DE4037874A1 - Schrumpfsitz-implosionsschutzband - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich allgemein auf Implosionsschutz­ bänder für Kathodenstrahlröhren und insbesondere auf ein verbessertes Schrumpfsitz-Implosionsschutzband.

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. 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 Verlet­ zungsgefahr 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 soweit 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 Kompressionskraft läßt sich präzise bestimmen durch den Fließpunkt und die Dicke des Bandes, weil der Ausdehnungskoeffizient des Bandmaterials bekannt ist.

Die Frontplatten werden hergestellt durch Schmelzen von Glas in eine zweiteilige Schmelzform. Dadurch hat die Seitenwand jeder Frontplatte einen Saum, der üblicherweise als Gußform­ linie bezeichnet wird und dort entsteht, wo die beiden Teile der Form zusammentreffen. Außerdem sind die Seitenwände der Frontplatte dort, wo sie an deren Vorderseite treffen, dicker als am offenen Ende, wo sich der Konus anschließt. Die schrä­ gen Seitenwände erleichtern den Gießvorgang und das Heraus­ nehmen der gegossenen gläsernen Frontplatte aus der Form. Aus diesem Grund ist das vor der Formlinie befindliche Glas etwas abgesetzt und liegt unter einem kleinen Winkel gegenüber dem­ jenigen Teil der Seitenwand, welcher sich an die Frontscheibe anschließt. Dieser Winkel liegt typischerweise in der Größen­ ordnung von beispielsweise 5,5°.

Implosionsschutzbänder führen zu den besten Ergebnissen, wenn das Band über der Formlinie der Frontplatte liegt, wobei die erste Bandkante soweit vorn wie möglich liegt, ohne jedoch an den Ecken der Frontplatte über die Seitenwand hinauszuragen. Bei Verwendung eines Aufschrumpf-Implosionsschutzbandes liegt dies deshalb flach gegen die schräge Seitenwand der Front­ platte an, und deshalb berührt die Bandkante, welche über die Formlinie hinausragt, nicht immer die Seite der Frontplatte. Man erhält auf diese Weise nicht den besten Implosionsschutz und das völlige Anliegen des Implosionsschutzbandes an der Frontscheibe. Daher besteht ein Bedürfnis nach einem Auf­ schrumpf-Implosionsschutzband, welches sicherstellt, daß sei­ ne beiden Bandkanten die Seiten der zu schützenden Frontplat­ te berühren. Die hier beschriebene Erfindung befriedigt die­ ses Bedürfnis.

Ein Schrumpfsitz-Implosionsschutzband für eine Kathoden­ strahlröhren-Frontplatte mit einer konvexen Formlinie, die einen Winkel β bildet und um die Seitenwand der Frontscheibe herumläuft, weist erfindungsgemäß eine Biegung auf, die unter einem Winkel R gebildet ist und völlig um den Umfang des Implosionsschutzbandes herumläuft. Der Winkel R liegt über der Formlinie und sichert den Kontakt zwischen beiden Kanten des Implosionsschutzbandes und der Frontplatte.

In den beiliegenden Zeichnungen zeigen:

Fig. 1 eine Draufsicht auf ein Schrumpfsitz-Implosionsschutz­ band gemäß der Erfindung;

Fig. 2 einen Querschnitt längs der Linie 2-2 aus Fig. 1;

Fig. 3 eine Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform der in Fig. 1 dargestellten Erfindung und

Fig. 4 einen teilweise weggebrochenen Seitenschnitt einer Kathodenstrahlröhre.

Fig. 1 veranschaulicht eine bevorzugte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Aufschrumpf-Implosionsschutzbandes 10. Seine Form ist im wesentlichen rechteckig mit runden Ecken 11. Die lange Seite des Bandes 10 ist mit A bezeichnet, die kurze Seite mit 10. Für gegenwärtig übliche Röhrengrößen beträgt das Verhältnis der langen Seite zur kurzen 4 : 3. Für dieses Verhältnis ist der Umfang des Implosionsschutzbandes so be­ messen, daß er 6 bis 8 mm kürzer als der Umfang der zu schützenden Frontplatte ist, und die Seiten sind daher 1,5 bis 2 mm kürzer als diejenigen der gläsernen Frontplatte. Auch ist der Innenradius r der vier Ecken 10 im wesentlichen gleich dem Außenradius der Ecken der Frontplatte. Beim Er­ hitzen dehnt sich das Band 10 aus und kann leicht über die Frontplatte geschoben und mit deren Formlinie ausgerichtet werden. Die Ecken sitzen beim Abkühlen zuerst auf und weil sie die ersten Kontaktpunkte sind, sitzt das Band auf und haftet gut an der Frontplatte, wenn sich der Rest des Bandes gegen die gläsernen Seitenwandungen anlegt. Wenn das Band abkühlt, werden fast alle Kräfte durch das Band in die Über­ gangsbereiche gerichtet, wo die geraden Wände in die gekrümm­ ten Ecken übergehen. Die Kraft wird auf diese Weise zu den Ecken der Frontplatte und zu deren Frontscheibe in einem Verhältnis übertragen, welches proportional zum Sinus des Bandwinkels gegenüber der Ecke der Frontplatte mal der Band­ spannung ist. Weil die Bandecken an ihrer Stelle festsitzen, erfolgt keine Bewegung, und die langen Seiten des Bandes kön­ nen sich von Anfang an selbst ausrichten und die Kräfte aus­ gleichen. Ein wesentlicher Teil der Beanspruchung wird so in den Eckübergangsbereichen konzentriert, und diese Kräfte übersteigen den Fließpunkt des Bandmaterials, so daß eine kontrollierte Kompressionskraft an den Bandecken und durch das Band an den Ecken der Frontplatte wirkt. Diese Kompres­ sionskräfte wirken Spannungskräften entgegen, die bei Evakuie­ rung der Röhre durch die Atmosphärenkräfte an den Frontplat­ tenecken entstehen.

An den Ecken des Bandes 10 sind Montagelaschen 12 befestigt, die der Befestigung der Röhre im Gehäuse des Fernsehgerätes dienen, bei welchem die Röhre benutzt wird. An verschiedenen Stellen längs des Bandes 10 befinden sich Ösen 13, die der Befestigung anderer Bauteile des Fernsehempfängers wie elek­ tronischer Komponenten, Entmagnetisierungsspulen und Masse­ bändern dienen.

Fig. 2 zeigt einen Querschnitt durch das Band 10 längs der Linie 2-2 aus Fig. 1. Das Band 10 weist eine Biegung 14 auf, durch welche eine Bandkante um einen Winkel R aus der Band­ ebene herausgebogen ist. Die Biegung 14 verläuft an einem Biegungsbereich 22 völlig um das Band 10 herum. Die Vorteile der Biegung 14 lassen sich aus Fig. 4 erkennen, die einen teilweise gebrochenen Querschnitt durch die zu schützende Frontplatte zeigt. Bei der Herstellung der Frontplatte 16 benutzt man eine zweiteilige Gußform, in welche Glas zur Bildung der Frontplatte hineingegossen wird. Da die Gußform zweiteilig ist, entsteht um den gesamten Umfang der Front­ platte 16 herum an der Zusammenfügungsstelle der beiden Guß­ formhälften eine Guß- oder Formlinie 17. Ferner ist die Außenfläche 18 des offenen Teils, wo die Frontplatte 16 mit dem nicht dargestellten Konus zusammenstößt, um einen Winkel β gegenüber der oberen Seitenwandfläche 19 versetzt, wo diese an die Frontscheibe angrenzt. Der Winkel β beträgt typischer­ weise 5,5° und dient Erleichterungen beim Herstellungsprozeß, beispielsweise der leichteren Entnahme der gegossenen Front­ platte aus der Gußform.

Wenn gemäß dem Stande der Technik ein Schrumpfband um die Frontplatte 16 zu legen war, dann lag das Band flach am ab­ gewinkelten Teil 18 der Frontplatte 16, wobei ein kleiner Zwischenraum zwischen dem Band 10 und der oberen Seitenwand­ fläche 19 der Frontplatte 16 übrig blieb. Bei der Erfindung übersteigt der Winkel R der Biegung 14 im Band 10 den Winkel β um 0,5 bis 3,5°. Wenn sich das Band abkühlt, berühren daher die Kanten 20 und 21 des Bandes 10 die Oberflächen 18 bzw. 19 der Frontplatte 16. Wenn sich das Band weiter abkühlt, schrumpft es auf die Form der Frontplatte 16 auf, so daß fast die gesamte Bandoberfläche leicht gegen die Oberflächen 18 und 19 der Frontplatte 16 gedrückt werden. Wenn das Band also auf diese aufgebracht wird, ist dementsprechend der ge­ bogene Bereich 22 des Bandes 10 mit der Formlinie 17 der Frontplatte 16 ausgerichtet, so daß das Band 10 über dieser Formlinie 17 liegt.

Gemäß Fig. 3 reicht die Biegung 14 völlig über die Länge der kleineren Seite des Bandes 10 und verläuft, wie oben erwähnt, vollständig um das Band 10 herum. Die überlappten Enden des Bandes sind durch Schmelzen oder in irgendeiner anderen be­ kannten üblichen Weise bei 23 miteinander verbunden. Das Band 10 kann aus zwei identischen Stücken in der Weise ge­ bildet werden, wie es an den Verbindungsstellen 24 und 25 in Fig. 1 gezeigt ist, oder auch aus einem einzigen Material­ streifen, der an einer Seite zusammengefügt ist, wie dies Fig. 3 zeigt.

Nachdem das Band 10 zu einer einzigen Schleife verbunden ist, wird es um mindestens 1 bis 1,5% gestreckt, so daß der Fließ­ punkt des Bandes während des Abkühlungsprozesses erreicht wird. Das Strecken kann einfach unter Verwendung von Form­ teilen an den Ecken 11 erfolgen, welche denselben Radius r wie die Innenseiten der Ecken der Frontplatte haben, um sicherzustellen, daß die Bandecken den gewünschten Radius erhalten. Die Eckformteile können in Diagonalrichtung der Frontplatte soweit auseinanderbewegt werden, daß die ge­ wünschte Streckung von 1 bis 1,5% erreicht wird, etwa mit Hilfe hydraulischer Spreizer oder anderer in der Technik verfügbarer Einrichtungen.

Claims (5)

1. Schrumpfsitz-Implosionsschutzband für eine Kathoden­ strahlröhren-Frontplatte, die eine konvexe Gußformlinie auf­ weist, welche um die Seitenwand der Frontplatte herumläuft und einen Winkel β mit der Seitenwand bildet, dadurch gekenn­ zeichnet, daß das Band (10) eine in einem Winkel R geformte Biegung (14) aufweist, die vollständig um den Bandumfang herum verläuft und eine Bandkante (21) aus der Bandebene gegen die Seitenwand versetzt, und daß der Winkel R über der Gußformlinie (17) liegt, derart, daß beide Bandkanten (20, 21) an der Frontplatte (16) anliegen.

2. Implosionsschutzband nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Winkel R größer als der Winkel β ist.

3. Implosionsschutzband nach Anspruch 1, dadurch gekenn­ zeichnet, daß der Winkel R um 0,5° bis 3,5° größer als der Winkel β ist.

4. Implosionsschutzband nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Frontplatte und das Implo­ sionsschutzband runde Ecken (11) haben und der Innenradius (r) der Bandecken (11) im wesentlichen gleich dem Außen­ radius der Frontplattenecken ist.

5. Implosionsschutzband nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Winkel R in der Nähe der Vorderkante (21) des Bandes (10) ausgebildet ist.