DE4417877A1 - Separating components joined to one another by glass solder - Google Patents

Separating components joined to one another by glass solder

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Abstract

The method concerns separation of components joined to one another by glass solder (primarily, parts of cathode ray tubes) is effected by the fact that the glass solder is removed from the joint by evaporation brought about by a focussed laser beam.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Trennung von durch Glaslot miteinander verbundenen Teilen, vorzugsweise Katho­ denstrahlröhren. Das Verfahren ist besonders geeignet für die Trennung von Bildschirm- und Konusteil von Kathoden­ strahlröhren, die mittels eines niedrig schmelzenden Glaslo­ tes miteinander verbunden sind, zum Zwecke der Wiedergewin­ nung und des Einsatzes solcher Teile in der laufenden Pro­ duktion von Kathodenstrahlröhren.The invention relates to a method for separating from Glass solder connected parts, preferably Katho ray tubes. The method is particularly suitable for the separation of screen and cone parts from cathodes jet tubes that are made using a low-melting glass loop tes are interconnected for the purpose of recovery and the use of such parts in the ongoing pro production of cathode ray tubes.

Die Verschmelzungsverfahren haben weite Anwendungsmöglich­ keiten, insbesondere bei der Herstellung von Kathodenstrahl­ röhren für Fernsehzwecke gefunden. Bei der Herstellung solcher Bildröhren sowie bei anderen Vorgängen, wie dem Ein­ schmelzen von Röhrenteilen, ist es notwendig, ein wirkungs­ volles Wiedergewinnungsverfahren für die Teile der Produkti­ on vorzusehen, die aus dem einen oder anderen Grund fehler­ haft sind.The merger processes have wide applications speed, especially in the production of cathode rays tubes found for television purposes. In the preparation of such picture tubes as well as in other processes, such as the on melting of tube parts, it is necessary to have an effect full recovery process for the parts of the product on to provide the mistakes for one reason or another are imprisoned.

Die Glasbestandteile von Kathodenstrahlröhren haben große wirtschaftliche Bedeutung, insbesondere dann, wenn der Aufarbeitungsprozeß auf möglichst wirkungsvolle und ökonomi­ sche Weise erreicht wird. Hierzu gehört auch eine möglichst einwandfreie Trennung der zur Herstellung einer Kathoden­ strahlröhre verwendeten unterschiedlichen Glasarten wie sie insbesondere von Farbbildröhren vorkommen.The glass components of cathode ray tubes have large ones economic importance, especially if the Refurbishment process to be as effective and economical as possible  way is achieved. This includes one if possible proper separation of the cathodes beam tube used different types of glass like them especially from color picture tubes.

Es ist bekannt, durch Glaslot miteinander verbundene Teile dadurch zu trennen, daß man die Verbindungsstelle mit einer Diamantsäge zersägt oder mechanisch eine Trennung im Ver­ schmelzungsbereich herstellt. Diese Verfahren sind verhält­ nismäßig teuer und in vieler Hinsicht unpraktisch.It is known to have parts connected to one another by glass solder by separating the connection point with a Diamond saw saws or mechanically separates the ver manufactures melting range. These procedures are behavioral reasonably expensive and impractical in many ways.

Die genannten Verfahren bringen eine Reihe von Problemen mit sich, wenn es sich um Glas oder keramische Teile han­ delt, weil es schwierig ist, den Bruch oder die Bruchlinie auf das Verschmelzungsmaterial zu beschränken. Der beim Sägen entstehende Glasstaub stellt ein weiteres Hindernis dar.The methods mentioned pose a number of problems with you when it comes to glass or ceramic parts delt because it is difficult to break or break the line to be limited to the merging material. The one at Sawing glass dust creates another obstacle represents.

Zur Trennung von aus unterschiedlichen Glasarten bestehen­ den Komponenten einer Kathodenstrahlröhre, insbesondere einer Farbbildröhre, beschreibt die EP-A-0222948 eine Methode, bei der die Verbindungsnaht der Einwirkung verdünn­ ter Salpetersäure ausgesetzt wird, unter zusätzlicher Anwendung von Ultraschall.To separate from different types of glass the components of a cathode ray tube, in particular a color picture tube, EP-A-0222948 describes one Method in which the joint seam of the action is thinned ter nitric acid is exposed, under additional Use of ultrasound.

Des weiteren ist bekannt, die Verbindungsnaht von Kathoden­ strahlröhren mit verdünnter Schwefelsäure zu besprühen.It is also known to connect cathodes Spray jet tubes with dilute sulfuric acid.

Diese Methoden erlauben es, während der Produktion als fehlerhaft erkannte Farbbildröhren zerstörungsfrei zu öffnen und nach Behebung des Fehlers erneut in den Produk­ tionsgang zu geben. These methods allow it to be used during production incorrectly recognized color picture tubes without being destroyed open and after rectifying the error in the product again give course.  

Zum Öffnen von Kathodenstrahlröhren für ein wirtschaftlich durchzuführendes Aufarbeiten, Entsorgen und Verwerten großer Mengen derartiger Röhren sind diese Methoden nicht geeignet.For opening cathode ray tubes for an economical reprocessing, disposal and recycling these methods are not large quantities of such tubes suitable.

Die Naßverfahren sind zeitaufwendig und deswegen, aber auch wegen der notwendigen Sicherheitsvorkehrungen für das Bedienungspersonal, kostenintensiv. Die Naßverfahren ergeben erhebliche Probleme, da die anfallenden Wassermengen durch die umweltgefährdenden Inhaltsstoffe einer Sonderauf­ bereitung zugeführt werden müssen.The wet processes are time consuming and therefore, but also because of the necessary safety precautions for that Operating personnel, expensive. The wet procedures result significant problems because of the amount of water due to the environmentally hazardous ingredients of a special order preparation must be supplied.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Trennen von durch Glaslot miteinander verbundenen Teilen, insbesondere von Kathodenstrahlröhren zu schaffen, bei dem die einzelnen Teile im wesentlichen voneinander getrennt anfallen und einer Wiederverwendung oder einer Entsorgung zugeführt werden können.The invention has for its object a method for Separating parts connected by glass solder, In particular to create cathode ray tubes in which the individual parts essentially separated from each other accumulate and reuse or disposal can be supplied.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch die kennzeichnenden Merkmale des Hauptanspruches erreicht. Zweckmäßige Ausge­ staltungen finden sich in den kennzeichnenden Merkmalen der Unteransprüche.According to the invention the task is characterized by Characteristics of the main claim achieved. Appropriate Ausge Events can be found in the characteristic features of the Subclaims.

Erfindungsgemäß wird das Glaslot, das die einzelnen Teile eines Ganzen verbindet, gezielt durch einen fokussierten Laserstrahl einer Laserstrahleinrichtung entfernt. Die Größe des Brennpunktes des Laserstrahles wird so einge­ stellt, daß die gesamte Fläche des Glaslotes erfaßt wird, die das Glaslot verbindenden Teile jedoch im wesentlichen nicht berührt werden. According to the invention, the glass solder, which the individual parts connects a whole, specifically by a focused one Laser beam of a laser beam device removed. The The size of the focal point of the laser beam is entered in this way ensures that the entire surface of the glass solder is covered, however, the parts connecting the glass solder essentially not be touched.  

Beim Trennen wird die Tatsache ausgenutzt, daß das Glaslot eine niedrigere Schmelztemperatur besitzt als das Material der durch das Glaslot verbundenen Teile. Das Glaslot wird durch den Laserstrahl aufgeschmolzen und verdampft. Die Ge­ schwindigkeit der Vorwärtsbewegung der Laserstrahleinrich­ tung wird so eingestellt, daß das Glaslot möglichst voll­ ständig verdampft, die Randbereiche der zu trennenden Teile aber nicht aufgeschmolzen werden. Ein sauberes Entfernen des Glaslotes kann nur erfolgen, wenn die Verdampfung des Glaslotes schneller vor sich geht, als das Erwärmen und Schmelzen der Materialien der zu trennenden Teile, im wesentlichen Glas eines höheren Schmelzpunktes. Das verdamp­ fende Glaslot wird schnell aus der Zone des fokussierten Brennpunktes des Laserstrahles entfernt. Die Entfernung des verdampfenden Glaslotes erfolgt erfindungsgemäß durch Absaugen desselben.When separating, the fact is used that the glass solder has a lower melting temperature than the material the parts connected by the glass solder. The glass solder is melted and vaporized by the laser beam. The Ge Speed of the forward movement of the laser beam device tion is set so that the glass solder as full as possible constantly evaporates, the edge areas of the parts to be separated but not be melted. A clean removal of the glass solder can only take place if the evaporation of the Glass solder goes faster than heating and Melting the materials of the parts to be separated, in essential glass of a higher melting point. That evaporate fende glass solder is quickly out of the zone of the focused Focus of the laser beam removed. The removal of the evaporating glass solder is carried out according to the invention Suction of the same.

Um nur das Glaslot der Verbindungsnaht aufzuschmelzen, ist erfindungsgemäß eine Laserführeinrichtung vorgesehen, die mit der Laserstrahleinrichtung zusammenwirkt. Die Laser­ führeinrichtung, z. B. ein Sensor, tastet die aus dem Glas­ lot bestehende Verbindungsnaht genau ab. Die erhaltenen Werte werden zum Führen der Laserstrahleinrichtung benutzt. Man erreicht, daß nur das Glaslot verdampft, die Randzonen der getrennten Teile aber nicht verändert werden. Diese Verfahrensweise macht es möglich, daß z. B. beim Auftrennen von Kathodenstrahlröhren in Schirmteil und Konus diese wieder in den Produktionsprozeß zurückgeführt werden kön­ nen. To melt only the glass solder of the connecting seam, is According to the invention, a laser guide device is provided which interacts with the laser beam device. The lasers guide device, e.g. B. a sensor, touches the glass solder the existing connection seam exactly. The received Values are used to guide the laser beam device. It is achieved that only the glass solder evaporates, the peripheral zones of the separated parts but not changed. These Procedure makes it possible that, for. B. when ripping of cathode ray tubes in the screen part and cone can be returned to the production process nen.  

Bei der Verdampfung des Glaslotes läßt es sich trotzdem nicht völlig vermeiden, daß die Bereiche des Materials, im wesentlichen Glas, neben dem Weg des Laserstrahles erhitzt und zwar auf hohe Temperaturen, wobei in den Randbereichen sowohl Wärme übertragen als auch Energie absorbiert wird. Eine saubere Entfernung des Glaslotes wird nur dann er­ reicht, wenn die Verdampfung schneller vor sich geht, als das Erreichen der Schmelztemperatur der angrenzenden Glasbe­ reiche. Diese Parameter werden erfindungsgemäß einmal durch die Einstellung der Geschwindigkeit der Bewegung der Laser­ strahleinrichtung und zum anderen der Absauggeschwindigkeit der geschmolzenen Glasmasse erreicht. Die Laserstrahlein­ richtung wird mit einer Geschwindigkeit von größer als 1 m/min über die Verbindungsnaht geführt.When evaporating the glass solder, it can still be used not completely avoid that the areas of the material in the essential glass, heated next to the path of the laser beam namely at high temperatures, being in the peripheral areas both heat is transferred and energy is absorbed. Only then will the glass solder be removed properly is enough if the evaporation is faster than reaching the melting temperature of the adjacent glass pan rich. According to the invention, these parameters are checked once setting the speed of movement of the laser jet device and on the other hand the suction speed of the molten glass mass reached. The laser beams direction will be at a speed greater than 1 m / min over the connecting seam.

Bei der Trennung der verbundenen Teile muß die Größe des Brennpunktes des fokussierten Laserstrahles und die Bewe­ gungsgeschwindigkeit der Laserstrahleinrichtung für eine vollständige Entfernung des Glaslotes sorgen. Die Tempera­ tur darf dabei in den angrenzenden Materialbereichen aber nicht so hoch werden, daß ein Verschmelzen oder Anbacken der unterschiedlichen Materialteile erfolgt. Wie vorher ausgeführt, läßt sich eine Miterwärmung der zu trennenden Bestandteile der Kathodenstrahlröhre nicht völlig ausschlie­ ßen. Die Entfernung des Glaslotes muß beendet und die Trennung der Bestandteile der Kathodenstrahlröhre erfolgt sein, bevor die den zu trennenden Teilen zugeführte Wärme­ menge ausreicht, um sie wieder zu verschmelzen oder zumin­ dest wieder miteinander zu verbacken.When separating the connected parts, the size of the Focus of the focused laser beam and the movement speed of the laser beam device for a ensure complete removal of the glass solder. The tempera However, the door may be used in the adjacent material areas not become so high that melting or caking of the different parts of the material. As previously executed, can be heated to be separated Do not completely exclude components of the cathode ray tube eat. The glass solder must be removed and the The components of the cathode ray tube are separated be before the heat supplied to the parts to be separated enough to fuse them again or at least least to bake together again.

So kann es vorteilhaft sein, bei der Entfernung des Glaslo­ tes von Kathodenstrahlröhren zwei oder mehrere Laserstrahl­ einrichtungen gleichzeitig einzusetzen.So it can be advantageous when removing the glass tes of cathode ray tubes two or more laser beams  use facilities simultaneously.

Die Laserstrahleinrichtungen können unmittelbar hintereinan­ der angeordnet werden. Dabei wird der Brennpunkt des Laser­ strahles der ersten Laserstrahleinrichtung so eingestellt, daß der größte Teil des Glaslotes verdampft, die Randzonen der zu trennenden Teile jedoch wenig erwärmt werden. Bei der nachfolgenden Laserstrahleinrichtung wird die Größe des Brennpunkt des Laserstrahles so gewählt, daß die Glaslotre­ ste vollständig entfernt und saubere Teile erhalten werden.The laser beam devices can be directly behind one another which are arranged. This is the focal point of the laser beam of the first laser beam device set so that most of the glass solder evaporates, the peripheral zones the parts to be separated, however, are heated little. At the subsequent laser beam device is the size of the Focus of the laser beam chosen so that the glass plumb bob completely removed and clean parts are obtained.

Ebenso ist es möglich, die Laserstrahleinrichtung an zwei gegenüberliegenden Seiten oder Ecken des aufzutrennenden Gegenstandes, z. B. einer Kathodenstrahlröhre, zu Beginn des Auftrennvorganges anzuordnen oder aber für jede Seite des Gegenstandes eine Laserstrahleinrichtung vorzusehen.It is also possible to use the laser beam device on two opposite sides or corners of the to be separated Object, e.g. B. a cathode ray tube, at the beginning of To arrange separation process or for each side of the Object to provide a laser beam device.

Damit wird die Geschwindigkeit der Glaslotentfernung so groß, daß die Gläser von Schirmteil und Konus nicht mitein­ ander verschmelzen oder verbacken können.So the speed of the glass solder removal becomes like this big that the glasses of the umbrella part and cone are not together other can fuse or bake.

Vorzugsweise wird als Lasereinrichtung ein CO₂-Laser be­ nutzt.A CO₂ laser is preferably used as the laser device uses.

Durch die erfindungsgemäße Maßnahme wird in vorteilhafter Weise die Möglichkeit gegeben, unter optimalen Bedingungen mit Hilfe eines Laserstrahls das Glaslot zu entfernen. Dabei treten die bei bekannten Verfahren auftretenden Nachteile nicht auf; außerdem erfolgt das Entfernen des Glaslotes unter energiesparenden Bedingungen, was das Verfahren insbesondere für die industrielle Anwendung geeignet macht. The measure according to the invention is advantageous Way given the optimal conditions remove the glass solder with the help of a laser beam. This occurs in those that occur in known processes Disadvantages not on; the removal of the Glass solder under energy-saving conditions, what that Processes especially for industrial use makes suitable.  

Das Verfahren wird bei einer Temperatur, die über der Schmelztemperatur des Glaslotes (< 400°C), jedoch unter der Schmelztemperatur der zu trennenden Teile der Kathoden­ strahlröhre liegt durchgeführt. Die zu trennenden Glasbau­ teile werden sortenrein gewonnen und können deshalb beim Röhrenhersteller wieder in die Produktion eingeführt wer­ den. Sind die Zusammensetzung und der Hersteller der Katho­ denstrahlröhren nicht bekannt, werden die erhaltenen Teile der Glaswertstoffgewinnung zugeführt.The process is carried out at a temperature above that Melting temperature of the glass solder (<400 ° C), but below the melting temperature of the parts of the cathodes to be separated beam tube is carried out. The glass building to be separated parts are obtained by type and can therefore be obtained from Tube manufacturers reintroduced into production the. Are the composition and the manufacturer of the Katho The parts obtained are not known to the ray tubes of glass recycling.

Die Erfindung soll nachfolgend schematisch am Beispiel der Auftrennung einer Bildröhre näher erläutert werden.The invention will be shown schematically below using the example of Separation of a picture tube will be explained in more detail.

In einer der bekannten Recyclinganlagen werden die Bildröh­ ren auf einem Arbeitstisch durch eine Saugvorrichtung und zusätzlich an den Ecken durch eine Klemmeinrichtung gehal­ ten. Die so gehaltenen Bildröhren werden einer Justiervor­ richtung zugeführt. Hier erfolgt sowohl eine durch die unterschiedliche Bildröhrengröße notwendige Ausrichtung der Bildröhre in der Höhe durch Anheben oder Absenken des Arbeitstisches als auch in der Waagerechten durch das Zusammenspiel eines Manipulators mit den Klemmeinheiten in Hinsicht auf die nachfolgenden Bearbeitungsstationen.In one of the well-known recycling plants, the Bildröh on a work table by a suction device and additionally at the corners by a clamping device The picture tubes held in this way become an adjustment device direction fed. Here both is done by the different picture tube size necessary orientation of the Picture tube in height by raising or lowering the Worktable as well as horizontally through that Interaction of a manipulator with the clamping units in Regarding the subsequent processing stations.

Die justierte Bildröhre wird dann zur Bearbeitung mittels der Laserstrahleinrichtung durch Verdampfen des Glaslotes in Schirmteil und Konus getrennt. Die Laserstrahleinrich­ tung ist an einem beweglichen Trägergestell angeordnet. Antriebe sorgen dafür, daß die Laserstrahleinrichtung entlang der Trennaht, die mit dem Glaslot gefüllt ist, hinwegbewegt werden kann. Zur Ausrichtung des Laserstrahles auf die Trennfuge wird der Laserstrahleinrichtung eine Laserführeinrichtung mit Sensor zugeordnet. Die mit dem Sensor erhaltenen Werte ermöglichen es, daß der Brennpunkt des Laserstrahles in der Trennfuge liegt und damit inner­ halb des Glaslotes.The adjusted picture tube is then used for processing the laser beam device by evaporating the glass solder separated in the shade part and cone. The laser beam setup device is arranged on a movable support frame. Drives ensure that the laser beam device along the dividing seam, which is filled with the glass solder, can be moved away. To align the laser beam  on the parting line, the laser beam device becomes a Laser guide device with sensor assigned. The one with the Values obtained from sensor enable the focal point of the laser beam lies in the parting line and is therefore internal half of the glass solder.

Vor oder vor und hinter dem Bereich, in dem der Laserstrahl der Lasereinrichtung das Glaslot gerade verdampft, ist eine Unterdruckeinrichtung mit Ansaugstutzen vorgesehen, die das verdampfende Glaslot absaugt.In front of or in front of and behind the area in which the laser beam the laser device is just evaporating the glass solder is one Vacuum device provided with intake that the sucks off evaporating glass solder.

Die Brennpunktgröße des Laserstrahles und die Fortbewegung der Lasereinrichtung im Bereich der mit dem Glaslot gefüll­ ten Trennfuge wird so gewählt, daß eine Verdampfung des Glaslotes durch den Laserstrahl auftritt und die Erwärmung der angrenzenden Glasteile im Bereich der Trennfuge nicht ausreicht, um diese miteinander zu verbacken oder zu ver­ schmelzen. Die Zeit zwischen Beginn und Ende des Verdamp­ fungsvorganges des Glaslotes aus der Trennfuge einer Bildrö­ hre darf also nicht ausreichend sein, um ein Verbacken, viel weniger ein Verschmelzen der Trennflächen der zu trennenden Bildröhrenteile, nämlich Schirm und Konus, zu ermöglichen. Die Trennung der einzelnen Bildröhrenteile erfolgt deshalb unmittelbar nach Beendigung des Verdamp­ fungsvorganges des Glaslotes. Die so erhaltenen Teile der Bildröhre können jetzt separat weiter aufgearbeitet werden oder aber auch in den Herstellungsprozeß neu eingeschleust werden.The focus size of the laser beam and the locomotion the laser device in the area filled with the glass solder Ten parting line is chosen so that evaporation of the Glass solder occurs through the laser beam and the heating of the adjacent glass parts in the area of the parting line sufficient to bake them together or to ver melt. The time between the start and end of the vaporization process of the glass solder from the joint of a picture tube So your must not be sufficient to much less a merging of the parting surfaces of the separating picture tube parts, namely screen and cone enable. The separation of the individual picture tube parts therefore takes place immediately after the vaporization has ended glass soldering process. The parts of the The picture tube can now be processed separately or newly introduced into the manufacturing process become.

Claims (9)

1. Verfahren zur Trennung von durch Glaslot miteinander verbundenen Teilen, vorzugsweise Kathodenstrahlröhren, dadurch gekennzeichnet, daß das Glaslot durch Verdampfen mit einem fokussierten Laserstrahl einer Lasereinrichtung aus der Trennfuge entfernt wird.1. A method for separating parts connected by glass solder, preferably cathode ray tubes, characterized in that the glass solder is removed from the joint by evaporation with a focused laser beam from a laser device. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein oder mehrere Lasereinrichtungen gleichzeitig einge­ setzt werden.2. The method according to claim 1, characterized in that one or more laser devices switched on at the same time be set. 3. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Brennpunkt des fokus­ sierten Laserstrahles in der Wulst des Glaslotes liegt.3. The method according to at least one of claims 1 to 2, characterized in that the focus of the focus laser beam in the bead of the glass solder. 4. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß als Laser ein CO₂ benutzt wird.4. The method according to at least one of claims 1 to 3, characterized in that a CO₂ is used as the laser becomes. 5. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Laserstrahl der La­ sereinrichtung durch eine Führeinrichtung gelenkt wird. 5. The method according to at least one of claims 1 to 4, characterized in that the laser beam of La water device is guided by a guide device.   6. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß Bildröhren in Schirmteil und Konus getrennt werden.6. The method according to at least one of claims 1 to 5, characterized in that picture tubes in the screen part and cone are separated. 7. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Verdampfung des Glaslo­ tes durch den Laserstrahl schneller stattfindet, als das Aufschmelzen der Trennflächen der zu trennenden Teile.7. The method according to at least one of claims 1 to 6, characterized in that the evaporation of the Glaslo tes takes place faster by the laser beam than the melting of the parting surfaces of those to be separated Parts. 8. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, daß das verdampfende Glaslot hinter dem Brennpunkt des Laserstrahles abgesaugt wird.8. The method according to at least one of claims 1 to 7, characterized in that the evaporating glass solder is extracted behind the focal point of the laser beam. 9. Verfahren nach mindestens einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, daß das verdampfende Glaslot vor und hinter dem Brennpunkt des Laserstrahles abge­ saugt wird.9. The method according to at least one of claims 1 to 8, characterized in that the evaporating glass solder Abge before and after the focus of the laser beam sucks.
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