DE4435365A1 - Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen von Bildröhren - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen von BildröhrenInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Vorrichtung zum
Reinigen von Bildröhren, insbesondere von Schwarzweiß-Fernseh
bildröhren und Monochrom-Bildröhren.
Bildröhren, auch Kathodenstrahlröhren Elektronenstrahlröhren
oder Braunsche Röhren genannt, gehören zu den vakuumelektroni
schen Bauelementen. In einem evakuierten oder mit geringen Gas
mengen gefüllten Glaskolben wird von einer geheizten Kathode ein
Elektronenstrom emittiert. Durch ein elektronisches Linsensystem
wird der Elektronenstrom zu einem Elektronenstrahl gebündelt,
beschleunigt und zu einem Brennfleck auf dem Bildschirm der
Röhre fokussiert. Die Fokussierung des Elektronenstrahls kann
sowohl elektrostatisch als auch magnetisch erfolgen. Zur
periodischen, zeilenweisen Führung des Elektronenstrahls über
den Bildschirm dient ein Magnetfeld, das von zwei flachen
Ablenkspulenpaaren erzeugt wird, die senkrecht zum Strahl und
senkrecht zueinander angeordnet sind. Während der zeilenweisen
Ablenkung erfolgt die Intensitätssteuerung des Elektronenstrahls
entsprechend dem übertragenen Bildinhalt. Die sich ändernde
Intensität des Elektronenstrahls bewirkt auf dem Bildschirm eine
zugehörige Leuchtdichte. Die Leuchtstoffe für den Bildschirm
belag sind dabei so zusammengesetzt, daß ihr Nachleuchten beim
nächsten Überschreiten einer Zeile hinreichend abgeklungen ist.
Eine solche Anordnung wird insbesondere bei Schwarzweiß-Fern
sehern oder bei Monochrom-Bildröhren für Computer verwendet.
Die verwendeten Leuchtstoffe (Luminophore) absorbieren die Ener
gie der auftreffenden Elektronenstrahlen und senden Photonen mit
gleicher, meist jedoch geringerer Energie aus. Für Schwarzweiß-
Fernsehbildschirme hat man noch bis vor kurzem zumeist eine
Mischung aus blauleuchtendem ZnS:Ag und gelbleuchtendem
ZnS/CdS:Ag (hinter der Grundsubstanz wird, durch einen Doppel
punkt abgetrennt, das dotierte Element angegeben) benutzt, das
je nach Mischungsverhältnis eine weiße Floureszenz verschiedener
Tönung ergibt. Nachdem CdS in der Zwischenzeit zu den gefähr
lichen Arbeitsstoffen zählt, ersetzt man das ZnS/CdS:Ag durch
ZnS:Cu, Al. Für farbige Monochrom-Bildröhren werden häufig als
blauer Leuchtstoff ZnS:Ag, als grüner Leuchtstoff ZnS:Cu, Al und
als roter Leuchtstoff Y₂O₂S:Eu verwendet, doch kommen je nach
gewünschter Eigenschaft eine große Zahl weiterer Leuchtstoffe in
Frage.
Bisher ist die Weiterverwertung solcher Bildröhren nur bedingt
möglich. Insbesondere entstehen durch das vor allem bei älteren
Schwarzweiß-Bildröhren verwendete Cadmiumsulfit (CdS) wesent
liche Probleme, da dieses wegen seiner gesundheitsgefährdenden
Wirkung vor einer Weiterverwertung bzw. einer umweltverträg
lichen Entsorgung dieser Bildröhren entfernt werden muß. Dieses
wird bisher durch chemische Verfahren erreicht, indem zum
Ablösen der Leuchtstoffe spezielle Lösungsmittel in die
geöffnete Bildröhre eingebracht werden.
Nachteilig bei diesem bekannten Verfahren ist, daß das Lösungs
mittel eine relativ lange Einwirkzeit erfordert, die Leucht
stoffe häufig nicht vollständig entfernt werden und durch das
verwendete Lösungsmittel weitere Abfallstoffe entstehen, die
zusätzlich entsorgt oder aufgearbeitet werden müssen.
Es ist Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung
zum Reinigen von Bildröhren zu schaffen, um auf wirtschaftliche
und umweltverträgliche Weise die Leuchtstoffe vollständig von
der Innenfläche des Bildschirmes zu entfernen.
Zur Lösung dieser Aufgabe dient ein Verfahren zum Reinigen von
Bildröhren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie eine
Vorrichtung zum Reinigen von Bildröhren mit den Merkmalen des
Patentanspruchs 6. Vorteilhafte Ausgestaltungen ergeben sich aus
den zugehörigen Unteransprüchen.
Eine Bildröhre weist einen Glaskolben auf, mit dem verschiedene
elektronische Einrichtungen in Beziehung stehen, um in der Bild
röhre einen oder mehrere Elektronenstrahlen zu erzeugen, zu
beschleunigen und abzulenken. Die Bildröhre besteht im wesent
lichen aus Glas, das zur Verminderung austretender Strahlung
geringe Mengen Blei und/oder Barium enthalten kann. Die Bild
röhre hat etwa die Gestalt eines trichterförmigen Kolbens mit
einer nach außen gewölbten Fläche, die den Bildschirm bildet,
auf dem das Bild erzeugt wird. Die Fläche dieses Bildschirmes
ist annähernd rechteckförmig und hat leicht abgerundete Ecken.
Die Bildröhre verjüngt sich vom Bildschirm ausgehend trichter
förmig nach hinten und bildet am Ende einen Bildröhrenhals aus,
wobei die erwähnten elektronischen Einrichtungen, wie beispiels
weise die Kathode, die Beschleunigungsanoden und die Ablenk
spulen, im wesentlichen in und/oder am Bildröhrenhals vorgesehen
sind.
Zum Reinigen der Bildröhre wird diese zunächst geöffnet, indem
das oberste Ende des Bildröhrenhalses entfernt wird. Hierbei
kann es erforderlich sein, daß bereits vor diesem Vorgang lang
sam Luft in die Bildröhre eingelassen wird, um die durch plötz
liche Druckveränderung beim Öffnen der Bildröhre entstehende
mechanische Belastung der Bildröhre möglichst gering zu halten.
Nach dem Entfernen der obengenannten elektronischen Einrichtun
gen vom Bildröhrenhals wird ein Rohr in den geöffneten Glaskol
ben eingeführt, an dessen Ende mindestens eine Düse vorgesehen
ist. Durch dieses Rohr wird ein Gas unter Druck in den Glaskol
ben geleitet. Dieses Gas wird durch die Düse bzw. die Düsen so
gebündelt und gerichtet, daß durch den auf die Innenfläche des
Bildschirmes auftreffenden Gasstrahl, bzw. durch die entstehen
den Turbulenzen, die Leuchtstoffe vom Bildschirm abgelöst
werden. Durch die Form des Glaskolbens werden auch an den Rand
bereichen des Bildschirmes sowie an den sich trichterförmig nach
hinten erstreckenden Innenwänden Verwirbelungen erzeugt, die
ausreichen, um die gesamte Innenfläche der Bildröhre zu
reinigen.
Der Außendurchmesser des Rohres ist vorzugsweise so bemessen,
daß er ungefähr halb so groß ist wie der Innendurchmesser der
Öffnung im Bildröhrenhals, so daß das durch das Rohr einströmen
de Gas durch den verbleibenden Zwischenraum zwischen dem Rohr
und der Innenwand der Öffnung entweichen kann. Damit die im aus
strömenden Gas enthaltenen Leuchtstoffe nicht unkontrolliert in
die Umwelt entweichen, ist eine Absaugeinrichtung vorgesehen.
Hierbei wird an der Öffnung in der Bildröhre eine Saugdüse
mittels einer Dichtungseinrichtung gegen die Außenwand der Bild
röhre in Anlage gebracht. Die pro Zeiteinheit abgesaugte Gas
menge ist dabei vorzugsweise größer als die durch das Rohr ein
geblasene Gasmenge, so daß ein Unterdruck entsteht, durch den
der Glaskolben fest gegen die Dichtungseinrichtung gepreßt wird.
Um die gesamte Fläche des Bildschirmes zu reinigen, kann das mit
den Düsen versehene Rohr um seine Achse gedreht werden, wobei
die Gasstrahlen im wesentlichen über den gesamten Umfang des
Rohres auf die Fläche des Bildschirmes treffen. Dabei sind die
Düse bzw. die Düsen vorzugsweise so angeordnet, daß der bzw. die
Gas strahlen schräg zur Achse des Rohres auf die Innenfläche des
Bildschirmes treffen.
Nach dem Reinigen der Bildröhre werden das Rohr und die Absaug
einrichtung wieder von dem Glaskolben entfernt.
Zur Verstärkung der Wirkung des Gasstrahls können in diesen
zusätzlich flüssige und/oder feste Bestandteile, wie beispiels
weise Sandkörner oder Metallpartikel, eingebracht werden.
Zusätzlich kann bei einer bevorzugten Ausführungsform die Ein
tauchtiefe des Rohres verändert werden, um so außerdem den Auf
treffpunkt des Gasstrahles auf den Bildschirm in radialer Rich
tung zu verändern. Dazu ist das mit den Düsen versehene Rohr
axial verschiebbar gelagert, wobei das Rohr vorzugsweise so
orientiert ist, daß das mit den Düsen versehene Ende nach oben
gerichtet in die nach unten zeigende Öffnung der Bildröhre ein
geführt ist. Durch Gegengewichte wird erreicht, daß das Rohr
unabhängig von dessen axialer Verlagerung mit gleichbleibender
Kraft nach oben gedrückt wird. Durch das Auftreffen des Gas
strahls auf die Innenfläche des Bildschirmes erfährt das Rohr
eine nach unten gerichtete Kraft, was dazu führt, daß das Rohr
axial nach unten verschoben wird. Dadurch vergrößert sich der
Abstand zwischen Düse und Bildschirm, was wiederum eine Redu
zierung der zuvor erwähnten Kraft zur Folge hat. Das Rohr wird
folglich durch die Gegengewichte wieder in Richtung auf den
Bildschirm gedrückt. Durch diesen Pendelvorgang des Rohres, der
durch die axiale Drehung überlagert wird, kann der Strahl eine
wesentliche Fläche des Bildschirmes abtasten.
Im folgenden wird die Erfindung anhand eines Ausführungsbei
spiels näher erläutert. Die Zeichnungen zeigen:
Fig. 1 eine Querschnittsansicht einer Reinigungsvorrichtung
gemäß der Erfindung mit aufgesetzter Bildröhre;
Fig. 2 eine Querschnittsansicht der Reinigungsvorrichtung aus
Fig. 1, wobei die Einrichtungen zur axialen Ver
schiebung und zur Drehung des Rohres detailliert
dargestellt sind; und
Fig. 3 eine Draufsicht auf das Rohr in axialer Richtung,
wobei das Rohr in der linken Darstellung mit einer
seitlichen Düse und in der rechten Darstellung mit
zwei seitlichen Düsen versehen ist.
Fig. 1 zeigt die erfindungsgemäße Reinigungsvorrichtung 1 im
Querschnitt, wobei die im Halsbereich geöffnete Bildröhre 2
gegen eine Dichtungseinrichtung 3 der Vorrichtung 1 anliegt.
Durch die Öffnung 4 in der Bildröhre 2 wird ein Rohr 5 einge
führt. Am oberen Ende des Rohres 5 ist eine Düsenkappe 6 ange
ordnet, die eine oder mehrere Düsen 7 aufweist. In das untere
Ende des Rohres 5 wird, wie durch den Pfeil 8 dargestellt, Gas
unter Druck eingeleitet, das aus den oberen Düsen 7 austritt.
Die Düsen 7 sind so angeordnet, das der austretende Gasstrahl
schräg zur Achse des Rohres 5 auf die Innenfläche des Bildschir
mes 9 auftrifft. Durch den mechanischen Druck des Gasstrahls
werden die sich auf der Innenfläche des Bildschirmes 9 befind
lichen Leuchtstoffe abgelöst.
Das mit Leuchtstoff-Partikeln angereicherte Gas wird mittels
einer Absaugeinrichtung 10 durch den sich zwischen dem Rohr 5
und der Öffnung 4 der Bildröhre 2 befindlichen Spalt abgesaugt.
Dabei ist die pro Zeiteinheit abgesaugte Gasmenge größer als die
durch das Rohr 5 eingeleitete Gasmenge, wodurch ein Unterdruck
entsteht, durch den die Bildröhre 2 fest gegen die Dichtungsein
richtung 3 gedrückt wird.
Die Düsenkappe 6 weist eine oder mehrere Düsen 7 auf, aus denen
folglich auch ein oder mehrere Gasstrahlen austreten, wobei die
Düsen 7 bevorzugt in gleichen Abständen um den Umfang der Düsen
kappe 6 verteilt sind. In Fig. 3 ist eine Düsenkappe 6 mit
einer Düse 7 (linke Darstellung) und mit zwei Düsen 7 (rechte
Darstellung) gezeigt. Damit der Gasstrahl einmal um den gesamten
Umfang des Rohres geführt wird, muß das Rohr 5 bei einer Düse 7
um mindestens 360° und bei zwei Düsen um mindestens 180° gedreht
werden.
Um die Drehung des Rohres 5 zu bewirken, ist am Rohr 5, wie in
Fig. 2 gezeigt, eine Riemenscheibe 12 montiert, die durch einen
über die Riemenscheibe 12 laufenden Riemen (nicht gezeigt) ange
trieben wird. Zur Realisierung der beschriebenen Drehung sind
dem Fachmann natürlich auch andere Möglichkeiten bekannt.
Unterhalb der Riemenscheibe 12 ist eine Halterung 13 über ein
Lager so am Rohr 5 montiert, daß die Halterung 13 drehbar, nicht
aber axial nicht verschiebbar ist. Die Halterung 13 wird zusam
men mit dem Rohr 5 mit Hilfe von Gegengewichten 14, die durch
über eine Rollenanordnung 15 umgelenkte Züge 16 mit der Halte
rung 13 verbunden sind, mit konstanter Kraft nach oben gezogen.
Durch die auf den Bildschirm 9 treffenden Gas strahlen wird das
Rohr 5 mit der daran angebrachten Halterung 13 nach unten
gedrückt. Durch den sich vergrößernden Abstand zwischen Düsen
kappe 6 und Bildschirm 9 verringert sich die nach unten gerich
tete Kraft, und das Rohr 5 wird durch die Kraft der Gegengewich
te 14 wieder nach oben gedrückt. Durch dieses Wechselspiel der
Kräfte stellt sich eine Pendelbewegung ein, die dazu führt, daß
sich der Auftreffpunkt des schräggerichteten Gasstrahls auf dem
Bildschirm 9 verändert. Durch Überlagerung mit der Drehung des
Rohres 5 wird der Gasstrahl über eine große Fläche des Bild
schirmes 9 geführt.
Durch die sich an den Kanten verjüngende Form der Bildröhre 2
bilden sich an den Randbereichen 17 (siehe Fig. 1) Turbulenzen
aus, die auch dort die Leuchtstoffe vom Bildschirm 9 ablösen, wo
der Gasstrahl nicht direkt auf den Schirm 9 auftrifft.
Zur Verstärkung der Wirkung des Gasstrahls können in diesen
zusätzlich flüssige und/oder feste Bestandteile, wie beispiels
weise Sandkörner oder Metallpartikel, eingebracht werden, die
nach Absaugen des Gases durch die Absaugeinrichtung 10 zusammen
mit den Leuchtstoff-Partikeln herausgefiltert werden.
Durch Verwendung von Düsenköpfen 6 mit verschiedenen Düsen 7
kann bei konstantem Anschluß-Gasdruck der Druck der einzelnen
Gasstrahlen an gewünschte Erfordernisse angepaßt werden.
Nach Beenden der Reinigung werden Druck- und Absaugeinrichtung
abgestellt, so daß die gereinigte Bildröhre 2 von der Reini
gungsvorrichtung 2 entfernt werden kann.
Claims (9)
1. Verfahren zum Reinigen von Bildröhren (2) mit den
Schritten:
- - Schaffen einer Öffnung (4) in der Bildröhre (2) an der dem Bildschirm (9) gegenüberliegenden Seite;
- - Einführen eines mit mindestens einer Düse (7) versehenen Rohres (5) durch die Öffnung (4) in den Innenraum der Bildröhre (2);
- - Einblasen von Druckgas durch das Rohr (5) und die Düse (7) in die Bildröhre (2), wodurch auf der Innenfläche des Bildschirmes (9) auf getragene Leuchtstoffe abge löst werden;
- - gleichzeitiges Absaugen des mit den Leuchtstoffen versehenen Gases aus der Bildröhre (2); und
- - Entfernen des Rohres (5) aus der Bildröhre (2).
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das
Rohr (5) während des Reinigens um seine Achse gedreht wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
daß das Rohr (5) während des Reinigens in axialer Richtung
verschoben wird.
4. Verfahren nach Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeich
net, daß die pro Zeiteinheit durch die Öffnung (4) abge
saugte Gasmenge größer ist als die durch das Rohr (5) ein
geblasene Gasmenge, um in der Bildröhre (2) einen Unter
druck zu erzeugen.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch
gekennzeichnet, daß das durch das Rohr (5) eingeblasene Gas
flüssige und/oder feste Bestandteile aufweist.
6. Vorrichtung (1) zum Reinigen von Bildröhren (2), mit:
- - einer Quelle für Druckgas;
- - einem Rohr (5), das mit der Quelle für Druckgas ver bindbar ist und mit einem Ende in eine geöffnete Bild röhre (2) einführbar ist, wobei an diesem Ende min destens eine Düse (7) vorgesehen ist, die so ausgebil det ist, daß das austretende Gas unter Druck auf die Innenfläche des Bildschirmes (9) der Bildröhre (2) trifft und dort aufgebrachte Leuchtstoffe ablöst;
- - einer Absaugeinrichtung (10);
- - einer Dichtungseinrichtung (3), die mit der Absaugein richtung (10) in Beziehung steht und das offene Ende der Bildröhre (2) umschließt.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Düse (7) so ausgebildet ist, daß die Richtung des
austretenden Gasstrahls schräg zur Achse des Rohres (5)
verläuft.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet,
daß das Rohr (5) um seine Achse drehbar gelagert ist.
9. Vorrichtung nach Anspruch 6, 7 oder 8, dadurch gekennzeich
net, daß das Rohr (5) axial verschiebbar gelagert ist und
durch Gegengewichte (14) mit einer konstanten Kraft in
Richtung auf die Innenfläche des Bildschirmes (9) gedrückt
wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944435365 DE4435365C2 (de) | 1994-09-22 | 1994-09-22 | Verfahren und Vorrichtung zum Reinigen von Bildröhren |
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