EP0061103A2 - Picture tube with protection arrangement - Google Patents

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EP0061103A2
EP0061103A2 EP82102035A EP82102035A EP0061103A2 EP 0061103 A2 EP0061103 A2 EP 0061103A2 EP 82102035 A EP82102035 A EP 82102035A EP 82102035 A EP82102035 A EP 82102035A EP 0061103 A2 EP0061103 A2 EP 0061103A2
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picture tube
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tube according
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Lothar Schmeller
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Alcatel Lucent Deutschland AG
International Standard Electric Corp
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Alcatel SEL AG
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International Standard Electric Corp
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J29/00—Details of cathode-ray tubes or of electron-beam tubes of the types covered by group H01J31/00
    • H01J29/86—Vessels; Containers; Vacuum locks
    • H01J29/87—Arrangements for preventing or limiting effects of implosion of vessels or containers

Definitions

  • the invention relates to a picture tube with a protective device for picture tubes from the screen, cone and neck.
  • DE-OS 28 55 732 it is proposed in DE-OS 28 55 732 to reduce the resistance to the impact of splinters by a ring of predetermined breaking points around the cone part, and thus to eliminate the risk of reflection, so that no screen splinters are thrown back onto the viewer side.
  • this measure affects the implosion process only late, when splinters of the screen hit the cone wall from the inside. It is therefore an object of the invention to provide a more effective way of reducing risk.
  • the course of the implosion is influenced right from the start, by the inhomogeneities attached to the neck cone transition as a result of the energy accumulation when impacts that endanger the tube are triggered there.
  • Such a crack propagates immediately to the tube neck and thus leads to relatively safe ventilation of the tube.
  • inhomogeneities In order to keep sub-critical undesirable crack growth in an inhomogeneity with certainty, it is expedient to apply inhomogeneities to those locations which are largely statically free of tensile stress on a tube.
  • the zones of transition from the neck to the cone and from the cone to the screen are less resistant, so that it is expedient for the inhomogeneities to be at least as long as the length of their circumference away from the cylindrical part of the neck and the connecting seam between the screen and the cone.
  • the inhomogeneities should be limited so that a maximum gradient of the internal stresses can occur at their limit, which is why the inhomogeneities consist of combinations of linear depressions and / or elevations of the glass wall, i.e. I-, T-, V-, Y- or Are X-shaped.
  • Such inhomogeneities can be realized by e.g. metallic inclusions in the glass wall or they are represented in that they are ground or cut into the conical glass wall inside or outside or are introduced as thermally or chemically impressed internal glass stresses.
  • the length of this depression was approximately 20 mm.
  • the implosion of a picture tube is comparatively harmless if at least at the same time, but possibly earlier than in other places, cracks develop at the neck cone transition. Then the vacuum in the tube is reduced from the back, before the fragments of the windshield are accelerated by strong air penetration.
  • the invention therefore makes use of the inhomogeneities shown in FIGS. 1 to 4, which serve to convert the impact energy introduced into the glass body upon impact at the desired point in the cone into internal stresses in the glass wall. It is essential to create an effective reflection.
  • the obstacle can be designed as a mass surplus, lack of mass and form deviation. If it is represented by the inclusion of a foreign body, there is an additional advantage if the thermal expansion of the inclusion is selected so that when the tube is overheated, internal stresses also arise at the inhomogeneity in the cone tip, which initiates the implosion at the desired location . It is also possible according to FIG. to solder on. 1 to 4 can be taken on the inside or outside wall of the tube.

Landscapes

  • Vessels, Lead-In Wires, Accessory Apparatuses For Cathode-Ray Tubes (AREA)
  • Manufacture Of Electron Tubes, Discharge Lamp Vessels, Lead-In Wires, And The Like (AREA)
  • Pistons, Piston Rings, And Cylinders (AREA)

Abstract

In cathode ray tubes, less sharply limited, and irregularly distributed obstacles are fitted as inhomogeneities in or on the conical part of the wall of the tube. By this means, the development of an unavoidable implosion is influenced from the outset, in that crack formation is initiated at the inhomogeneities as a consequence of energy concentration in the case of the impact of shocks which endanger the tube. These cracks immediately propagate to the neck of the tube where they lead to a non-hazardous ventilation of the tube. <IMAGE>

Description

Die Erfindung betrifft eine Bildröhre mit Schutzeinrichtung bei Bildröhren aus Bildschirm, Konus und Hals.The invention relates to a picture tube with a protective device for picture tubes from the screen, cone and neck.

Solche Bildröhren für Schwarzweiß- und Farbfernsehgeräte sind im Verlauf der Entwicklung durch Verbesserung ihrer Form wesentlich implosionssicherer geworden, siehe z.B. DE-AS 20 39 504 und 24 07 527. Das Risiko der Zerstörung durch Schläge auf den Glaskörper der Röhre wurde erheblich vermindert. Es ist jedoch bekannt, daß die Implosion einer Bildröhre mit ganz unterschiedlicher Gefährdung der Umgebung stattfindet, je nach der Stelle, an welcher die Rißbildung beginnt. Es ist deshalb nachteilig, wenn der Konusteil der Röhre im Vergleich zur Bildschirmseite zu widerstandsfähig ist, denn die Splitter der Frontglasscheibe können dann am Konus nach vorne reflektiert werden. Deshalb wird in der DE-OS 28 55 732 vorgeschlagen, durch einen Ring von Sollbruchstellen um den Konusteil die Widerstandsfähigkeit gegen den Aufprall von Splittern zu vermindern, und so die Reflexionsgefahr zu beheben, so daß keine Bildschirmsplitter auf die Betrachterseite zurückgeworfen werden. Diese Maßnahme wirkt jedoch erst spät auf das Implosionsgeschehen ein, wenn nämlich Splitter des Schirmes die Konuswand von innen treffen. Es ist deshalb Aufgabe der Erfindung, eine wirksamere Möglichkeit zur Gefahrenminderung anzugeben.Such picture tubes for black and white and color television sets have become significantly more implosion-proof in the course of development by improving their shape, see e.g. DE-AS 20 39 504 and 24 07 527. The risk of destruction by blows to the vitreous body of the tube has been considerably reduced. However, it is known that the implosion of a picture tube takes place with very different risks to the environment, depending on the point at which the cracking begins. It is therefore disadvantageous if the cone part of the tube is too resistant compared to the screen side, because the splinters of the front glass pane can then be reflected towards the front of the cone. Therefore, it is proposed in DE-OS 28 55 732 to reduce the resistance to the impact of splinters by a ring of predetermined breaking points around the cone part, and thus to eliminate the risk of reflection, so that no screen splinters are thrown back onto the viewer side. However, this measure affects the implosion process only late, when splinters of the screen hit the cone wall from the inside. It is therefore an object of the invention to provide a more effective way of reducing risk.

Gemäß der Erfindung wird dazu mit den im Kennzeichenteil der Ansprüche genannten Mitteln der Ablauf der Implosion schon von Beginn an beeinflußt, indem durch die am Halskonusübergang angebrachten Inhomogenitäten infolge der Energieanreicherung beim Auftreffen von die Röhre gefährdenden Stößen dort Rißbildung ausgelöst wird. Ein solcher Riß pflanzt sich sofort zum Röhrenhals fort und führt dadurch zu relativ gefahrloser Belüftung der Röhre. Es befindet sich dazu am Konus mindestens eine Inhomogenität in oder an der Glaswandung, deren in der Mantelfläche gemessener Umfang das 0,001...0,1-fache des dortigen Konusumfangs beträgt.According to the invention, with the means mentioned in the characterizing part of the claims, the course of the implosion is influenced right from the start, by the inhomogeneities attached to the neck cone transition as a result of the energy accumulation when impacts that endanger the tube are triggered there. Such a crack propagates immediately to the tube neck and thus leads to relatively safe ventilation of the tube. There is at least one inhomogeneity in or on the glass wall on the cone, the circumference of which is measured in the lateral surface and is 0.001 ... 0.1 times the cone circumference there.

Die von Schlägen auf das Gehäuse der Bildröhre in der Glaswandung verlaufenden Schockwellen werden von Inhomogenitäten reflektiert. Dabei treten Uberhöhungen der inneren Spannungen im Glasmantel insbesondere dann auf, wenn die Inhomogenität an der Stelle einer Schwingungsamplitude des Gehäuses liegt. Je nach der Auftreffstelle eines Schlages liegen diese Schwingungsbereiche verschieden verteilt, so daß es zweckmäßig ist, mehrere Inhomogenitäten zu verwenden und diese ungleichabständig auf der Mantelfläche des Konus zu verteilen, und zwar so, daß die in der Mantelfläche des Konus gemessene Entfernung der Inhomogenität zu einer oder mehreren weiteren Inhomogenitäten mindestens gleich der halben Länge des Umfangs einer Inhomogenität ist.The shock waves from impact on the housing of the picture tube in the glass wall are reflected by inhomogeneities. Increases in the internal stresses in the glass jacket occur particularly when the inhomogeneity is at the location of an oscillation amplitude of the housing. Depending on the point of impact of a stroke, these vibration areas are distributed differently, so that it is advisable to use several inhomogeneities and to distribute them unevenly on the lateral surface of the cone, in such a way that the distance of the inhomogeneity measured in the lateral surface of the cone is one or several other inhomogeneities is at least equal to half the length of the circumference of an inhomogeneity.

Um mit Sicherheit ein unerwünschtes Rißwachstum an einer Inhomogenität unterkritisch zu halten, ist es zweckmäßig, Inhomogenitäten an solchen Stellen anzubringen, die an einer Röhre statisch weitgehend zugspannungsfrei sind. Die Zonen des Übergangs vom Hals zum Konus und vom Konus zum Schirm sind weniger widerstandsfähig, so daß es zweckmäßig ist, wenn die Inhomogenitäten mindestens um die Länge ihres Umfangs von dem zylindrischen Teil des Halses und der Verbindungsnaht zwischen Bildschirm und Konus entfernt sind.In order to keep sub-critical undesirable crack growth in an inhomogeneity with certainty, it is expedient to apply inhomogeneities to those locations which are largely statically free of tensile stress on a tube. The zones of transition from the neck to the cone and from the cone to the screen are less resistant, so that it is expedient for the inhomogeneities to be at least as long as the length of their circumference away from the cylindrical part of the neck and the connecting seam between the screen and the cone.

Die Inhomogenitäten sollten so begrenzt sein, daß sich ein maximaler Gradient der inneren Spannungen an ihrer Grenze einstellen kann, weshalb die Inhomogenitäten aus Kombinationen von linienförmigen Vertiefungen und/oder Erhöhungen der Glaswand bestehen, also I-, T-, V-,Y- oder X-förmig sind.The inhomogeneities should be limited so that a maximum gradient of the internal stresses can occur at their limit, which is why the inhomogeneities consist of combinations of linear depressions and / or elevations of the glass wall, i.e. I-, T-, V-, Y- or Are X-shaped.

Solche Inhomogenitäten können realisiert werden durch z.B. metallische Einschlüsse in der Glaswand oder sie werden dadurch dargestellt, daß sie innen oder außen in die Konusglaswand eingeschliffen oder eingeschnitten oder als thermisch oder chemisch eingeprägte innere Glasspannungen eingebracht werden.Such inhomogeneities can be realized by e.g. metallic inclusions in the glass wall or they are represented in that they are ground or cut into the conical glass wall inside or outside or are introduced as thermally or chemically impressed internal glass stresses.

Die gewünschten Wirkungen konnten im Implosionstest nach VDE und nach Underwriters Laboratories Inc. nachgewiesen werden. Die Rißbildung ging von der Inhomogenität aus und verlief zum Hals der Röhre hin. Dort wurde folglich die Belüftung eingeleitet, sodaß der Druck auf die Frontscheibe nicht mehr zur Beschleunigung von Bruchstücken ausgereicht hätte, falls dort Rißbildung aufgetreten wäre.The desired effects could be demonstrated in the implosion test according to VDE and Underwriters Laboratories Inc. The crack formation was due to the inhomogeneity and ran to the neck of the tube. The ventilation was consequently initiated there, so that the pressure on the windscreen would no longer have been sufficient to accelerate fragments if cracking had occurred there.

Dieses Ergebnis wurde mit einer I-förmigen Vertiefung von 1 mm innen im Konus einer A55-14X-Farbbildröhre erzielt.This result was achieved with an I-shaped recess of 1 mm inside in the cone of an A55-14X color picture tube.

Die Länge dieser Vertiefung war ca. 20 mm.The length of this depression was approximately 20 mm.

Weitere Einzelheiten der Erfindung sollen im Folgenden mit Hilfe der Figuren beschrieben werden.

  • Fig." 1 zeigt die prinzipielle Form der Unstetigkeiten, welche hier als Inhomogenitäten der Wandstärke, d.h. Kolbenwandung, bezeichnet werden.
  • Fig. 2 gibt Querschnitte durch die Kolbenwandstelle am Ort der Inhomogenitäten. Es handelt sich um Rippen, Stufen und Rinnen, welche in die Wandung eingeformt werden.
  • Fig. 3 enthält entsprechende Möglichkeiten für nachträgliches Anbringen von Inhomogenitäten.
  • Fig. 4 stellt eine in der Kolbenwandung eingelegte Inhomogenität dar.
  • Fig. 5 veranschaulicht, daß als Umfang U der Inhomogenität der gestrichelte Umkreis zu verstehen ist.
  • Fig. 6 veranschaulicht die Proportionen auf dem Konus der Bildröhre bei der Anordnung von Inhomogenitäten.
  • Fig. 7 zeigt den Ablauf der Implosion bei Vorhandensein der erfindungsgemäßen Inhomogenität durch Andeutung der Rißbildung.
Further details of the invention will be described below with the aid of the figures.
  • 1 shows the basic form of the discontinuities, which are referred to here as inhomogeneities in the wall thickness, ie piston wall.
  • Fig. 2 gives cross sections through the piston wall at the location of the inhomogeneities. These are ribs, steps and channels, which are molded into the wall.
  • Fig. 3 contains corresponding options for subsequent attachment of inhomogeneities.
  • Fig. 4 shows an inhomogeneity inserted in the piston wall.
  • 5 illustrates that the extent U of the inhomogeneity is to be understood as the dashed circle.
  • Fig. 6 illustrates the proportions on the cone of the picture tube when inhomogeneities are arranged.
  • FIG. 7 shows the course of the implosion in the presence of the inhomogeneity according to the invention by indicating the formation of cracks.

Unter Bezugnahme auf die Figuren soll die Erfindung nun näher erläutert werden.The invention will now be explained in more detail with reference to the figures.

Die Implosion einer Bildröhre verläuft vergleichsweise harmlos, wenn zumindest gleichzeitig, möglichst jedoch früher als an anderen Stellen, Risse am Halskonusübergang ent- - stehen. Dann nämlich wird das Vakuum in der Röhre von der Rückseite her vermindert, ehe die Bruchstücke der Frontscheibe durch starken Lufteinbruch beschleunigt werden.The implosion of a picture tube is comparatively harmless if at least at the same time, but possibly earlier than in other places, cracks develop at the neck cone transition. Then the vacuum in the tube is reduced from the back, before the fragments of the windshield are accelerated by strong air penetration.

Die Erfindung macht deshalb von den in Fig. 1 bis 4 dargestellten Inhomogenitäten Gebrauch, welche dazu dienen, die beim Aufprall in den Glaskörper den Röhre eingeleitete Aufprallenergie an der gewünschten Stelle im Konus in innere Spannungen in der Glaswandung umzusetzen. Es ist dabei wesentlich, eine wirksame Reflexion zu erzeugen. Das Hindernis kann als Massenüberschuß, Massenmangel und Formabweichung ausgebildet sein. Wird es durch Einschluß eines Fremdkörpers dargestellt, so hat man noch einen zusätzlichen Vorteil, wenn man die Wärmedehnung des Einschlußes so wählt, daß bei starker Uberwärmung der Röhre auch innere Spannungen an der Inhomogenität in der Konusspitze entstehen, welche die Implosion an der gewünschten Stelle einleitet. Es ist gemäß Fig. 3 auch möglich, eine Inhomogenität aus anderem Material z.B. aufzulöten. Alle Maßnahmen gemäß Fig. 1 bis 4 können an der Innen- oder Außenwand der Röhre getroffen werden.The invention therefore makes use of the inhomogeneities shown in FIGS. 1 to 4, which serve to convert the impact energy introduced into the glass body upon impact at the desired point in the cone into internal stresses in the glass wall. It is essential to create an effective reflection. The obstacle can be designed as a mass surplus, lack of mass and form deviation. If it is represented by the inclusion of a foreign body, there is an additional advantage if the thermal expansion of the inclusion is selected so that when the tube is overheated, internal stresses also arise at the inhomogeneity in the cone tip, which initiates the implosion at the desired location . It is also possible according to FIG. to solder on. 1 to 4 can be taken on the inside or outside wall of the tube.

Im Verlauf der Fernsehröhrenentwicklung hat man gelernt, das Risiko der Zerstörung durch äußere Belastung weitgehend zu vermindern. Naturgemäß bleibt der Übergang Konus-Hals und die Preßformnaht zwischen Frontscheibe und Konus empfindlicher als die übrigen Röhrenbereiche. Deshalb ist, wie in Fig. 6 veranschaulicht, vorgesehen, je nach dem in Fig. 5 5 als gestrichelte Linie definierten gedachten Umfang U der Inhomogenität Abstände einzuhalten, welche ca. 1...2U betragen sollten. Innerhalb des verbleibenden Gebietes auf der Oberfläche des Konus können auch mehrere Inhomogenitäten, auch unterschiedlicher Art, angebracht werden, denn die Ausbreitungswege der Schwingungsenergie beim Aufprall an unterschiedlichen Stellen, insbesondere der Frontscheibenoberfläche, sind auch unterschiedlich und nach einigen Reflexionen bilden sich Knoten und Bäuche der Glaskolbenschwingungen auch in entsprechend unterschiedlichen Bereichen aus. Wie Versuche bestätigt haben, verläuft der an einer Inhomogenität entstehende Riß wunschgemäß in die relativ leicht abspringende Hals-KonusUbergangszone hinein.In the course of the development of television tubes, one has learned to largely reduce the risk of destruction from external stress. The cone-neck transition naturally remains and the press seam between the windshield and the cone is more sensitive than the other tube areas. For this reason, as illustrated in FIG. 6, depending on the imaginary extent U of the inhomogeneity defined as a dashed line in FIG. 5, distances should be maintained which should be approximately 1 ... 2U. Within the remaining area on the surface of the cone, several inhomogeneities, also of different types, can be attached, because the propagation paths of the vibrational energy upon impact at different points, in particular the windshield surface, are also different and after a few reflections, nodes and bellies of the glass bulb vibrations form also in correspondingly different areas. As tests have confirmed, the crack which arises from an inhomogeneity runs, as desired, into the relatively easily jumping off neck-cone transition zone.

Es ist dazu vorteilhaft, wenn die Inhomogenität in die Richtung des Röhrenhalses weist.For this purpose, it is advantageous if the inhomogeneity points in the direction of the tube neck.

Claims (8)

1) Bildröhre mit Schutzeinrichtung zur Verminderung der Gefahr, die von Kathodenstrahlröhren ausgeht, welche von die Röhre zerstörenden thermischen oder mechanischen Belastungen getroffen werden, insbesondere aus Fernsehbildröhren aus Bildwanne, Konus und Hals mit Sollbruchstellen im konischen Teil, dadurch gekennzeichnet, daß wenige scharf begrenzte und unregelmäßig verteilte Hindernisse für die in der Kolbenwandung auftretenden Schockwellen in Form von einer oder mehreren Wandstärke- und/oder Wandmaterialinhomogenitäten am Konus angebracht sind.1) picture tube with protective device to reduce the risk posed by cathode ray tubes, which are hit by the thermal or mechanical loads which destroy the tube, in particular from television picture tubes from the image tub, cone and neck with predetermined breaking points in the conical part, characterized in that a few sharply delimited and irregularly distributed obstacles for the shock waves occurring in the piston wall are attached to the cone in the form of one or more wall thickness and / or wall material inhomogeneities. 2) Bildröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der in der Mantelfläche gemessene Umkreis der Inhomogenität einen Umfang vom 0,001...0,1-fachen des dortigen Konusumfanges hat.2) Picture tube according to claim 1, characterized in that the circumference of the inhomogeneity measured in the lateral surface has a circumference of 0.001 ... 0.1 times the cone circumference there. 3) Bildröhre nach Anspruch 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die in der Mantelfläche des Konus gemessene Entfernung der Inhomogenität zu einer oder mehreren weiteren Inhomogenitäten mindestens gleich der halben Länge des Umfangs einer Inhomogenität ist.3) picture tube according to claim 1 and 2, characterized in that the distance measured in the lateral surface of the cone of the inhomogeneity to one or more other inhomogeneities is at least equal to half the length of the circumference of an inhomogeneity. 4) Bildröhre nach Anspruch 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Inhomogenitäten mindestens um die Länge ihres Umfangs von dem zylindrischen Teil des Halses und der Verbindungsnaht zwischen Bildscnirm und Konus entfernt sind.4) Picture tube according to claim 1 to 3, characterized in that the inhomogeneities are at least about the length of its circumference from the cylindrical part of the neck and the connecting seam between the screen and the cone. 5) Bildröhre nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Inhomogenitäten aus Kombinationen von linienförmigen Vertiefungen und/oder Erhöhungen der Glaswand bestehen, also I-, T-, V-, Y- oder X-förmig sind.5) picture tube according to claim 1 to 4, characterized in that the inhomogeneities consist of combinations of linear depressions and / or elevations of the glass wall, ie I, T, V, Y or X-shaped. 6) Bildröhre nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Inhomogenitäten durch z.B. metallische Einschlüsse in der Glaswand realisiert sind.6) picture tube according to claim 1 to 4, characterized in that the inhomogeneities by e.g. metallic inclusions are realized in the glass wall. 7) Bildröhre nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Inhomogenitäten innen oder außen in der Konusglaswand eingeschliffen oder eingeschnitten sind.7) Picture tube according to claim 1 to 4, characterized in that the inhomogeneities are cut in or cut out inside or outside in the conical glass wall. 8) Bildröhre nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Inhomogenitäten in der Konusglaswand als thermisch oder chemisch eingeprägte innere Glasspannungen vorhanden sind.8) picture tube according to claim 1 to 4, characterized in that the inhomogeneities in the conical glass wall are present as thermally or chemically impressed internal glass stresses.
EP82102035A 1981-03-20 1982-03-13 Picture tube with protection arrangement Withdrawn EP0061103A3 (en)

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EP0061103A2 true EP0061103A2 (en) 1982-09-29
EP0061103A3 EP0061103A3 (en) 1982-12-08

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CA1186364A (en) 1985-04-30
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