WO1997015941A1 - Verfahren zum aufbereiten von bildröhren - Google Patents

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Definitions

  • the invention relates to a method for processing picture tubes, which consist of a windshield, an adjoining cone and a neck.
  • picture tubes e.g. Television tubes are made from different types of glass, in general barium glass for the windscreen and lead glass for the cone and neck. If the picture tube material is recycled after its useful life, i.e. to be recycled, it is necessary to separate the parts with different types of glass, i.e. to separate the front window from the cone.
  • the disadvantage of this method is that, not least because of the width of the heating tape and the relatively low temperature conductance of the glass, the fracture zone between the front pane and the cone is relatively wide. A clean separation between the different types of glass is therefore not possible in this separation area or this break zone. For this reason, the fracture zone must be reworked to prevent the two types of glass from mixing. The process as a whole and the reworking are complex.
  • the invention has for its object to provide a method with which a sharp separation between the windshield and the cone, ie a clean separation of different types of glass is possible. This object is achieved according to the invention by the features of claim 1.
  • the picture tube is rotating all around in the separation area between the front screen and the cone, e.g. scratched with a cutting diamond and then excited to mechanical vibrations, preferably at the natural frequency or in the range of the natural frequency, in such a way that the front window is separated from the cone along the circumferential scoring groove.
  • the windscreen and cone can be separated smoothly and cleanly. Post-processing of the parts is not necessary.
  • the separation area of the types of glass from the windscreen and cone i.e. the mixing zone is not very sharply delimited due to the manufacturing process, it is advantageous to scratch the picture tube immediately in front of and behind the mixing zone where the two types of glass meet.
  • the picture tube is broken down into three parts by the mechanical resonance vibrations, namely windscreen, cone with neck and mixing zone, which are reused separately from each other.
  • Tools which are known in principle, for example from ultrasonic welding technology, are preferably used to excite the oscillation of the picture tube. Piezoceramics or voice coils can be used to generate the vibrations. However, the tool is preferably placed on the picture tube, for example on the cone and / or windshield, in the scoring groove. It is useful to use tools whose frequency can be tuned at least over a certain range.
  • the tools are preferably provided with a relatively sharp cutting edge which is inserted into the scribe groove and via which the vibrations are transmitted to the picture tube, the tool being preferably pressed into the scribe groove with the greatest possible force during the oscillation. This significantly improves the separation process. You can also use multiple tools are used, which are applied at different circumferential locations of the scoring groove.
  • An advantage of the method according to the invention is, inter alia, that the separation of the front pane and remaining parts of the picture tube also takes place more quickly than in conventional methods, e.g. the above-mentioned separation process using a heating tape or a process in which the windscreen and cone are separated from one another using a burner.
  • Figure 1 shows schematically a picture tube with two circumferential scribing grooves to separate the windshield with the method according to the invention.
  • FIG. 3 schematically shows a tool used in the method according to the invention, which works with piezo ceramics as a vibration generator;
  • Fig. 4 shows a detail of the tip of a tool with an air coil as a vibration generator.
  • a picture tube 1 consists of a front pane 2 made of barium glass and a cone 3 and a neck 4 made of lead glass, which are mixed together in a mixing zone 5. On both sides of the mixing zone 5, the picture tube is scratched all around with a diamond cutter, so that two approximately wedge-shaped scratch grooves 6a and 6b are formed.
  • a tool 7 with a sharp cutting edge 8 made of hard metal is inserted into the scoring groove 6a or 6b, after which the cutting edge 8 is excited to produce ultrasonic vibrations.
  • the cutting edge 8 printed with great force in the scribe groove 6a or 6b.
  • Several tools can be used simultaneously at different circumferential locations of the scoring groove, e.g. B. at the points A and B indicated in FIG. 1.
  • the cutting process is essentially determined by three parameters, namely the oscillation frequency, oscillation amplitude and pressure force of the cutting edge 8.
  • the tool 7 is z. 3:
  • the cutting edge 8 is on a horn-shaped booster 9, which is a mechanical vibration transformer, for
  • Vibration amplification or amplitude adjustment is placed, to which a piezoceramic 10 consisting of several disks with corresponding excitation electrodes and finally a counter mass 11 are connected.
  • FIG. 4 Another configuration of the tool tip is shown in FIG. 4.
  • the hard metal cutting edge 8 is connected to an oscillating core 12, which is mounted in an oscillating core bearing 13, which in turn is surrounded by an air coil 14, which is part of an oscillating circuit, not shown, which is based on the desired one
  • Vibration frequency can be excited, the amplitude of the vibrating metal tip 8 z. B. is adjusted by varying the excitation current.
  • the advantage of such a tool is the large, tunable frequency range.

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Abstract

Die Bildröhre (1) wird im Bereich zwischen Frontscheibe (2) und Konus (3) umlaufend angeritzt und anschließend vorzugsweise im Bereich der Ritznut (6a, 6b) zu mechanischen Schwingungen angeregt, so daß die Frontscheibe (2) längs der umlaufenden Ritznut (6a, 6b) von dem Konus (3) abgetrennt wird. Vorteilhaft werden in die Ritznut (6a, 6b) auch noch Kräfte (F) eingeleitet.

Description

Verfahren zum Aufbereiten von Bildröhren
Die Erfindung bezieht sich auf ein Verfahren zum Aufbereiten von Bildröhren, die aus einer Frontscheibe, einem sich daran anschließenden Konus und einem Hals bestehen. Bei Bildröhren, z.B. Fernsehröhren sind Frontscheiben sowie Konus und Hals aus unterschiedlichen Glasarten hergestellt, im allgemeinen Bariumglas für die Frontscheibe und Bleiglas für Konus und Hals. Wenn das Material der Bildröhren nach Ablauf ihrer Lebensdauer wiederverwertet, d.h. recycled werden soll, ist es notwendig, die Teile mit unterschiedlichen Glassorten zu trennen, d.h. die Frontscheibe von dem Konus abzutrennen.
Hierzu ist es bekannt, im Trennbereich zwischen Frontscheibe und Konus um die Bildröhre ein Heizband zu legen, die Bildröhre über dieses Heizband in dem Trennbereich stark aufzuheizen und anschließend dort abzuschrecken, indem z.B. die Bildröhre im Trennbereich mit kalter Luft bestrahlt oder mit Wasser etc. abgespritzt wird, so daß dort das Glas bricht.
Der Nachteil bei diesem Verfahren ist, daß nicht zuletzt wegen der Breite des Heizbandes und des relativ niedrigen Temperaturleitwertes des Glases die Bruchzone zwischen Frontscheibe und Konus relativ breit ist. In diesem Trennbereich bzw. dieser Bruchzone ist somit eine saubere Trennung zwischen den unterschiedlichen Glassorten nicht möglich. Aus diesem Grunde muß die Bruchzone nachbearbeitet werden, um eine Vermischung der beiden Glasarten zu verhindern. Das Verfahren insgesamt und das Nacharbeiten sind aufwendig.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren anzugeben, mit dem eine scharfe Trennung zwischen der Frontscheibe und dem Konus, d.h. eine saubere Trennung unterschiedlicher Glasarten möglich ist. Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung durch die Merkmale des Patentanspruches 1 gelöst.
Demgemäß wird im Trennbereich zwischen Frontscheibe und Konus die Bildröhre umlaufend, z.B. mit einem Schneiddiamanten angeritzt und anschließend zu mechanischen Schwingungen vorzugsweise mit der Eigenfrequenz bzw. im Bereich der Eigenfrequenz angeregt, derart, daß die Frontscheibe längs der umlaufenden Ritznut von dem Konus abgetrennt wird. Mit einem solchen Verfahren können Frontscheibe und Konus glatt und sauber voneinander getrennt werden. Eine Nachbearbeitung der Teile ist nicht nötig.
Da der Trennbereich der Glassorten von Frontscheibe und Konus, d.h. die Mischzone herstellungsbedingt nicht ganz scharf abgegrenzt ist, ist es vorteilhaft, die Bildröhre unmittelbar vor und hinter der Mischzone, an der die beiden Glassorten aneinanderstoßen, umlaufend anzuritzen. Die Bildröhre wird durch die mechanischen Resonanzschwingungen in drei Teile zerlegt, nämlich Frontscheibe, Konus mit Hals und Mischzone, die separat voneinander wieder verwendet werden.
Zum Anregen der Schwingung der Bildröhre werden bevorzugt Werkzeuge verwendet, die im Prinzip z.B. aus der Ultraschall- Schweißtechnik bekannt sind. Für die Erzeugung der Schwingungen können etwa Piezokeramiken oder Schwingspulen verwendet werden. Das Werkzeug wird auf die Bildröhre, z.B. auf den Konus und/oder Frontscheibe, bevorzugt jedoch in die Ritznut gesetzt. Zweckmäßig ist es hierbei, Werkzeuge zu verwenden, deren Frequenz zumindest über einen gewissen Bereich durchgestimmt werden kann. Bevorzugt werden die Werkzeuge mit einer relativ scharfen Schneide versehen, die in die Ritznut eingesetzt wird und über die die Schwingungen auf die Bildröhre übertragen werden, wobei vorzugsweise das Werkzeug in die Ritznut mit möglichst hoher Kraft während der Schwingung eingedrückt wird. Hierdurch wird der Trennprozeß erheblich begünstigt. Es können auch mehrere Werkzeuge verwendet werden, die an verschiedenen Umfangsstellen der Ritznut angesetzt werden.
Das Verfahren kann manuell ausgeführt, aber auch automatisiert werden. Ein Vorteil des Verfahrens gemäß der Erfindung ist u.a., daß die Trennung von Frontscheibe und Restteilen der Bildröhre auch schneller erfolgt als bei herkömmlichen Verfahren, so z.B. dem oben genannten Trennverfahren mit Hilfe eines Heizbandes oder einem Verfahren, bei dem Frontscheibe und Konus mit Hilfe eines Brenners voneinander getrennt werden.
Die Erfindung ist in Ausführungsbeispielen anhand der Zeichnung näher erläutert. In dieser stellen dar:
Fig. 1 schematisch eine Bildröhre mit zwei umlaufenden Ritznuten, um die Frontscheibe mit dem Verfahren gemäß der Erfindung abzutrennen;
Fig. 2 einen Teil der Bildröhre mit der Ritznut und einem angesetzten Werkzeug,
Fig. 3 schematisch ein bei dem Verfahren gemäß der Erfindung verwendetes Werkzeug, das mit Piezokeramiken als Schwingungserzeuger arbeitet;
Fig. 4 ein Detail der Spitze eines Werkzeuges mit einer Luftspule als Schwingungserzeuger.
Eine Bildröhre 1 besteht aus einer Frontscheibe 2 aus Bariumglas sowie einem Konus 3 uns einem Hals 4 aus Bleiglas, die in einer Mischzone 5 miteinander vermischt sind. Zu beiden Seiten der Mischzone 5 wird die Bildröhre mit einem Diamantschneider umlaufend angeritzt, so daß zwei etwa keilförmige Ritznuten 6a und 6b entstehen. In die Ritznut 6a oder 6b wird ein Werkzeug 7 mit einer scharfen Schneide 8 aus Hartmetall eingesetzt, wonach die Schneide 8 zu Ultraschallschwingungen angeregt wird. Gleichzeitig wird, wie durch den Pfeil F in Fig. 2 angedeutet, die Schneide 8 mit großer Kraft in die Ritznut 6a oder 6b gedruckt. Es können mehrere Werkzeuge gleichzeitig an verschiedenen Umfangsstellen der Ritznut angesetzt werden, z. B. an den in Fig. 1 angedeuteten Stellen A und B. Der Trennvorgang wird im wesentlichen durch drei Parameter bestimmt, namlich Schwingungsfrequenz, Schwmgungsamplitude und Andruckkraft der Schneide 8.
Das Werkzeug 7 ist z. B. gemäß Fig. 3 ausgebildet: Die Schneide 8 ist auf einen hornformigen Booster 9, das ist ein mechanischer Schwingungstransformator, zur
Schwingungsverstarkung bzw. Amplitudenanpassung aufgesetzt, an den sich eine aus mehreren Scheiben bestehende Piezokeramik 10 mit entsprechenden Anregungselektroden und schließlich eine Gegenmasse 11 anschließen.
Eine andere Ausgestaltung der Werkzeugspitze ist in Fig. 4 dargestellt. Die Hartmetallschneide 8 ist mit einem Schwingkern 12 verbunden, der in einem Schwingkernlager 13 gelagert ist, welches seinerseits von einer Luftspule 14 umgeben ist, die Teil eines nicht weiter dargestelltenb Schwingkreises ist, der auf die gewünschte
Schwingungsfrequenz angeregt werden kann, wobei die Amplitude der schwingenden Metallspitze 8 z. B. durch Variieren des Anregungsstromes eingestellt wird. Vorteil eines solchen Werkzeuges ist der große durchstimmbare Frequenzbereich.

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Aufbereiten von Bildröhren (1), die eine Frontscheibe (2), einen sich daran anschließenden Konus (3) und einen Hals (4) aufweisen, indem die Frontscheibe von dem Konus abgetrennt wird und die verbleibenden Teile weiterverwertet werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildrohre (1) im Bereich zwischen Frontscheibe (2) und Konus (3) mit einer umlaufenden Ritznut (6a, 6b) versehen wird und anschließend die Bildröhre (1) zu mechanischen Schwingungen angeregt wird, derart, daß die Frontscheibe
(2) längs der umlaufenden Ritznut (6a, 6b) von dem Konus
(3) abgetrennt wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildrohre (1) zu Schwingungen mit der oder im Bereich der Eigenfrequenz angeregt wird.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungen in die Bildröhre (1) in der Ritznut (6a, 6b) eingeleitet werden.
4. Verfahren nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß gleichzeitig mit der Einleitung von Schwingungen in Richtung auf das Innere der Bildröhre zielende Kräfte (F) in die Ritznut (6a, 6b) eingeleitet werden.
6. Verfahren nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungen und die Kräfte an mehreren Umfangsstellen (A, B) der Ritznut (6a, 6b) in diese eingeleitet werden.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Schwingungen Ultraschallschwingungen sind.
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß, sofern Frontscheibe (2) und Konus (3) aus unterschiedlichen, in einem Trennbereich (Mischzone 5) aneinanderstoßenden Glassorten bestehen, die Bildrohre (1) umlaufend an diesem Trennbereich mit der Ritznut (6a, 6b)versehen wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Bildröhre zu beiden Seiten des Trennbereiches (5) umlaufend angeritzt wird.
10.Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Einleiten von Schwingungen und Kräften m die Ritznut (6a, 6b) ein Werkzeug mit einer scharfen Schneide (8) verwendet wird, die in die Ritznut eingesetzt wird und die durch einen Schwinger in Schwingungen versetzt wird.
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