DE1162493B

DE1162493B - Elektronenstrahlroehre zur Bildwiedergabe mit einem Glaskolben

Info

Publication number: DE1162493B
Application number: DEN20757A
Authority: DE
Inventors: Pieter Harm Fennema; Willem Fokko Nienhuis; Constantius Johannes Wal Panis; Marinus Stel
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1960-11-03
Filing date: 1961-10-31
Publication date: 1964-02-06
Also published as: GB929090A; ES271668A1; US3166211A; BE609841A; CH394407A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Internat. Kl.: HOIj

Deutsche KL: 21g-13/28

Nummer: 1 162 493

Aktenzeichen: N 20757 VIII c / 21 g

Anmeldetag: 31. Oktober 1961

Auslegetag: 6. Februar 1964

Die Erfindung bezieht sich auf Elektronenstrahlröhren zur Bildwiedergabe mit einem Glaskolben, der mindestens in den an die Bildfläche der Röhre angrenzenden und in den sich daran anschließenden Bereichen des Konus mit einem Band, das aus einer fest an der Kolbenwand haftenden Kunststoffschicht besteht, umgeben ist, durch das ein die Ausbreitung eines Risses im Glaskolben verhindernder Druck ausgeübt wird.

Bei solchen Elektronenstrahlröhren besteht die Gefahr, daß durch Beschädigung oder Alterung des Glases eine Implosion des evakuierten Kolbens auftritt. Insbesondere bei größeren Bildröhren kann dies wegen der umherfliegenden Splitter der zerstörten Röhre für sich in der Nähe befindende Personen ernste Folgen haben; eine Röhrenimplosion kann auch zu erheblichem Sachschaden führen. Die Implosionsgefahr gilt insbesondere für Röhren mit einem im wesentlichen rechteckigen Bildfenster. Weil im allgemeinen in der Übergangszone vom Bildfenster zum Röhrenkonus und um die Bildfläche des Fensters herum nach der Entlüftung Zugspannungen im Glas auftreten, können in dieser Zone Alterungserscheinungen im Glas auftreten, so daß hier die Gefahr eines Bruches der Glaswand am größten ist. Es sind bereits die verschiedensten Vorkehrungen getroffen, mit denen die unerwünschten Folgen einer Implosion gemildert oder die Gefahr einer Implosion möglichst verringert werden sollen. Um die unerwünschten Folgen einer Implosion auf die unmittelbare Umgebung des Gerätegehäuses zu beschränken, in dem die Elektronenstrahlröhre angeordnet ist, wird eine Schutzscheibe vor dem Bildfenster angebracht. Dieses Mittel ist jedoch für einen Schutz derjenigen, die mit dem Zusammenbau oder der Reparatur des Gerätes beauftragt sind, nicht ausreichend.

Weiter ist es bekannt, das Bildfenster und gegebenenfalls auch den sich daran anschließenden Konus einer Elektronenstrahlröhre mit einer elastischen Hülle, z. B. aus Gummi oder Kunststoff, zu überziehen, durch die im Falle einer Implosion die Scherben zusammengehalten werden. Der Kunststoff kann als eine Haube über das Bildfenster und den angrenzenden Teil des Röhrenkonus gestülpt und dann aufgeschraubt werden. Dem Haubenmaterial können dabei auch Füllstoffe wie Asbest- bzw. Papierpulver oder Seidenfäden beigemischt sein, wobei aber zu beachten ist, daß die Hülle vor dem Bildfenster durchsichtig bleiben muß.

Es hat sich herausgestellt, daß die bekannten Hauben zwar imstande sind, die Folgen einer Implosion erheblich zu mildern, indem die losgebrochenen

Elektronenstrahlröhre zur Bildwiedergabe
mit einem Glaskolben

Anmelder:

N. V. Philips' Gloeilampenfabrieken,

Eindhoven (Niederlande)

Vertreter:

Dr. rer. nat. P. Roßbach, Patentanwalt,
Hamburg 1, Mönckebergstr. 7

Als Erfinder benannt:

Marinus Stel,

Pieter Harm Fennema,

Willem Fokko Nienhuis,

Constantius Johannes Waltherus Panis,

Eindhoven (Niederlande)

Beanspruchte Priorität:
Niederlande vom 3. November 1960
(Nr. 257 590)

Glasstücke elastisch aufgefangen und abgebremst werden, wobei aber der Nachteil in Kauf genommen werden muß, daß der Überzug das ganze Bildfenster bedeckt. Die für den erwähnten Zweck geeigneten Stoffe haben jedoch meist die Neigung, sich mit der Zeit zu verfärben; außerdem sind sie kratzanfällig und leicht durch Rauch- und Staubteilchen zu verunreinigen.

Es ist auch eine Umhüllung bekannt, die den Röhrenkolben mit Ausnahme des Bildfensters umschließt. Bei dieser Röhre wird eine Implosion aber als unvermeidlich hingenommen und nur erwartet, daß die Schirmglasbruchstücke in die Röhre hineingerissen werden und das Glas des Röhrenkonus nicht quer durch die Röhre in entgegengesetzten Richtungen weggeschleudert wird.

Schließlich ist es auch noch bekannt, auf das Kolbenglas im stark gefährdeten Bereich zwischen dem Bildfensterrand und dem Konus mittels eines Metall-, Plastik- oder Kunstharzbandes einen Druck auszuüben. Mit einem solchen Metallband werden Zug-

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Spannungen im Glas unterbunden und werden die Kolben gewickelt sein. Glasfasern aus einem Glas bei einem etwaigen Riß entstehenden Bruchflächen mit niedrigem Alkaligehalt haben sich bei der Schicht gegeneinander gedrückt, so daß sich die Bruchstücke als besonders gut geeignet erwiesen. Die Schicht ist nicht voneinander entfernen können. Das um die durch die Faserbeigabe undurchsichtig und kann desRöhre liegende Band steht, um den nötigen Druck 5 halb nicht auf der Bildfläche des Leuchtschirmes anauf das Glas ausüben zu können, unter Vorspannung; gebracht werden. Da die Schicht aber auf die Wandes ist zu diesem Zweck entweder auf die Röhre auf- teile außerhalb ihres Bedeckungsbereiches wirkt, ist geschraubt oder aufgeschrumpft und zusätzlich noch eine solche Bedeckung gar nicht vonnöten. über eine dünne Klebstoffschicht mit dem Glas ver- Die zum Verbessern der Haftung am Glas vorbunden. io gesehene Zwischenlage kann jedoch, wenn sie durch-Die Herstellung dieser Röhre mit einem Metall- sichtig ist, die Bildfläche bedecken, um auf bekannte band stößt jedoch auf erhebliche Schwierigkeiten, da Weise bestimmte optische Effekte zu bewirken, zwar die Metallbänder, nicht aber die Röhrenkolben Auch kann die faserhaltige Schicht, wie bereits mit einheitlichen Abmessungen zur Verfügung stell- vorgeschlagen wurde, in Verbindung mit Mitteln bar sind. So werden die dicht auf dem Kolben auf- 15 zum Verstärken der Oberfläche des Glases, wie der liegenden Metallbänder trotz aufwendiger Vorkeh- Anbringung einer Glasschicht, Verwendung finden, rungen leicht unterschiedliche Drücke auf die ver- Unter Bildfläche ist der für die Bildwiedergabe schiedenen Kolbenbereiche ausüben, womit die all- verwendete Teil des Bildfensters zu verstehen. Dieser seitige Verhütung der Zugspannungen ernsthaft in wird meist durch die Leuchtschicht auf der Innen-Frage gestellt ist. Die dünne Klebstoffschicht, die vor 20 seite, jedoch häufig auch durch eine Maske auf der dem Anbringen des Bandes auf das Band aufgetragen Außenseite, die auf der Röhre oder im Gehäuse anwird, kann den nötig werdenden Druckausgleich gebracht oder in diesem Falle durch die faserhaltige nicht herbeiführen. Schicht gebildet sein kann, bestimmt.

Einfache Bänder aus Plastik-, Kunstharz oder Die beschriebene Einrichtung wird an Hand einer anderen gleichartigen Werkstoffen haben hingegen 25 Zeichnung näher erläutert, in der nicht die Zugfestigkeit, die für einen sicheren Im- Fig. 1, 2 und 3 verschiedene Ausführungsformen plosionsschutz benötigt wird. Das gleiche gilt auch von Elektronenstrahlröhren darstellen, für ein Band aus Glas selbst. In F i g. 1 bezeichnet 1 den Konus einer Elektro-Die erwähnten Nachteile sind bei einer Elektro- nenstrahlröhre, an den ein Hals 2 und ein BiIdnenstrahlröhre zur Bildwiedergabe mit einem Glas- 30 fenster 3 angeschmolzen sind, während auf der kolben, der an der der Bildfläche zugewandten Seite Innenseite des Fensters 3 der Leuchtschirm 8 angedes Kolbens mit einem Kunststoffband umgeben ist, bracht ist. In der Zone 4 können Zugspannungen im durch das ein die Ausbreitung eines Risses im Glas- Glas auftreten. Wenigstens der an die Bildfläche kolben verhindernder Druck ausgeübt wird, dadurch grenzende Teil dieser Zone 4 ist mit einer kräftigen, vermieden, daß gemäß der Erfindung das Band zur 35 mehrere Millimeter dicken Kunststoffschicht 5 beErhöhung der Festigkeit ein Fasermaterial, insbeson- deckt, die aus einem Gemisch aus Glasfasern mit dere Glasfasern, enthält. einer Länge von 1 bis 3 cm und einem ausgehärteten Während Kunststoff aller bekannten Arten ohne ungesättigten Polyesterharz besteht, das gut am Glas eine geeignete Faserbeigabe eine zu niedrige Festig- haftet. Das erwähnte Gemisch kann z. B. aus 3 Gekeit aufweist, wird durch die Beigabe des Faser- 40 wichtsteilen Glasfasern und 7 Gewichtsteilen einer materials, insbesondere durch die Beigabe von Glas- Lösung eines ungesättigten Polyesters, z. B. Styrol, fasern, die Festigkeit auf das Hundertfache gesteigert bestehen und kann z. B. durch Aufspritzen auf die und offenbar so groß, daß sich die Glasteile nicht Glasoberfläche aufgebracht und dann mittels einer aus dem Verband lösen und ausweichen können. Rolle angedrückt werden.

Vorteilhaft ist aber auch gegenüber einem Metall- 45 Der ungesättigte Polyester kann durch Polykon-

band, daß die faserhaltige Kunststoffschicht ohne densation einer α, ^-ungesättigten Dikarbonsäure und

Schwierigkeiten gleichmäßig und gut haftend auf eines mehrwertigen Alkohols erhalten sein. Auch

dem Kolben anzubringen ist. Beim Aushärten kann der Polyester noch mit gesättigten und/oder

schrumpft die aufgetragene Schicht, und es stellt sich Halogen enthaltenden Dikarbonsäuren modifiziert

dann der benötigte Druck auf das Glas ein. Ein Riß 5o sein. Als mehrwertige Alkohole sind Glykole ver-

im Glas, selbst an einem von der faserhaltigen wendbar.

Schicht nicht bedeckten Wandteil, wie beispielsweise Zweckmäßig können Lösungen von 50 bis 70 Gedem Bildfenster, breitet sich nicht aus. Die Röhre wichtsprozent ungesättigtem Polyester in Styrol Verfüllt sich vielmehr, falls ein solcher Riß überhaupt Wendung finden.

auftritt, langsam mit Luft und bleibt im übrigen aber 55 Die Aushärtung kann unter der Einwirkung an vollständig erhalten. sich zu diesem Zweck bekannter Verbindungen von Gegebenenfalls kann das Glas, um die Haftung Katalysatoren, wie Benzolperoxyd, Methyläthyldes Glases an der faserhaltigen Kunststoffschicht zu ketonperoxyd u. dgl., und Beschleunigern, wie z. B. verbessern, vor dem Auftragen der Schicht mit einer Kobaltnaphthenat oder Dimethylanilin, erfolgen, als Leim wirkenden Zwischenlage aus einem Material ^6o Um zu verhüten, daß der Polyester vorzeitig ausversehen werden, das sowohl am Glas als auch an härtet, wird gegebenenfalls kurze Zeit vor dem Aufder Schicht besser haftet als das Glas an der Schicht bringen des Kunststoffes eine Lösung des Katalyallein. sators in einem Teil des Polyester-Styrol-Gemisches Die faserhaltige Kunststoffschicht enthält Vorzugs- mit einer Lösung des Härtungsbeschleunigers im weise Glasfasern, die in Form von kurzen Stücken, ⁶5 übrigen Teil des Polyester-Styrol-Gemisches gebeispielsweise mit einer Länge von wenigen Zenti- mischt.

meiern, in den Kunststoff eingebettet sind. Die Die ungesättigte Polyesterlösung kann weiter even-

Fasern können aber auch als Glasschnur auf den tuell außer Farbstoffen und Pigmenten auch Füll-

stoffe, wie ζ. B. Titandioxyd (TiO₂), enthalten, um das Schrumpfen der Schicht zu vermindern und ihr Aufspringen während des Aushärtens zu verhindern.

Die Glasfasern können aus einer nahezu beliebigen, gut verarbeitbaren Glasart bestehen. Sehr geeignet sind Gläser mit einem niedrigen Alkaligehalt.

Nach der in Fig. 2 dargestellten zweckmäßigen Ausführungsform ist eine Glasschnur 6 während der Bespritzung der Glasoberfläche mit Polyesterharz auf den Kolben gewickelt und dann angedrückt, so daß sich gleichfalls eine dichte faserhaltige Schicht ergibt, die gut am Glas haftet.

Es hat sich als unnötig erwiesen, die von der Schicht frei bleibende Bildfläche irgendwie zu beschränken. Eine Bedeckung des Röhrenkolbens in dem Bereich des stark gebogenen Überganges von der Bildfläche zur Anschmelzung des Konus und über den sich anschließenden vorderen Konusteil genügt in den meisten Fällen.

Wie in Fig. 3 angegeben ist, ist der Kolben vorher mit einer gut haftenden Zwischenlage 7 überzogen, die z. B. aus Polyvinylazetat besteht und auf der die faserhaltige Kunststoffschicht 5 angebracht ist.

Die Kunststoffschicht kann gegebenenfalls auch dazu dienen, den Kolben mit Haltestücken zum Befestigen der Röhre in einem Gehäuse zu versehen.

Weiter gestattet es die faserhaltige Schicht, die Wanddicke des Kolbens erheblich geringer und somit die Röhre erheblich leichter herzustellen, weil zum einen die Festigkeit des Kolbens durch die Bedeckung größer geworden ist und zum andern eine Implosion oder ein Bruch des Kolbens jetzt völlig harmlos sind, wodurch der Sicherheitsfaktor niedriger angesetzt werden kann.

Soll die Außenseite des Konus noch mit einer leitenden Schicht überzogen werden, so kann diese zusätzlich auf der Kunststoffschicht vorgesehen werden. Es ist jedoch auch möglich, die Kunststoffschicht selber durch Zusatz von Metall- oder Graphitteilohen leitend zu machen oder in die Kunststoffschicht leitende Fasern oder ein Metallgewebe einzuarbeiten.

Claims

Patentansprüche:

1. Elektronenstrahlröhre zur Bildwiedergabe mit einem Glaskolben, der mindestens in den an die Bildfläche der Röhre angrenzenden und in den sich daran anschließenden Bereichen des Konus mit einem Band, das aus einer fest an der Kolbenwand haftenden Kunststoffschicht besteht, umgeben ist, durch das ein die Ausbreitung eines Risses im Glaskolben verhindernder Druck ausgeübt wird, dadurch gekennzeichnet, daß die Kunststoffschicht zur Erhöhung der Festigkeit ein Fasermaterial, insbesondere Glasfasern, enthält.

2. Elektronenstrahlröhre nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen der faserhaltigen Kunststoffschicht und dem Glas des Röhrenkolbens zur Verbesserung der Haftung zwischen Schicht und Glas eine als Leim wirksame Zwischenlage angebracht ist.

3. Elektronenstrahlröhre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Glasfasern eine Länge von wenigen Zentimetern aufweisen.

4. Elektronenstrahlröhre nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die faserhaltige Schicht eine Glasschnur enthält, die auf die Wand der Röhre gewickelt ist.

5. Elektronenstrahlröhre nach den Ansprüchen 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß das Glasfasermaterial einen niedrigen Alkaligehalt aufweist.

6. Elektronenstrahlröhre nach Anspruch 1, 2, 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Kunststoff aus einem ausgehärteten, vorzugsweise ungesättigten Polyesterharz besteht.

7. Elektronenstrahlröhre nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Bedeckungsschicht aus 3 Gewichtsteilen Glasfasern und 7 Gewichtsteilen Polyesterharz besteht.

In Betracht gezogene Druckschriften:
USA.-Patentschriften Nr. 2 031 722, 2 785 820;
britische Patentschrift Nr. 427 093.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen