具有带张力限制装置的收缩装配式防内向爆炸带的阴极射线管

摘要

阴极射线管(10)有一个抽空玻壳(12)，该玻壳有与玻锥(16)相连接的屏盘(14)。至少由一条金属带制成，其两端对置着的收缩装配式防内向爆炸带(18)固定在一个连接头(20)上，形成一个框，框的冷态尺寸略小于屏盘装上防爆带前的周边。防爆带有给定截面并开有至少一个孔(24)。将防爆带烧屏盘周边装设，以便因带的张力而往该周边施加压缩力。对防爆带的改进是：带上有与孔连通的狭槽(34)，用以使带的张力减小到低于连接头的最小设计极限值。

说明书

本发明总的说来涉及具有防内向爆炸带的阴极射线管（CRT），更具体地说，涉及具有里面装有张力限制装置的收缩装配式防内向爆炸带的CRT。

阴极射线管通常都抽成内部气压非常低的真空，因而有可能因大气压产生的应力作用到管子的整个表面上而内向爆炸。本技术领域历来解决这个问题的方法是给CRT配上一个防内向爆炸带。这类带用来向CRT屏盘的侧壁上施加压缩力，从而使某些力重新分布。力的重新分布减小了屏盘各角隅中的张力，从而减少管子内向爆炸的可能性。防内向爆炸带的好处还在于它提高了管子的抗冲击能力。玻璃处于压缩状态比处于张力状态强度高，防爆带使屏盘区内产生压缩力，这个屏盘区如果没有防爆带就处于张力状态。此外，内向爆炸时，重新分布的应力促使内向爆炸的玻璃朝向装有管子的柜子后面，从而大大减少了伤及处于正在内爆中的管子附近的人的可能性。

收缩装配式的防内向爆炸带通常是这样制成的：将钢带制成与待保护的屏盘外形相同的框，而将钢带的两端在防爆带的一侧连接起来。在某些情况下，防爆带是通过在两侧将两个相同的钢带连接成框制成的。这两种防爆带，框的周边比屏盘的周边略小。将带框加热到大约300℃至500℃，于是材料的热膨胀系数促使带框膨胀到使其可以套到屏盘侧面周围。防爆带冷却时收缩，紧紧将屏盘抱住，从而将防止内向爆炸所需的压力施加到屏盘上。压缩力可用超过防爆带金属的屈服点的方法来精确加以控制。

防爆带的两端可用焊接或卷边的方法永久连接起来。在两者的情况下，由于防爆带是用以往管子侧壁上施加相当大的压力，因而在防爆带两端接合在一起的连接头必须具有足够的强度承受由防爆带所施加的张力。一般说来，连接头要设计得使其可以承受5000磅（2268公斤）的最小张力。但由于防爆带的张力与材料的屈服强度及防爆带的截面积成正比，因而只要防爆带材料的屈服强度超过其最大极限值都会使得在连接头上施加的张力超过连接头最小设计极限值，从而可能使接头失灵。

本发明的阴极射线管包括一个抽真空的玻壳，玻壳有一个与玻锥连接的屏盘。将一个至少由一条金属带制成、其两端对置着的收缩装配式防内向爆炸带固定在一个连接头上，使其形成一个框，框的冷态尺寸略小于在套上防爆带之前的屏盘的周边。防爆带的截面积是给定的，带上至少开有一个通孔。防爆带装设在屏盘周边，以便由于带的张力而往屏盘上施加压缩力。对防爆带进行了这样的改进：在带内配备了一个与该通孔连通的装置，用以使带的张力减小到低于连接头的最小设计极限值。

附图中，图1是本发明带新型收缩装配式防内向爆炸带的CRT的视图;

图2是图1显象管和防爆带的正视图;

图3是可用以制带的材料的典型伸长曲线;

图4是新型带的一段的放大图，示出了其上的一个孔和狭槽，孔内配置有一个夹住消磁线圈的夹子。

从图1和2可以看到，CRT10包括一个抽真空的玻壳12，玻壳12有一个借助于玻璃密封料（图中未示出）连接到玻锥16上的屏盘14。玻锥的另一端由一个电子枪（图中也未示出）封闭着。

收缩装配式的防内向爆炸带18呈框形，其冷状态下的尺寸略小于屏盘14周边的尺寸。防爆带本身则通过加热到300℃至500℃的范围内使其膨胀并套在屏盘周围，然后令其冷却而围绕屏盘装配的。冷却下来的带18的张力向屏盘施加压缩力。带18是通过将至少一条钢带的两端连接在一起形成连接头20形成的。在本实施例中，钢带未折叠时的总宽度约为3.0英寸（76.2毫米），厚度在0.042至0.045英寸（1.07至1.14毫米）范围内。将钢带折叠出一个宽1英寸（25.4毫米）的边缘22，使防爆带在屏盘侧的材料厚度加倍，并使带18的工作宽度W约为2英寸（50.8毫米）。在例如是带18上与未经折叠的边缘26相邻处切开多个孔24。各孔24的一条底边28与边缘26间隔大约0.375英寸（9.5毫米）的一段距离D。一窄条的带材跨接孔24。该窄条离开带18的平面，界定出一个接收夹子的保持器30。一般说来，保持器30的宽度W1约为0.184英寸（4.67毫米），有效长度L约为0.78英寸（19.81毫米），这比底边28的长度略小一些。在带18的每一角固定有一个安装耳32。这里所说的带18是普通的带。

普通的带18有这样的一个问题：带材的屈服强度或厚度变化超过最大容许值时可能会使连接头20上的张力超过其5000磅的最小设计极限值，从而使接头失灵。最小设计极限值是使接头失灵的最小张力。钢带材料的额定屈服强度Y在37，000至42，000磅/平方英寸（26.0至29.5公斤/平方毫米）的范围，其最大厚度t为0.045英寸（1.14毫米）。带的有效宽度W′是指总宽度3.00英寸（76.2毫米）减去孔24的宽度0.375英寸（9.5毫米），即2.625英寸（66.7毫米）。材料的屈服强度为42，000磅/平方英寸（29.5公斤/平方毫米）时，接头20的最大张力为：

T＝Y×W′×t

T_最大＝42，000磅/平方英寸×2.625英寸×0.045英寸（29.5公斤/平方毫米×66.7毫米×1.14毫米）

T_最大＝4，961.25磅（2243公斤）。

接头20上的张力小于最小设计极限值，因而接头能起作用。但试验表明，钢条在成形和加工之后，其屈服强度会高达47，000磅/平方英寸（33.0公斤/平方毫米）。采用这种材料时接头20上得出的张力为

T₁＝47，000磅/平方英寸×2.625英寸×0.045英寸（33.0公斤/平方毫米×66.7毫米×1.14毫米）

T₁＝5，551.88磅（2509公斤）。

这后一个张力值可能会使接头20失灵。

为防止接头20失灵而又仍能向屏盘18提供足够的压缩力，我们将与带18各角处的耳32相邻的两个孔加以改进，使它们包含一个与孔24连通的狭槽34。各狭槽34的底边36的长度1约为0.25英寸（6.35毫米），槽的深度d约为0.30英寸（7.62毫米）。狭槽34的深度d和孔24的宽度D两个加在一起使总深度增加到大约0.675英寸（17.1毫米），从而使有效折叠带的宽度减小到2.325英寸（59.1毫米）。于是在钢带厚度为0.45英寸（1.14毫米）、最大屈服强度为47，000磅/平方英寸（33.0公斤/平方毫米）时，接头20上的合力为

T₂＝47，000磅/平方英寸×2.325英寸×0.045英寸（33.0公斤/平方毫米×59.1毫米×1.14毫米）

T₂＝4，917.38磅（2223公斤）。

这样，即使在最大材料厚度为0.045英寸（1.14毫米）、屈服强度为47，000磅/平方英寸（33.0公斤/平方毫米）的最坏情况下，接头20上的张力也不会超过5000磅（2268公斤）的最小设计极限值。

将带18装到管子10之前，将带拉伸得略为超过金属的弹性极限，从而使带产生并向管子上施加一个已知的、可预计的力。从图3可看出这一点：在大约5%的伸长之后张力基本上保持不变。1990年11月29日申请的中国专利申请90109678中介绍了拉伸带18的方法。

图4示出了新型带18的一段。带18中的孔24内配置有夹子38。夹子38与接收夹子的保持器30接合，并使消磁线圈40相对于管子正确定位（图中未示出）。狭槽34既不妨碍夹子38的定位，也不妨碍夹子38的就位。在与各角相邻的八个位置的每一个位置处所开设的狭槽34的孔24，由于可以在一个工序中完成，因而达到了节省费用的目的。此外，由于在靠近各角隅处的带18的张力比其它部分的张力大，因而在与各角相邻的八个孔24内设狭槽34就可使张力基本上均匀分布到带的四角的每一个当中，这样就可以最大限度地对接头20起保护作用。