陰極射線管用玻璃錐體及其製造方法
2023-07-22 01:10:01
專利名稱：陰極射線管用玻璃錐體及其製造方法
技術領域：
本發明是關於為了提高陰極射線管用玻璃錐體的焊接端面的耐熱強度的技術。
背景技術：
眾所周知，陰極射線管包括主要是作為玻璃品、具有大致矩形顯示圖像的屏盤、通過在該屏盤上焊接使電子束通過內部的錐體管、通過在該錐體焊接容納電子槍的管頸管。上述的錐體包括與屏盤焊接所提供的大致矩形的大開口部、與管頸管的焊接所提供的圓形小開口部。從大開口部經過本體部以及線圈到達小開口部。而且，上述的管頸管是具有由錐體相焊接所提供的圓形開口部的中空圓筒體。
上述的管頸管和錐體，經過以下所述的製造操作、將兩者的端面進行焊接。也就是說，管頸管，如圖1和圖2所示，通過首先從圓筒狀的原玻璃管1切出一定長度的玻璃管頸管2、其後進行各種處理而製造的。而且，在衝壓成型後的錐體成型體上焊接陽極帽部件後，投入除歪爐進行除歪處理，之後，如圖7～圖9所示，對除歪處理結束後的玻璃錐體10的單元部進行切斷處理，之後進行各種處理，從而製造錐體。
這兩者的切斷處理和之後的各種處理，因為都是採用同一種方法，為了方便，根據圖1～圖6、圖8～圖18，同時參照各自對應的一組圖進行以下說明。
兩者的切斷處理，如圖1和圖8所示，沿著應該切斷部分的周圍方向，在加強火力而且旋轉被收縮進去的(絞り込まれた)火焰的火焰槍3a(ペンシルバ一ナ一3a)的同時，通過照射火焰，從而形成局部的高溫區域4。然後，如圖2和圖9所示，在高溫區域4的外表面，具有銼刀功能的框架(コマ)狀加傷工具3b相接觸，進行旋轉，沿著周圍的方向添加損傷的同時，由於其接觸時的熱衝擊而產生的損傷，生成裂縫。這種裂縫的延伸而引起斷裂。
如圖3和圖10所示，像這樣得到的切斷端面5顯示不平滑的形狀，而且，在切斷端面5上，存在切斷的情況下所生成的損傷和微小的凹凸。因此，當以這樣的形狀使用時，由於切斷端面5在操作過程中與其他的材料摩擦而出現缺口，或者粘附汙物，進而有導致第二次的損傷的危險。
因此，應該避開這樣不便，在切斷端面5照射火爐炎，通過伴隨著加熱熔融來進行整形處理，如圖4和圖11所示，切斷端面具有圓形的形狀，而且切斷端面5的微小凹凸也消失了，變的很平滑。當像這樣的把切斷端面5進行解熱和整形時，圖5和圖12中的陰影部分所示的領域，總之沿著從切斷端面5距離5mm～10mm的部位外表面的周圍方向上在帶狀領域6上發生引張應力，然後，由於這種引張應力的殘留，在後面的操作中，與其他材料摩擦而生成損傷作為開始，在兩者焊接時由於生成熱這一主要原因從而使離縫變的很容易伸張。
因此，有必要使這種引張應力消失。根據此要求，對於上述的切斷端面5，進行整形處理後直接進行除歪處理，這種除歪處理，階段性的減弱火爐火力，在切斷端面5到距離切斷端面510mm以內的範圍內對外表面進行全部照射，大約進行10秒鐘延伸(亙る)就完成了。
發明內容
可是，對於兩者的切斷端面5，進行像上述的整形處理時，在最終的切斷端面5及其周圍，對殘留壓縮應力的表面進行耐熱強化。這時，如圖6和圖13所示，切斷端面5及其相鄰的部位的內外表面8、9延伸到玻璃厚度t的1/10以上的深度而形成壓縮應力層7。
因此，如上所述的整形處理後直接進行除歪處理的現有方法中，壓縮應力的值固定在1MPa～6MPa，然後，如果有這種程度的壓縮應力殘留，切斷端面5上生成損傷時，由於兩者焊接時的熱衝擊而生成的損傷，會生成裂縫容易的伸展、引起破損的問題。
鑑於上述的問題，本發明實現通過以前方法不能實現管頸管、錐體的切斷端面(焊接端面)以及其周圍的壓縮應力的高值化，儘可能的抑制兩者焊接時生成的裂縫的伸展等技術課題。
為解決上述技術課題的關於錐體的本發明，陰極射線管用玻璃錐體，其特徵在於包含在小開口部上，在具有在陰極射線管用玻璃管頸管的一端開口部的焊接所提供的焊接端面的；其中，上述的焊接端面及其相鄰部位的內外表面延伸到玻璃厚度的1/10以上的深度，形成7MPa以上的壓縮應力層。也就是說，在錐體一端所存在的小開口部上，以焊接端面(切斷端面)、與其相鄰的內表面和外表面為基準，其壁厚度的1/10以上的深度部位上所形成的壓縮應力層具有7MPa以上的壓縮應力。
儘管通過這樣的構成，與上述的管頸管的情況一樣，由於在焊接時因熱在錐體焊接端面上生成的損傷而引起的裂縫很容易的伸展的情況是能夠阻止的。在實現提高製品產率方面是及其有利的。而且，延伸到管厚度的1/10以上的深度的部位上形成7MPa以上的壓縮應力層的原因，在上述的管頸管的情況是一樣的。
而且，關於錐體的製造方法的本發明，其特徵在於通過下述操作從原玻璃錐體切斷切去單元部的切斷處理、伴隨著加熱熔融對已被除去單元的玻璃錐體的切斷端面及其周圍進行整形的整形處理、伴隨著加熱對在與被切去單元的玻璃錐體的切斷端面相隔所定尺寸的部位外表面上所生成的引張應力進行降低的降低處理，以使得已被除去了上述單元的玻璃錐體的切斷端面及其鄰近部位的內外表面延伸到玻璃厚度的1/10以上的深度所形成7MPa以上的壓縮應力層；其中，提高上述整形處理前半段的加熱溫度而且降低後半段的加熱溫度，且此調整處理作為上述引張應力降低處理的同時，上述整形處理後立刻對上述切斷端面及其周圍進行冷卻處理。
圖1是表示關於本發明的第1個實施例的陰極射線管用玻璃管頸管的製造初期情況的立體圖。
圖2是表示關於本發明的第1個實施例的陰極射線管用玻璃管頸管的製造初期情況的立體圖。
圖3是表示關於本發明的第1個實施例的陰極射線管用玻璃管頸管的製造中期情況的立體圖。
圖4是表示關於本發明的第1個實施例的陰極射線管用玻璃管頸管的製造中期情況的立體圖。
圖5是表示關於本發明的第1個實施例的陰極射線管用玻璃管頸管的製造後期情況的立體圖。
圖6是表示關於本發明的第1個實施例的陰極射線管用玻璃管頸管的製造後期情況的縱剖面圖。
圖7是表示關於本發明的第2個實施例的陰極射線管用玻璃錐體的製造初期情況的縱剖面圖。
圖8是表示關於本發明的第2個實施例的陰極射線管用玻璃錐體的製造初期情況的立體圖。
圖9是表示關於本發明的第2個實施例的陰極射線管用玻璃錐體的製造初期情況的立體圖。
圖10是表示關於本發明的第2個實施例的陰極射線管用玻璃錐體的製造中期情況的立體圖。
圖11是表示關於本發明的第2個實施例的陰極射線管用玻璃錐體的製造中期情況的立體圖。
圖12是表示關於本發明的第2個實施例的陰極射線管用玻璃錐體的製造後期情況的立體圖。
圖13是表示關於本發明的第2個實施例的陰極射線管用玻璃錐體的製造後期情況的縱剖面圖。
符號的說明2陰極射線管用玻璃管頸管(管頸管)5焊接端面(切斷端面)8內表面9外表面12陰極射線管用玻璃錐體(錐體)具體實施方式
以下，根據附圖對本發明的實施例進行說明。而且，在以下的說明中，使用參照現有技術的圖1～圖13，對同一個構成要件省略了詳細說明。
首先，根據圖1～圖6，對關於本發明的第1實施例的陰極射線管用玻璃管頸管(以下只稱管徑管)的製造方法進行說明。這種管頸管的製造方法，首先如圖1和圖2所示，使用火焰槍3a和框架狀的加傷工具3b，從原玻璃管1中切取所定長度的管頸管後，如圖3所示，對於在管頸管上不平滑狀的切斷端面5使用火爐伴隨著加熱熔融進行整形處理，藉此，如圖4所示使切斷端面5呈現圓形。
在此整形處理中，例如，在全處理時間2～6秒，(優選4秒)中，前半段1～3秒(優選2秒)，加熱溫度升高到在900℃～700℃，後半段1～3秒(優選2秒)，加熱溫度降低到600℃～500℃。通過進行這樣的溫度調節，從圖5所示的管頸管2的切斷端面5距離5mm～10mm的外表面的帶狀領域6上所生成的引張應力，與現有的在整形處理時不進行溫度調節的時候相比，引張應力降低了。因此，這種整形處理後，不進行以前所進行的除歪處理，將管頸管在室溫下(25℃)進行冷卻處理，結果如圖6所示，切斷端面5及與其相鄰的內表面8和外表面9，延伸到管厚度t的1/10的深度，形成壓縮應力層。
根據以上的操作，製造關於實施例1～3的管頸管的結果，在整形處理的全處理時間4秒中延伸，加熱溫度一定而且整形處理後立刻進行10秒的延伸，進行除歪處理的現有操作，製造關於現有例1～3的管頸管的結果，如下表1所示。
表1
通過上述表1，對於實施例1的7MPa、對於實施例的20MPa、對於實施例3中的25MPa的壓縮應力層的形成進行了確認。對此，對於現有例1的1MPa、對於現有例2的5MPa、對於現有例3的6MPa的壓縮應力層的形成，而且，其應力值用塞拿蒙(セナルモン)進行測定的。
之後，為了比較上述的實施例1～3與現有例1～3的切斷端面(焊接端面)及其周圍的耐熱輕度，進行了以下所示的評價試驗，也就是說，對於全部的實施例和現有例，在他們的切斷端面用砂紙進行探傷，在45℃、55℃、65℃、75℃的熱水中分別浸漬2分種後，在20℃的冷水中浸漬進行，進行快速冷卻，觀察因損傷而產生的裂縫的發生，結果如下表2所示。
表2
O裂縫沒有發生X發生裂縫如上述表2所示，現有例1～3中的任何一個，對於在55℃的熱水中浸漬後進行快速冷卻時所確認的裂縫的發生，實施例1～3任何一個，65℃的熱水中浸漬後進行快速冷卻時的裂縫進行了確認。因此，關於實施例1～3的管頸管，與關於現有例1～3的管頸管相比較，由於熱衝擊而產生的破損的發生率的降低得到了確認。
接著，根據圖7～圖13，對關於本發明的第2實施方式的陰極射線管用玻璃錐體(以下只稱錐體)的製造方法進行了說明。這種錐體的製造方法，首先，如圖7～圖9所示，在衝壓成型後對陽極帽A進行焊接，而且在除歪爐中的處理結束的原錐體10的單元部11，用火焰槍3a和框架狀加傷工具3b進行切除後，得到錐體12。然後，如圖10所示，對於在錐體12上不平滑形狀的切斷端面5採用火爐，伴隨著加熱熔融進行整形處理。藉此，如圖11所示，使切斷端面呈現圓形結構。
在此整形處理中，例如，在全處理時間2～6秒(優選4秒)中，前半段1～3秒(優選2秒)，加熱溫度升高到在900℃～700℃，後半段1～3秒(優選2秒)，加熱溫度降低到600℃～500℃。通過這樣的溫度調節，從如圖12所示的錐體12的切斷端面5距離5mm～10mm的外表面的帶狀領域6上所生成的引張應力，與現有的在整形處理時不進行溫度調節的時候相比，引張應力降低了。因此，這種整形處理後，不進行以前所進行的除歪處理，將錐體在室溫下(25℃)進行冷卻處理，結果如圖13所示，切斷端面5及與其相鄰的內表面8和外表面9，延伸到管厚度t的1/10的深度形成壓縮應力層。
根據以上的操作，製造關於實施例4～6的錐體的結果，在整形處理的全處理時間4秒中延伸，加熱溫度一定，而且整形處理後立刻進行10秒的延伸進行除歪處理的現有操作，製造關於現有例4～6的錐體的結果，如下表3所示。
表3
通過上述表3，對於實施例4的7MPa、對於實施例5的22MPa、對於實施例6中的25MPa的壓縮應力層的形成進行了確認。對此，對於現有例4的1MPa、對於現有例5的4MPa、對於現有例6的6MPa的壓縮應力層的形成，而且，其應力值也用塞拿蒙進行測定的。
之後，為了比較上述的實施例4～6與現有例4～6的切斷端面(焊接端面)及其周圍的耐熱強度，進行了以下所示的評價試驗，也就是說，對於全部的實施例和現有例，在他們的切斷端面用砂紙進行損傷，在45℃、55℃、65℃、75℃的熱水中分別延伸浸漬2分種後，在20℃的冷水中浸漬進行快速冷卻，觀察因損傷而產生的裂縫的發生，結果如下表4所示。
表4
O沒有發生裂縫X發生裂縫根據表4所示，現有例4～6中的任何一個，對於在55℃的熱水中浸漬後進行快速冷卻時所確認的裂縫的發生，實施例4～6任何一個，65℃的熱水中浸漬後進行快速冷卻時的裂縫進行了確認。因此，關於實施例4～6的錐體，與關於現有例4～6的錐體相比較，由於熱衝擊而產生的破損的發生率的降低得到了確認。
發明效果通過在以上的本發明中涉及到的陰極射線管用玻璃管頸管，管頸管的一端開口部上，焊接端面與其相鄰部位的內外表面延伸到厚度的1/10以上的深度形成7MPa以上的壓縮應力層，通過比現有的高的應力值的壓縮應力充分提高了其部分的耐熱強度。因此，即使在焊接端面及其周圍因與其他材料摩擦而生成損傷時，在與錐體的小開口部相焊接時由於因熱產生的損傷而使裂縫容易的伸展情況得到阻止，實現產品產率的提高。
而且，通過在本發明涉及到的陰極射線管用玻璃管頸管的製造方法，提高對切斷端面進行整形處理的前半段加熱溫度，而且降低後半段的加熱溫度。同時進行溫度調節處理和降低引張應力，上述整形處理後，立刻對上述的切斷端面及其周圍進行冷卻處理，然後整形處理後，不需要進行以前所進行的麻煩而且繁雜的除歪處理。簡化了管頸管的製造操作。而且，不進行除歪處理，在整形處理後立刻進行冷卻處理，由於切斷端面及其周圍實際上急速冷卻，切斷端面及其周圍部位的內外表面延伸到玻璃厚度的1/10以上的深度形成7MPa的壓力應力層，結果，通過不用降低引張應力，避免了裂縫伸展的弊處，同時，管頸管的切斷端面及其周圍由於高的應力壓縮應力層而得到充分的強化。
另一方面，通過本發明涉及到的陰極射線管用玻璃錐體，在錐體的小開口部上的焊接端面及其周圍部位的內外表面延伸到玻璃厚度的1/10以上的深度形成7MPa以上的壓縮壓力層，與上述的管頸管的情況一樣，由於在焊接時由於因熱產生的損傷而使裂縫容易的伸展情況得到阻止，實現產品產率的提高。
而且，通過在本發明涉及到的陰極射線管用玻璃錐體的製造方法，提高對切斷端面進行整形處理的前半段加熱溫度，而且降低後半段的加熱溫度。同時進行溫度調節處理和降低引張應力，上述整形處理後，立刻對上述的切斷端面及其周圍進行冷卻處理，這時，與上述涉及到管頸管的方法一樣，不需要進行以前的除歪處理的同時，在錐體的切斷端面及其周圍形成7MPa的壓力應力層，藉此，通過不降低引張應力，避免了裂縫伸展的弊處，同時，管頸管的切斷端面及其周圍由於高的應力壓縮應力層而得到充分的強化。
權利要求
1.一種陰極射線管用玻璃錐體，其特徵在於包含在小開口部上與陰極射線管用玻璃管頸管的一端開口部焊接所提供的焊接端面；其中，上述焊接端面及其附近部位的內外表面延伸到玻璃厚度的1/10以上的深度，形成7MPa以上的壓縮應力層。
2.一種陰極射線管用玻璃錐體的製造方法，其特徵在於通過以下操作從原玻璃錐體切去單元部的切斷處理；伴隨著熔融加熱對切去單元的玻璃錐體的切斷端面及其附近進行整形的整形處理；伴隨著加熱，對在與被切去單元玻璃錐體的切斷端面距離所定尺寸的部位的外表面上所生成的引張應力的進行降低的降低處理；以使得已經被除去了上述單元的玻璃錐體的切斷端面及其附近部位的內外表面延伸到玻璃厚度的1/10以上的深度，形成7MPa以上的壓縮應力層；其中，提高上述整形處理的前半段的加熱溫度而且降低後半段的加熱溫度，且此溫度調整處理作為上述引張應力降低處理的同時，在上述整形處理後，立刻對上述切斷端面及其附近進行冷卻處理。
全文摘要
實現了採用現有方法不能實現的管頸管和錐體的切斷端面(焊接端面)及其附近的壓力應力的高值化，儘可能的抑制兩者焊接時生成裂縫的伸展。在管頸管(2)及錐體(12)上的焊接端面(5)與其相鄰部位的內外表面(8、9)延伸到玻璃厚度的1/10以上的深度形成7MPa以上壓力應力層。這種製造方法，對於切斷端面(焊接端面)(5)，伴隨著加熱熔融，提高整形處理的前半段的加熱溫度而且降低了後半段的加熱溫度，在降低引張應力處理和對溫度進行調節處理的同時，在上述整形處理後，立刻對上述切斷端面(5)及其周圍進行冷卻處理。
文檔編號C03B23/217GK1819108SQ20061000836
公開日2006年8月16日 申請日期2003年1月15日 優先權日2002年1月18日
發明者谷田正一 申請人:日本電氣硝子株式會社