Brevet FR2003738A1 — publié le 19691114

La présente invention se rapporte aux tubes indicateurs de symboles, à décharge luminescente, remplis de gas, présentant un empilage de cathodes, quel*: que peu distantes les unes des autres, chacune présentant la forme d'un symbole plan à afficher ou représenter. Chaque tube comporte, en outre, une anode 5 en forme de réseau maillé ou de grille, dispesée entre 1! empilage et une portion d'enveloppe transparente, à travers laquelle un symbole luminescent peut être vu. Le plus communémentj les symboles représentés sont numériques, mais certains tubes présentent des lettres et d'autres comportent des symboles telB qu'un signe de multiplication par exemple. Dans les tubes que l'on trouve ac-10 tuellement dans le commerce, les symboles sont disposés soit pour être vus à travers le sommet d'une enveloppe tubulaire, de telle sorte que les plans des symboles sont perpendiculaires à l'axe longitudinal de la structure du tube, soit qu'ils sont disposés pour être vus latéralement, c'est-à-dire que les plans des symboles sont parallèles à l'axe longitudinal de la structure du tu— 15 be, et les symboles sont vus à travers la paroi latérale du tube. Dans chaque cas, la dimension maximale du symbole qui peut être affiché est naturellement inférieure à la dimension de l'enveloppe, mais dans les tubes connus, pour des raisons de fonctionnement et de construction, qui sont explicitées ci—après, un jeu relativement important a été nécessaire entre le montage des électrodes 20 et l'enveloppe de verre du tube. La présente invention propose une construction d'électrodes compacte pour un tube à vue latérale, dans lequel le rapport de la dimension du symbole à la dimension de l'enveloppe d'enrobage, est supérieur à celui des constructions connues jusqu'ici. 25 La présente invention a pour objet un tube indicateur de symboles par dé charge luminescente, rempli de gaz, comportant un empilage de cathodes quelque peu distantes les unes des autres, chacune ayant la forme d'un,.symbole plan à afficher ou représenter, et une anode en forme de réseau maillé ou de grille, disposée entre l'empilage et la portion d'enveloppe de verre transparente à 30 travers laquelle un symbole luminescent peut Utre vu, caractérisé en ce que î - l'empilage des cathodes est un sous-ensemble comportant un cadre en fil, rectangulaire, présentant, quand on le voit selon une direction perpendiculaire à la position de vision normale, une paire de montants reliés par un élément transversal supérieur et un élément transversal inférieur, une série de ca- 35 thodes en forme de symboles, enfilées ent*e les éléments transversaux supérieur et inférieur au moyen de rondelles isolantes séparant les cathodes et les isolant les unes des autres et par rapport au cadre, les plans des symboles étant parallèles entre eux, et coupant le plan du cadre rectangulaire ; - le cadre est monté sur une base en verre sur laquelle sont soellés des con— 40 ducteurs de cathodes et d1anode ; bad original 69 06979 2003738 - l'anode est réalisée par ans structure cylindrique creuse, adaptée et fixée au cadre rectangulaire ; - une portion d'enveloppe d6 verre tubulaire, scellée à la "base en verre, entoure et est très proche de la structure cylindrique d'anode ; 5 - un écran de fond noirci est disposé derrière le montage des cathodes, comme on peut le voir selon une position de vision normale. D'autres caractéristiques de l'invention rèssortiront de la description détaillée ci-dessous. Lien entendu la description et le dessin ne sont donnés qu'à titre indicatif et nullement limitatif de l'invention. 10 La figure 1 représente, en perspective, un empilage de cathodes. Les fi.'-urcs 2, 3 et 4 représentent des variantes de structure d'anode. des Is.i fi.jares ' sor.T / en perspective éclatée d'un tube indicateur de symboles scion l'invention. La figure 6 illustre une portion de la lampe à enveloppe de verre desti-15 née à être utilisée avec la structure d'anode de la figure 4« Le sous-ensemble d'empilage do cathodes représenté sur la figure 1 est constitué par un cadre en fil, rectangulaire, qui, oornme cela peut §tre vu sur le dessin, présente une paire de montants 1 et 2, reliés ensemble par des éléments transversaux supérieur et inférieur 3 et 4. Une série de cathcàes planes 20 en forme de symboles est enfilée entre les éléments transversaux supérieur et inférieur, au moyen d'oreilles dépassant les cathodes, qui coopèrent avec des rondelles isolantes 6 filetées sur les éléments transversaux 3 et 4» pour espacer les unes des autres et isoler les cathodes entre-elles et par rapport au cadre en fil rectangulaire. Les plans des symboles sont parallèles les uns 25 aux autres et coupent le plan du cadre rectangulaire et sont sensiblement à angle droit par rapport au plan du cadre. Le sous-ensemble d'empilage de oatliodes est monté sur une base de verre 7 comme le montre la figure 5j c,vec le montant du cadre en prolongement de l'axe longitudinal sur le tube terminé. Des conducteurs 8 sont scellés à travers 30 la base 7 pour les connexions aux cathodes et à l'anode du tube. Une paire de rondelles 13, en mica, est fixée entre l'extrémité inférieure de l'empilage de cathodes et la base en verre 7s les conducteurs allant aux cathodes étant "alignés" entre-eux pour éviter à la luminesoence des cathodes de s'étaler sur les conducteurs. 35 La structure d'anode, représentée sur les figures 2 et 5 et constituée par un cylindre creux présentent une paire d'anneaux d'extrémité en'feuille ' • métallique 9 et 10, reliés par un écran d'arrière plan 11, noirci, en feuille métallique qui, quand il est vu à partir d'une pçsition de vision normale pour le tube est situé derrière la série de cathodes. Un treillis en fil à mailles 40 hexagonales réalise la surface cylindrique principale de la structure d'anode 69 06979 2003738 et esx iixé entre les ;xne-ïax d'extrirr.itô j et 1C. Une paire de pattes de fixation 12 s'étendent au-delà de l'rameau d'extrémité supérieur 9. montant le tube indicatcurs lorsque le sous-ensemble d'empilage de cathodes a été monté eu* la case en verre 7/ 1- structure d1anode est rabattuo sur le sous-ensemble de cathodes et les cosses 12 sont soudées par points au cadre du sous-ensemble do cathodes pour fixer en position la structure d'anode. Dans une variante de structure d'anode représentée sur la figure 3, à la place des mailles en forme de nid d'abeille de 11 anode, un montage de grille à ouvertures on forme de losange est utilisé, la grille étant fornée par des conducteurs 14 fixés aux anneaux d'extrémité 9 et 10s e"fc se croisant l'un, 1'autre Ce montage permet de faciliter l'évacuation des gaz de l'anode quand le tubo est monté avec une paroi d'enveloppe entourant l'anode et très voisine d'elle. Se ce point de vue, la structure d'anode préférée présentement et qui est illustrée sur la figure 4? est réduite à la paire d'anneaux d'extrémité 5 et 10 reliés ensemble au :aoyen de montants 15 et 16 at d1une hélice simple en fil 17 formant une grille supportée entre les anneaux d'extrémité. Les dimensions des mailles de l'anode, le diamètre du fil et le pas de 3a grille de l'anode présentent également de l'importance, comme cela est explioité ultérieurement. Lorsque la structuré d'anode a été montée sur le sous-ensemble de cathodes, et que les diverses connexions aux conducteurs 8 ont été réalisées, une portion d'enveloppe tubulaire 18, portant une canalisation de sortie 19 à son extrémité supérieure, est glissée sur le montage des éleotrodes pour Stre scellée à la base 7» Lorsque le tube a été àégazé et que le remplissage do gaz souhaité a été effectué, la canalisation 19 est scellée selon un processus de fabrication normal, La portion d'enveloppe de verre 18 est montée tout près de la structure d'anode cylindrique, de telle sorte qu'il est souhaitable que cette dernière soit aussi légère- que possible afin qu'elle puisse être traitée correctement. Un problème fondamental avec les tubes indicateurs réside dans la pulvérisation du matériau de cathode sur la lampe à enveloppe de verre et, en conséquence, dans l'obscurcissement de la portion d'enveloppe à travers laquelle les symboles luminescents sont vus. Ceoi est particulièrement sérieux quand l'anode est à proximité immédiate de l'ènveloppe, comme dans les tubes selon l'invention. L'anode se comporte, compte tenu du matériau de cathode pulvérisé, comme une cage de Faraday. La paroi d'enveloppe de verre tend à aoquérir une charge négative au cours du fonctionnement du tube, tandis que la matériau particulier provenant de la cathode est chargé négativement également. Dans ce cas, le matériau pulvérisé provenant de la cathode ost dirigé vers l'anode, mais une partie tend à s'échapper par les ouvertures d'anode et est déposée sur la paroi de l'enveloppe, à moins que le champ de décélération entre l'anode et la paroi de 69 06979 4 2003738 l'enveloppe soi-1" suffisamment élevé. Il est souhaitable, en conséquence, autant que possible, que des matériaux de cathode pulvérisés soient collectés par l'anode plutôt que de la traverser. Aussi'la relation entré les dimensions des ouvertures de l'anode et la distan-5 ce entre l'enveloppe et l'anode doit être telle que le champ d'anode s'étende aussi peu que possible au-delà et certainement pas jusqu'à la pr.roi de l'enveloppe. D'autre part, la structure d'anode doit être suffisamment maillée pour ne pas obscurcir pluè que nécessaire la lumière provenant d'une cathode luminescente. Pour autant que la dimension des mailles de 1-'anode soit concer-10 née, on peut prendre conima règle- que la distance enveloppe-anode ne doit pas être inférieure à la dimension des ouvertures de l'anode. Le matériau particulier qui traverse l'anode, tend ensuite à être réfléchi vers elle et vient se déposer sans mal sur l'extérieur de l'anode. Dans une réalisation préférée de l'invention, utilisant une structure d'à— 15 node en forme de grille, comme cela est décrit en référence avec la figure 4j le diamètre du fil d'anode est de 0,75 mm et le pas de l'hélice est de 0,5mm, le diamètre extérieur de l'hélice et le diamètre intérieur de l'enveloppe étant de 12 mm et de 13 à 14 mm, respectivement. L'écran d'arrière plan noirci 11 est mis sur la structure d'anode préfé-20 rée de la figure 4 et, si cela est souhaitable, peut également être mis sur les structures des figures 2 et 3 si la portion de grille ou de mailles d'anode est rendue suffisamment auto-porteuse ou que des supports longitudinaux ■ sont prévus. Au lieu d'avoir un écran d'arrière plan noirci sur le- structure d'anode, celui-ci peut être appliqué sur la portion d'enveloppe 18, soit à 1' 25 intérieur, soit à l'extérieur, comme cela est représenté en 20 sur la figure 6. Si l'écran d'arrière plan noirci est appliqué sur l'extérieur de l'enveloppe, les symboles doivent être disposés d'une manière telle qu'aucune réfle*1 xion indésirable ne soit dirigée en provenanoo do la surfaoe brillante interne de l'enveloppe vers la direction de vision. C'est le problème de la posi-30 tion d'un symbole dans l'empilage de cathodes, par rapport à l'écran d'arrière plan et aux formes concernées,; d'une manière générale, il devient nécessaire de disposer les plans des symboles derrière le plan diamétral parallèle de l'enveloppe. En variante, si un écran d'arrière plan externe est utilisé, l'intérieur 35 de l'enveloppe du tube peut être revêtu avec un film anti-réfléchissant d'une manière connue. En réalisant une structure d'anode légère fixée autour d'un sous—ensemble de cathodes rigides, au lieu de faire de l'anode, comme oela est plus habituel, le cadre principal pour la structure d'électrode, 40 une dimension relativement grande de symboles de cathodes peut être utilisée BAD ORiGINAL 69 06979 2003733 5 et, en fait, dans les réalisations de la présente invention, le rapport de di mension des symboles à la section transversale de l'enveloppe est supérieur à celui 'des tubes connus, comme cela est mis en évidence par les exemples suivants pour les tubes indicateurs numériques, la dimension du symbole oôté é-tant celle du rectangle contenant. Exemples connus ; - vue d'extrémité : diamètre d'enveloppe cylindre 28,5 mm : dimension des Bym - vue d'extrémité s enveloppe rectangulaire de 20 mm de largeur : dimension - vue de profil j diamètre de l'enveloppe cylindre 19,1 mm : dimension des Exemple selon la présente invention î - diamètre extérieur de l'enveloppe 14 à 15 mm ! dimension des symboles 13 mm i 8 mm. Bien que les principes de la présente invention aient été décrits ci-des sus en relation avec un exemple particulier de réalisation, on comprendra cla rement que ladite description est faite seulement à titre d'exemple et ne limite pas la portée de l'invention. boles 15 mm dé haut, sur 10 mm de large- des symboles 15 mm sur 10 mm. symboles 13 mm sur 8mm BAD 69 06979 6 2003738 REVENDICATIONS 1°/ Tube à gaz indicateur de symboles par décharge luminescente, comportant un empilage de cathodes séparées ayant la forme d'un symbole plan à afficher, une portion d'enveloppe de verre transparent à travers laquelle m symbole lumineux peut être vu, une anode disposée entre ledit empilage et l'enveloppe, U et une base de verre dans laquelle les conducteurs de cathodes et d'anode sont scellés, caractérisé en ce que : - l'empilage de cathodes est constitué par un sous ensemble comprenant un cadre en fil rectangulaire, présentant quand il est vu selon une position de vision normale par rapport au tube, une paire de montants reliés par des éléments 10 transversaux supérieur et inférieur', les cathodes en forme de symboles étant maintenues entre les éléments transversaux supérieur et inférieur à l'aide de rondelles isolantes qui séparent les cathodes et les isolent les unes des autres et du cadre, les plans des symboles étant parallèles entre eux et coupant le plan du cadre rectangulaire; 15 - ledit cadre est monté sur une base de verre sur laquelle sont scellés les dits conducteurs des cathodes et de l'anode •, - l'anode est réalisée par une structure creuse en forme de grille, adaptée et fixée sur le cadre rectangulaire ; - une portion d'enveloppe en verre tubulaire, scellée à la base de verre entoure 20 de très près la structure d'anode cylindrique ; - tin écran d'arrière plan noirci est disposé derrière l'empilage de cathodes comme cela peut être vu à partir d'une position de vision normale . 2°/ Tube indicateur selon la revendication 1., caractérisé en ce que la structure cylindrique d'anode pi-ésente un anneau en feuille métallique à chaque 25 extrémité supportant les entretoises joignant les deux anneaux, et un enroulement hélicoïdal en fil conducteur joignant les deux anneaux d'extrémité. 3°/Tube indicateur selon 1., caractérisé en ce que ladite anode cylindrique ayant un anneau en feuille métallique à chaque extrémité, comporte à l'extrémité supérieure de l'anneau des moyens pour fixer ladite anode audit cadre rec-50 tangulaire. 4Q/ Tube indicateur selon 1., caractérisé en ce que l'écran arrière noirci est disposé sur la portion d'enveloppe de verre derrière l'empilage de cathodes. 5°/ Tube indicateur selon 1., comprenant un écran noirci sur la structure d'anode derrière l'empilage de cathodes. 35 6°/ Tube indicateur comme en 1., comprenant une paire de rondelles de mica disposées entre l'extrémité basse de l'enveloppe de cathodes et ladite base de l'enveloppe de verre, lesdits conducteurs aux cathodes étant serrés entre les-dites rondelles. 7°/ Tube indicateur comme montré en 3*> dans lequel la grille d'anode est 40 peu écartée de ladite enveloppe, l'espacement n'étant pas inférieur à la dimension des ouvertures de ladite grille. BAD ORIGfNAL