Brevet FR2482775A1 — publié le 19811120

La présente invention se rapporte à un procédé et un dispositif pour la fabrication de tubes à rayons cathodiques. A En général, un panneau ou glace frontale et un cone d'un tube à rayons cathodiques sont préparés indépendam- ment puis fondus ensemble habituellement avec du verre fritté pour former une enveloppe. Les étapes de préparation du panneau et du cone seront d'abord décrites. D'abord, sur le panneau est appliqué une pellicule de phoaphors, une pellicule de résine organique, une pellicule métallique réfléchissante, c' est-à-dire une couche de métal et quand on le souhaite une pellicule de matrice noire non lumineuse (ci-après pellicule BM) et ensuite, le painneau enduit est cuit dans un four pour brûler une substanceorganique utilisée pour revêtir lE phosphors et la pellicule de résine organiqueo Un matériau électroconducteur tel que du graphite est appliqué à la surface interne du cAne pour former une pellicule conductrice. Une méthode en bouillie ou boue ou une méthode de prise à l'air est utilisée pour former une pellicule de phosphora sur la surface interne du panneau, et une méthode d'émulsion ou une méthode de pulvérisation est utilisée pour former la pellicule de résine organique. De telles techniques sont déjà bien connues et sont révélées dans "Color Television Screening by the Slurry Process" et "Emulsion Filming for Color Television Soreens" les deux étant écrits par Théodore A. Saulnior, Jr. Electrochemical Teclhnology, volume 4, numérc l12,page 27- 34, Janvier-Février 1966. Après ces traitements, le panneau et le cône sont fondus ensemble avec de la frtle de verre dans un four pour former l'enveloppe. Pour simplifier l'étape de fabrication ces dernières années, on a proposé d'eicuter la cuisson et la fusion du panneau avec de la frite de verre par une seule étape comme cela est révélé dans la publication préliminaire du brevet japonais nO 123.654/78 du 28 octobre 1978k On a trouv aque ce procédé simplifié était accompagné des inconvénients qui suivent. Ainsi, pour décomposer le matériau organique dans la pellicule de phosphors pendant l'étape de cuisson du panneau, ou de la dalle, il y a une consommation de quantité assez importante d'oxygène et comme l'air est amené dans le four unique- ment par l'orifice d'entrée et l'orifice de sortie du four, la quantité d'oxygène amené dans le four n'est pas suffisante. Avec la cuisson du panneau selon l'art intérieur, seul le panneau est cuit et comme la surface de contact avec l'air est importante, une quantité importante de consommation d'oxygène au moment de la décomposition de la substance organique ne pose pas de problème sérieux, tandis qu'avec le processus sàiaDllé, à l'état assemblé du panneau et du cône, la zoneparcu l'air est introduit dans l'ensembleeetJmitoe à la zone de l'ouverture du col A du cone. Dans un tube-image de télévision de 50,8 mm, le rapport de la surface de l'ouverture du col du cone à la surface du panneau est de l'ordre de 1/260. Ainsi, dans le procédé simplifié o la cuisson et lafusiondupanneau educae sont accomplies simultanément, la surface du col du cone est trop petite pour introduire une quantité d'air suffisante pour satisfaire à la quantité importante d'oxygène consommé au moment de la décomposition de la substance organique. Habituellement, comme la cuisson du panneau est effectuCe tolt en trensférant en succession un grand nombre d'ensemblcsde tub- par un convoyeur, un four chauffé relativement long ayant une entrée et une sortie à ses deux extrémités est généralement utilisé. Avec un tel four, le rapport de la longueur du four aux surfaces des ouverturesd'entrée et de sortie est important, il est donc difficile d'amener une quantité suffisante d'air dans la partie chauffante de ce four. Par exemple, dans un four d'une longueur de 40 mètres et o passea00 ensembles de tubes à l'heure, 2482 75 la concentration d'oxygène de 21,5 % (en calculant à 20oC immédiatement après début de l'opération)admimé à 17 % au bout de vingt-quatre heures, tandis que si l'ensemble passe à une allure de 150 à l'heure, il y a dimintion de la concentration d'oxygène à 15, 5 %. Le résultat de nos expériences a montré que la concentration en oxygène diminuaitavec le temps. Quand la quantité d'oxygène dans le four devient déficiente comme décrit ci-dessus, la décompositon de la substance organiquenesepasse pas totalement, et il en résulte que la substance organique reste à un état - carbonisé, diminuant ainsi la luminosité du tube-image couleur complété. De plus, la présence d'une substance organique non décomposée augmente la quantité d'impureté gazeusesdans le tube, écourtant ainsi sa durée effective de vie et l'émission des électrons des canons. Pour cette raison, quand la cuisson du panneau est accomplie concurrem- ment à la fusion panneau-cone, il y a dégradation de la qualité du produit.. On peut considérer qu'un tel problème peut être résolu en agrandissant les ouvertures d'entrée et de sortie du four. Cependant, cette mesure rend non seulement difficile la r.éalisation d'un barème souhaité d'augmentation et d'abaissement de la température dans le four, mais augmente également l'energie nécessaire pour chauffer le four. Pour cette raison, selon la publication préliminaire ci-dessus indiquée, une tubulure est insérée dans l'ouver- ture du cone de chaque ensemble de tube passant par le four de cuisson afin de faire circuer delbir deforcedaxle tube. Cependant, avec ce procédé, une tubulure attachée -à chaque ensemble de tube pass.ant par le four de cuisson introduit, dans l'ensemble du tube, l'air pauvre en oxygène qui règne dans le four, il est donc impossible d'introduire une quantité suffisante d'air dans chaque ensemble de tube. En conséquence, la presente invention a pour objet principal un procédé et un dispositif perfectionnés pour la fabrication d'un tube à rayons cathodiques qui, quand A la fusion panneau-cone et la cuisson du panneau sont effectuées simultanément, permet d'empêcher un épuisement de l'oxygène dans le four de cuisson, afin d'au&menter ainsi l'efficacité thermique au moment de la cuisson et d'emptcher une diminution de la luminosité du tube complété, provoquée par le traitement de cuisson ainsi qu'un raccourcissement de la durée de vie du tube. La présente invention a pour au-'oe objet un procédé et un dispositif de fabrication de tubes ie rayons cathodiques permettant une production en masse. Selon un aspect de l'invention on prévoit un procédé de fabrication d'un tube à rayons cathodiques ayant un panneau avec une paroi interne enduite d'une pellicule de phosphor et une pellicule métallique réfléchissante, qui comprend les étapes de coller,parfhsione panneau au cone avec la surface interne enduite d'ule pellicule électroconductrice, 1'étape de fusion étant effectuée en faisant passer en succession ' travers un four de cuisson un certain nombre d'ensemblesde tubes, chacun comprenant un assemblage d'un cne et d'un panneau avec duverrefritté iLnterpoc: entre eux, caractérisé en de qu'un gaz contenant de l'oBxygène est forcé dans le four de cuisson pendant l'étape de cuisson. Selon un aûtre'aspect" de l'invention, on prévoit un dispositif pour la fabrication d'un tube C rayons cathodiques, caractérisé en ce qu'il comprend un four de cuisson ayant des enveloppes interncetexterne, un certain nombre de-gaines de circulation de gaz chauds disposées entre les enveloppes interne. et externe, un ventilateur disposé entre les enveloppes interne et externe pour la circulation des gaz -z chauds à travers le four par les gaines, un moyen convoyeu: pour faire passeren succession un certain nombre d'enzc-;br s do tubes à travers le four *de cuisson et mun moyen pour amener un gaz contenant de l'oxygène dans un espace entre les enveloppes interne et externe. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, caractéristiques, détails et avantages de celle-ci apparattront plus clairement au cours de la description explicative qui va suivre faite en référence aux dessins schématiques annexés donnés uniquement à titre d'exemple illustrant un mode de réalisation de l'invention, et dans lesquels: - la figure 1 est une vue en plan de dessus d'un four de cuisson selon l'invention;. - la figure 2 montre une courbe de temperature du four de la figure 1, la temperature étant indiquée sur l'axe des ordonnées et la distance sur l'axe des abscisses, la sortie étant indiquée par S; et - la figure 3 est une vue en coupe transversale montrant la moitié d'une extrémitée du four de cuissono Comme on peut le voir sur la figure 1, le four de cuisson 10 selon l'invention est de oSnfiguration allongée et un espace llade coupe transversale rectangulaire est formé à l'intérieur du corps principal 11 du four, pour contenir un convoyeur à bande sans fin 12 en mailleso Un certain nombre (dans cet exemple 5) ' ensemble de tubes (chacun comprenant un panneau et un cone à fondre l'un à l'autre avec du verre frité) supports par des organes de support 14b sont juxtaposés en direction transversale sur le convoyeur 12. Les ensemble Juxtaposés du tuba 14 sont séquentiellement amenés dans le)four 10 par une ouverture d'entrée à l'une de ses extrémités. Un réchauffeur électrique, non représentsé, est installé dans le four 10 pour produire la distribution de température représentée sur la figure 2. Comme on peut le voir, la distribution de température comprend une région de montée en température A, une région à température constante B et une région d'abaissement de la température C, en partant de l'orifice d'entrée. La température de la région à-température constante est de 4500C, par exemple, et sa longueur est de l'ordre 1/4 de la longueur totale du four, tandis que la longueur de la région d'abaissement de la température est à peu près égale à la moitié de la longueur totale. La longueur de la section de montée en température est également à peu prèségale au quart de la longueur totale. En conséquence, en suppo- sant un temps de résidence de quatre heures, le temps de mont en température est d'une heure, le temps a température constante est d'une heure et le temps d'abaisse- ment de la température est de deux heures. Habituellement, le four du type ci-dessus décrit est 3. pourvu d'un ventilateur pour aspirarl'air ambiant dans le four afin qu'ilsoitpsIlecchanger l'inclinaison de la courbe d'abaissement de la température. Comme la région de montée en température et la région à température constante sont utilisées pour chauffer les ensembles, de nombreux effort ont été fai- concernant la dissipation de chaleur afin d'économiser ainsi l'énergie. Pour cette raison, il était inutile d'admettre de l'air externe dans la région de montée en température et la région à température constante. Au contraire, selon l'invention, l'air est admis dans le four en un point de la région de montée en température o celle-ci est de l'ordre de 300 C. Ainsi, un gaz contenant de l'oxygène est forcé dans le four pour empêcher un épuisement en oxygène au moment de la décomposition de la résine organique. Le gaz contenant de l'oxygène, habituellement l'air ambiant, est admis aux positions indiquées par les flèches a. Dans cet exemple, le nombre d'orifice d'entrée est de 7. L'air est admisen des partie de l'ordre de 450 C jusqu'à ce que la résine organique se décompose totalement et que le verre frp-e g0 colle parfaitement, par fusion, le panneau et le cone. L'admission d'air est arrêtée eu lechauffage à température constante continue selon un bartme prédéterminé. Les ensembles passent alors à travers la région d'abaisse- ment de température pour compléter l'opération de cuisson. Dans ce mode de réalisation, la quantité d'écoulement d'air a été ajustéepour être de 20 litres par tube. Par suite de la cuisson du panneau et de sa fusion sinuutanée avec du 2482 75 verre fr-t':. le tube à rayons cathodiquescouleurs a la même lwii.. osité que celui préparé par le procéde selon l'art antérieur o ?a cuisson du panneau et sa fusion avec du verre frE.S' étaient accomplies indépendamment. Un tube préparé selon l'invention ayant une durée de -ie do 1- O! heures et o les inpuretcs gazeuses dans le tube étaient &minuées s'est révélé très comparable un tube préparé par un procédé selon l'art antérieuro Le procédé consistant à admettre du gaz dans le four et la qetantité dl gaz admise seront décrits comme suit. (1) Deux procédés pour admettre de l'air dans le four ont été testés. Selon un procédés, l'air atmosM._'ique est directement admis dans le four par une gaine (procédé direct), et selon l'autre, l'air est introduit dans un système de circulation d'air (procédé indirect). Avec le procédé direct, bien qu'il soit possible de rendre uniforme la différence de température, l'air externe tendance,. forner des fissures dans le tube. Cependant, selon le procédé indirect, comme l'air est admis dans le four après mélange à l'atmosphère du four, il n'y a pas l'inconvénient qui vient d'ître décrit- (2) On a trouvé que la quantité minimale de l'air externe à introduire dans le four était de l'ordre de 6 litres/panneau comme cela peut 'être'mist en 'éVidence par. l'équation de la décomposition de la substance organique contenue dans la pellicule de phosphora. En considérant l'efficacité de remplacoment, la quantité d'air actuellement requise est de quatre à six fois la valeur théorique. Tandis que la qualité de l'air dans le four est améliorée alors que la quantité d'air dans ce four augmente, comme on l'a décrit ci-dessus, les diminutions de tempéra- ture dans lea région de montée en température et la région à température constante ont un effet néfaste. Le résultat de notre e:xpérience a montré que si la dimunition e température dépasse 20 lois la valeur théorique, il devient difficile de maintenir la température souhaitée. L'augmentation du nombre de brûleurs permet l'introduction d'air à plus de vingt fois, mais cela n'est pas avantageuxdupoint de vue prix. (3) La région optimale d'admission d'air se trouve habituellement dans la moitié avant de la région de chauf- fage uniforme bien que la décomposition de la substance organique dans la pellicule de phosphora débute à environ 300 C et que son point final soit déterminé par un index. En conséquence, la région la plus efficace d'admission d'air est comprise entre un point à une température de 3000C et le milieu de la région de chauffage uniforme. Bien que dans l'air à haute ou basse pression soit habi- tuellement utilisé, on comprendra que tout gaz contenant de l'oxygène-peut:êtré employé.- La figure 3 montre les détails d'un exemple d'un four utilisé-selon l'invention. Comme on peut le voir, l'atmosphère dans le four est aspirée par un ventilateur 24 et éjectéedans l'enveloppe interne du four 27 qui constitue une cavité 11a du four principalement par des gaines 25 en forme de C et les ouvertures dans le plafond et le fond du four 10. En réalité, les gaines 25 sont disposée symétriquement par rapport à l'axe central du four, et plusieurs paires de gaines sont prévues dans la direction du mouvement de la bande de convoyeur 12. Chaque paire de gaines peut être combinée en un anneau-pour. entourer la cavité lia du corps principal, du four. Le système illustré de l'air en circulation est adopté pour rendre uniforme la distribution de température dans le four. Au lieu de placer le ventilateur 24 au côté du four, il peut être placé au-dessus du plafond. Un tube externe 28 d'alimentation en air est prévu avec une extrémité débouchant dans l'atmosphère ou reliée à une source d'air et son autre extrémité débouchant à travers l'enveloppe externe 29 afin d'amener l'air externe dans la gaine 25. L'air admis par le tube 28 est mélangé à l'air dans la gaine 25 à chauffer, En conséquence, de l'air - chauffé est soufflé dans l'enveloppe interne 27 par des ouvertures 30 dans cette enveloppe 27. 2 4'82775 Un ensemble 14 illustré sur la figure 1 estreprésenté sur la figure 3 comme comprenant des ensembles de tubes 14a et des organes de support 14b. Comme on peut le voir sur la figure 3, une gaine 32 dasiration de l'air est montée sur la paroi interne de 1 enva.loppe intera 27 et l1air aspiré par la gaine 32 est évacué dans la gaine 25 par le ventilateur 24. Le ventilateur 2b. est entrané par m moteur électrique 34 et la quantité. d'air forcée dans le four par le tube d'alimentation 28 est mesurée par un appareil de mesure de débit 35 et la quantité est contrôlée par unle vanne 36. Le four 10 est supporté par une structure de base 37. Par ailleurs, en dessous de la bande de convoyeur 12,dans la cavité la du corps principal il est placée la source de chaleur 38 tlleaqu'u brûleur à gaz ou une bobine de chauffage électrique. Comme on l'a décrit ci-dessuzsselon l inventien, Il devient possible d'accomplir simultanément la cuisson du panneau et sa fusion avec le cone au moyen de terre fritéo Par ailleurs, comme il est possible d'amener l'ooygène à la quantité requises il est également possible d'empêcher la diminution de la luminosité du tube-image couleur et de la durée de vie du tube nsi préparé est comparable à celle du tube préparé par le procédé selon l'art antérieur, o la cuisson du panneau et sa fusion au moyen de verr- friteé sont accomplies par des étapes indépendantes9 En conséquence, le tube à rayons cathodiques selon l'invention présente des caractéristiques comparables à cellE du tube selon l'art antérieur. Par ailleurs, le gaz externe est admis dans le four par le procédé indirect, et le contr8le de la température du four devient facile. De plus, il n'y a pas à craindre de fissures du tube. La présente invention n'est pas limitée à un tube-image couleur, mais peut s'appliquer à tout tube à rayons cathodiques comme un tube-image en noir et blanc ayant un panneau et un cone. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté qui n'a été donné qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre de la protection comme revendiquée. 2 4 - '75 REVENDI C A T I 0 NS 1.Procédé de fabrication d'un tube à rayons cathodiques du type comprenant un panneau ayant umparoi interne enduite d'une pellicule de phosphors et une pellicule métallique réfléchissante, du type compreiani - .'étape de coller, par fusion, ledit panneau à un cone dont la surface interne est enduite d'une pellicule électro- conductrice, ladite étape de fusion étant effectuée en faisant passer en succession, a travers un four de cuisson, un certain nombre d ' ensembles de tubes chacun comprout un ensemble d'un cAône et d'un panneau avec du verre friLé interposé entre eux, caractérisé en ce que du gaz contenant de l'oxygène est forcé dans ledit four de cuisson pendant l ' étape de fusion. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le tube à rayons cathodiques précité est formé d'un tube-image couleur. 3. Procédé selon la revendiaation 1, caractérisé en ce que le tube à rayons cathodiques précité est formé d'un tube-image en noir et blanc. 4. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que le gaz-précité est admis dans le four de cuisson précité dans une région de celui-ci o la température est graduellement élevée puis est maintenue à une valeur constante. 5. Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le gaz précité forcé dans le four de cuisson précité dans une région d'augmentation de température est à peu près à la moitié de la région à température constante à la suite de la région d'augmentation de température. 6. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la quantité du gaz admis dans le four précité est - inférieureà vingt foiscelle requise pour cuire la pellicule de phosphors précitée. 7. Dispositif pour la fabrication d'un tube à rayons cathodiques, caractérisé en ce qu'il comprend un four de cuisson (10) ayant des enveloppes interne (27) et externe (29), un certain nombre de gaines (25) de circulation de gaz chauds disposéesentre lesdites enveloppes interne et externe, un ventilateur (24) disposée entre lesdites enveloppes interne et externe pour la circulation des gaz chauds à travers ledit four par les- dites gaines, un moyen convoyeur (12) pour faire passer en succession un certain nombre de tubes (14) à travers ledit four de cuisson et un mnyen pour amener un gaz contenant de l'oxygène dans un espace entre lesdites enveloppes interne et externe. 8. Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le moyen précité d'alimentation en gaz comprend un tube (28) d'alimentation en gaz dont une extrémité débouche dans la gaine précitée -et dont l'autre extrémité communique avec une source de gaz et en ce que ladite gaine et 1' enveloppe interne précitée ont un coEtain nombre d'ouvertures(30).