Brevet FR2511192A1 — publié le 19830211

La présente invention concerne un dispositif de support et de blindage de tube à rayons cathodiques qui comprend un tube à rayons cathodiques maintenu dans un bottier de blindage êlectro- magnétique par l'intermédiaire d'un corps élastique. Jusqu'ici> les tubes à rayons cathodiques ont largement été utilisés en relation avec des dispositifs de commande d'appareils mécaniques ou autres comme moyens de transmettre dés instructions ou des informations On utilise parfois certains de ces appareils mécaniques dans un environnement très rigide ou on leur demande une fiabilité élevée On citera par exemple un tube à rayons cathodiques qui est utilisé dans un système de commande d'avions ou d'automo- biles Dans un dispositif utilisé pour un semblable but, le tube à rayons cathodiques est maintenu par un corps élastique constitué par exemple d'une résine de silicone placée dans un bottier de blindage électromagnétique Le but visé est que le dispositif compor- tant le tube à rayons cathodiques supporte sans perturbations des variations de champ magnétique résultant de modifications du champ magnétique régnant dans un appareillage voisin ou du géomagnétisme ou bien qu'il résiste aux vibrations mécaniques La figure 1 repré- sente schématiquement un semblable dispositif Un tube à rayons cathodiques 1 est monté dans un bottier de blindage électromagnétique 2 (ci-après désigné comme étant "un bottier") par l'intermédiaire d'un corps élastique 3 Une semblable disposition permet que le tube à rayons cathodiques 1 soit protégé par le bottier 2 des variations du champ magnétique externe régnant dans l'environnement dans lequel le tube à rayons cathodiques est utilisé, et qu'il soit également protégé des vibrations mécaniques par l'intermédiaire du corps élas- tique 3 Toutefois, le dispositif classique de la figure 1 présente l'inconvénient suivant Lorsque l'environnement dans lequel le dis- positif comportant le tube à rayons cathodiques est utilisé subit un échauffement considérable, -alors le corps élastique 3 se dilate ther- miquement, ce qui entraîne l'application, à la partie conique du tube à rayons cathodiques, d'une contrainte d'origine thermique s'exerçant dans la direction indiquée par les flèches A et amenant finalement l'application au tube à rayons cathodiques ld'une force axiale qui le pousse hors du bottier 2 dans le sens indiqué par la flèche B Pour i 112 réduire la distance sur laquelle le tube à rayons cathodiques 1 est expulsé, on peut envisager de réduire le degré d'inclinaison de la section conique du tube à rayons cathodiques sur sa direc- tion axiale Toutefois, du point de vue de la fabrication d'une ampoule de verre, les limites entre lesquelles on peut incliner la section conique du tube à rayons cathodiques sont extrêmement limitées A priori, toute tentative de mettre en oeuvre la modifi- cation indiquée ci-dessus est pratiquement impossible. Un but de l'invention est de proposer un dispositif à tube à rayons cathodiques qui permet de supprimer tout déplace- ment axial non souhaitable d'un tube à rayons cathodiques. Selon un aspect de l'invention, il est proposé un dis- positif à tube à rayons cathodiques qui comprend: un bottier de blindage électromagnétique un tube à rayons cathodiques maintenu dans le bottier une substance élastique disposée entre le bottier et le tube à rayons cathodiques en contact avec eux; et un espace formé dans une partie d'une région définie entre le bottier de blindage électromagnétique et la substance élastique. Selon un autre aspect de l'invention, il est proposé un dispositif à tube à rayons cathodiques qui comprend un bottier de blindage électromagnétique; un tube à rayons cathodiques maintenu dans le bottier une substance élastique placée entre le bottier et le tube à rayons cathodiques en contact avec eux; et une substance poreuse formée dans une partie d'une région définie entre le bottier et la substance élastique. La description suivante, conçue à titre d'illustration de l'invention, vise à donner une meilleure compréhension de ses carac- téristiques et avantages; elle s'appuie sur les dessins, parmi lesquels: la figure 1 est une vue fragmentaire en coupe du dispositif à tube à rayons cathodiques selon la technique antérieure la figure 2 est une vue fragmentaire en coupe d'un dispositif à tube à rayons cathodiques selon un mode de réalisation de l'invention; 1 1 92 les figures 3 et 4 sont des vues en coupe montrant des procédés de formation d'un espace dans une partie d'une région définie entre le boîtier de blindage électromagnétique et le corps élastique la figure 5 est une vue oblique d'un élément d'écarte- ment utilisé avec le dispositif à tube à rayons cathodiques de la figure 4 la figure 6 est une vue fragmentaire en coupe d'un dis- positif à tube à rayons cathodiques selon un autre mode de réalisation de l'invention; et la figure 7 est un graphe comparatif montrant le degré auquel le tube à rayons cathodiques d'un dispositif constituant une forme de réalisation de l'invention effectue un déplacement axial lorsqu'il est chauffé, et le degré de ce déplacement axial pour un dispositif à tube à rayons cathodiques de la technique antérieure. Ci-dessus, on a déjà décrit la figure 1. Sur la figure 2, est présentée une vue en coupe d'un dis- positif à tube à rayons cathodiques selon un mode de réalisation de l'invention Les parties de la figure 2 qui sont identiques à des parties de la figure 1 sont désignées par les mêmes numéros de réfé- rence, et leur description sera omise Un espace 4 est formé dans une partie d'une région définie entre le corps élastique 3 et le bottier 2 Lorsque l'environnement dans lequel le dispositif à tube à rayons cathodiques selon l'invention est utilisé subit un échauf- fement considérable, la dilatation thermique du tube à rayons catho- diques s'effectue en partie dans la direction indiquée par les flèches C en remplissant l'espace 4, ce qui réduit de façon impor- tante le degré auquel le tube à rayons cathodiques 1 est expulsé hors du boîtier 2 dans le sens indiqué par la flèche B. On va maintenant décrire le procédé de formation de l'espace 4. Comme on peut le voir sur la figure 3, une substance 5 à bas point de fusion, par exemple de la paraffine, est introduite dans la partie voulue de l Intérieur du bottier 2 o un espace doit être formé On perce dans le bottier 2 un trou passant 6 par lequel il est possible de retirer ultérieurement la paraffine 5 On place le tube à rayons cathodiques 1 de façon qu'il occupe la position voulue 11 192 dans le bottier 2 contenant alors la paraffine On verse dans la - partie restante de l'espace ci-dessus mentionné une substance élas- tique, par exemple une résine de silicone Après que le corps élas- tique de résine de silicone a complètement durci, on fait fondre thermiquement la paraffine de façon à la faire sortir par le trou 6. En résultat, il est formé un espace 4 dans la partie définie entre le bottier et le corps élastique qui a précédemment été remplie par la paraffine 5. Les figures 4 et 5 présentent un autre procédé de forma- tion d'un espace Un élément d'écartement 7 est préparé à l'avance à partir d'une substance élastique caoutchouteuse creuse qui présente une forme s'adaptant à l'espace voulue L'élément d'écartement 7 est doté d'une partie saillante 8 d'entrée d'air à l'une de ses extrémités On met en place l'élément d'écartement 7, de la manière présentée sur la figure 4, dans la position voulue à l'intérieur du bottier 2 o l'espace ci- dessus mentionné doit etreformé Dans le bottier, la partie saillante 8 d'entrée d'air de l'élément d'écar- tement 7 est destinée à faire saillie hors du bottier 2 par le trou passant 6 Ensuite, on met en place dans le bottier 2 le tube à rayons cathodiques 1 On verse une substance élastique 3 dans un espace défini entre le bottier 2 et le tube à rayons cathodiques 1, et on la laisse ensuite naturellement durcir Après que la substance élastique 3 a complètement durci, on coupe la partie saillante 8 d'entrée d'air de l'élément d'écartement 7 en un emplacement approprié situé à l'extérieur du bottier 2. Les deux procédés ci-dessus décrits permettent de former facilement un espace dans la section voulue de l'intervalle défini, entre le bottier 2 et la substance élastique 3, à la forme et à la dimension voulues. On va maintenant décrire, en relation avec la figure 6, un dispositif à tube à rayons cathodiques selon un autre mode de réalisation de l'invention Les parties de la figure 6 qui sont -identiques à des parties de la figure 2 sont désignées par les mêmes numéros de référence, et leur description sera omise Le tube à rayons cat I odiques 1 est maintenu dans le bottier 2 par une substance élastique 3 formée par exemple à partir de résine de silicone On place, dans une partie de l'espace défini entre le bottier 2 et la substance élastique 3, une substance poreuse 9 Dans le deuxième mode de réalisation présenté sur la figure 6, la substance poreuse 9 consiste en une éponge présentant une densité de 0,034 g/cm 3 et de nombreuses alvéoles, par exemple 16 par centimètre On perce un trou passant fin, d'un diamètre compris entre 0,5 et 2 mm, dans la partie du boîtier 2 qui fait face à la substance poreuse 9 Il est possible de prévoir non seulement un seul trou passant fin, mais plusieurs. On va maintenant décrire le deuxième mode de réalisation présenté sur la figure 6, o le dispositif à tube à rayons catho- diques comporte spécialement la substance poreuse 2 En plus du tube à rayons cathodiques 1 et du bottier 2, il faut prévoir une éponge 9 d'une forme voulue On ajuste temporairement l'éponge 9 sur la partie voulue du bottier 2 au moyen d'un adhésif L'éponge absorbe de manière complètement élastique les pressions mécaniques auxquelles elle est soumise et, par conséquent, il n'est pas néces- saire qu'elle présente une précision dimensionnelle spécialement élevée On place le tube à rayons cathodiques 1 dans la position voulue à l'intérieur du bottier 2 On remplit un espace défini entre le tube à rayons cathodiques 1 et le boîtier 2 au moyen d'une résine de silicone thermiquement fondue, et on laisse durcir de façon à constituer une substance élastique 3 Dans ce cas, une partie notable de la résine de silicone 3 est absorbée par l'éponge 9 en contact avec la résine de silicone La partie restante de l'éponge 9 joue un rôle important Lorsque, pendant son utilisation, le dispositif à tube à rayons cathodiques subit un échauffement, les contraintes qui s'appliquent notamment au voisinage de la partie conique du tube à rayons cathodiques par suite de la dilatation thermique de la substance élastique 3 sont absorbées dans le reste de l'éponge poreuse 9 Ainsi, il apparaît une limitation importante du déplacement axial du tube à rayons cathodiques vers l'avant. Ce déplacement axial du tube à rayons cathodiques vers l'avant dépend également du degré auquel la substance élastique 3 de résine de silicone a été absorbée dans la substance poreuse 9 au moment de la mise en place de la substance élastique 3 On choisit la densité, le nombre d'alvéoles et la qualité de la substance poreuse 9 en fonction de la viscosité de la substance élastique 3 avant dur- cissement et après son durcissement final Il faut sélectionner la limite inférieure de la densité de la substance poreuse 9 en fonction de la quantité de substance élastique 3 absorbée dans la substance poreuse 9 Le degré de cette absorption est défini par la viscosité de la substance élastique 3 prévalant au moment du remplissage de l'espace Lorsque l'on prépare la substance élastique 3 à partir d'une résine de silicone -ayant une viscosité de 100 poises et une dureté de 15, la substance poreuse préférée doit alors posséder une densité de 0,03 à 0,07 g/cm et présenter de 14 à 24 alvéoles par centimètre. La figure 7 est un graphe présentant des courbes qui montrent le degré auquel la substance élastique est poussée par l'échauffement du tube à rayons cathodiques 1 La durée d'échauf- fement (en heures) est donnée sur l'abscisse, le degré (en pourcen- tages) de déplacement de la substance élastique vers l'avant est indiqué sur l'ordonnée gauche, et la température de chauffage (en degrés Celsius) est présentée sur l'ordonnée droite La figure 7, o la ligne en trait interrompu Il désigne les conditions d'échauf- fement, montre distinctement que le pourcentage 13, de poussée de la substance élastique vers l'avant est plus nettement supprimé par le mode de réalisation de la figure 6 que le pourcentage 12 de poussée de la substance élastique vers l'avant que réalise le dispositif à tube à rayons cathodiques de la technique antérieure. Il n'existe aucune différence notable entre le pourcentage 13 de poussée de la substance élastique vers l'avant, qui relève du mode de réalisation de la figure 6,et le pourcentage 14 de poussée vers l'avant, qui relève du mode de réalisation de la figure 2. Dans le dispositif à tube à rayons cathodiques selon l'invention, il est prévu un espace ou une substance poreuse, ainsi que cela a été décrit, dans une partie d'une région définie entre la substance élastique et le boîtier de blindage électromagnétique. Ceci supprime efficacement la poussée axiale du tube à rayons cathodiques vers l'avant qui résulte de la dilatation thermique de la substance thermique en cas de forts échauffements. 11192 Même lorsqu'il est utilisé dans un environnement à température élevée, le dispositif à tube à rayons cathodiques selon l'invention reste stable, puisque la position du tube à rayons cathodiques ne se déplace pas dans la direction axiale. Bien entendu, l'homme de l'art sera en mesure d'imaginer, à partir des dispositifs dont la description vient d'être donnée à titre simplement illustratif et nullement limitatif, diverses variantes et modifications ne sortant pas du cadre de l'invention. R E V E N D I C A T I 0 N S 1 Dispositif à tube à rayons cathodiquescomprenant un boîtier de blindage électromagnétique ( 2); un tube à rayons cathodiques ( 1) maintenu dans le bottier une substance élastique ( 3) disposée entre le bottier et le tube à rayons cathodiques en contact avec eux, le dispositif étant caractérisé en ce qu'un espace ( 4) est formé dans une partie d'une région définie entre le bottier de blindage électromagnétique et la substance élastique. 2 Dispositif selon la revendication 1,caractérisé en ce que le bottier est doté d'un trou passant ( 6) qui communique avec ledit espace. 3 Dispositif à tube à rayons cathodiques comprenant un bottier de blindage électromagnétique ( 2) un tube à rayons cathodiques ( 1) maintenu dans le bottier une substance élastique ( 3) disposée entre le bottier et le tube à rayons cathodiques en contact avec eux, le dispositif étant caractérisé en ce qu'une substance poreuse ( 9) est formée dans une partie d'une région définie entre le bottier et la substance élastique. 4 Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que le boîtier est doté d'un trou passant ( 6) qui communique avec la substance poreuse.