Brevet FR2527006A1 — publié le 19831118

i 2527006 La présente invention est relative à un système de canons électro- niques, et elle vise plus particulièrement un système de canons électroniques conçu de manière à être utilisé dans un tube à rayons cathodiques multi- faisceaux, dans lequel une pluralité d'éléments de préhension angulaires sont utilisés pour fixer les étriers de bordure sur au moins deux tiges de support. Un tube à rayons cathodiques, par exemple un tube image pour la télévision, utilise généralement au moins un canon électronique avec un sys- tème de cathode chauffé indirectement La plupart des tubes images de télé- vision en couleur comportent trois de ces canons Ce type de système com- prend un substrat de cathode en forme de disque qui est pourvu d'un revête- ment émetteur d'électrons sur sa surface d'avers et d'une grille étroitement espacée dudit revêtement Un système de chauffage à résistance constituée par un fil muni d'un revêtement est étroitement espacé de l'autre surface (l'envers) du substrat Le substrat peut être supporté par un élément tubulaire qui peut également comporter le système de chauffage à partir duquel s'étendent deux pattes Tous les éléments sont fixés sur une paire de tiges de support isolantes. Chaque patte du système de chauffage est fixée indirectement sur une tige de support commune par l'intermédiaire d'un étrier Alors que les grilles du canon électronique sont fixées entre les paires de tiges de support, chaque étrier du système de chauffage n'est fixé qu'à une seule tige support Afin de fixer l'étrier à la tige de support, l'une des extrémités de l'étrier est confor- mée en griffe, et cette griffe est noyée dans la tige de support à une tempéra- ture élevée Fréquemment, la griffe de l'étrier du système de chauffage se trouve noyée de façon lâche dans la tige de support, et il en résulte que le système de chauffage est libre de se déplacer, lors du fonctionnement du canon électronique Un tel mouvement, notamment dans un tube à rayons ca- thodiques multi-faisceaux, comportant une pluralité de cathodes, entraîne des variations entre des cathodes, et il affecte de façon nuisible les caracté- ristiques électriques du canon électronique En outre, le déplacement de l'étrier du système de chauffage peut engendrer des particules à partir de la tige de support De telles particules sont indésirables, étant donné qu'elles peuvent provoquer des taches sur l'écran du tube. La présente invention constitue un perfectionnement d'un système de canons électroniques, dans lequel des moyens pour engendrer et diriger 2 2527006 un faisceau électronique au moins, le long d'une trajectoire de faisceau, sont espacés le long d'une pluralité de moyens de support isolants et y sont main- tenus par des moyens de fixation Le perfectionnement apporté par l'invention comporte une griffe de fixation,munie d'une paire d'éléments de préhension étroitement espacés les uns des autres, formés à l'extrémité des moyens de fixation Au moins l'un des éléments de la paire d'éléments de préhension est décalé angulairement par rapport à l'autre élément, afin d'augmenter le pou- voir de retenue des moyens de fixation par rapport aux moyens de support isolants. D'autres caractéristiques et avantages de cette invention ressortiront de la description faite ci-après, qui en illustre un exemple de réalisation non limitatif, en référence aux dessins annexés, sur lesquels: la Figure 1 est une vue en élévation frontale et en arrachement illustrant un sytèmrre de canons électroniques selon la technique antérieure la Figure 2 est une vue en élévation frontale et en arrachement par- tiel d'une partie du système de canons électroniques selon la Figure 1, com- portant un ensemble de cathodes chauffé indirectement; la Figure 3 est une vue en élévation frontale de l'étrier du système de chauffage selon l'invention la Figure 4 est une vue en élévation latérale selon 4-4 de la Fig 3 la Figure 5 est une vue en élévation frontale, avec arrachement partiel, d'une partie du système de canons électroniques comportant un en- sernble de cathodes indirectement chauffé et les étriers selon l'invention. La Figure 1 représente les détails de structure d'un système de canons électroniques monté dans le col d'un tube à rayons cathodiques Cette structure est similaire à celle décrite dans le b revet américain N O 3 873 879. En dehors des différences de structure de fixation (griffes) du système de chauffage et/ou des étriers d'assemblage de cathode, le système de canons à électrons selon la technique antérieure et celui objet de cette invention peuvent utiliser la même structure Il en résulte que la description détaillée de la structure représentée sur la Figure 1 s'applique aux deux systèmes. Un canon électronique perfectionné selon l'invention comprend une enveloppe de verre mise sous vide 11, qui, dans un tube à rayons cathodiques terminé, comporte un panneau frontal rectangulaire et une partie tronconique en forme d'entonnoir dont fait partie intégrante un col 13 Un culot de verre 3 2527006 , traversé par une pluralité de broches ou de conducteurs 17, est scellé à l'extrémité du col 13, qu'il obture Une embase 19 est fixée aux broches 17, à l'extérieur de l'enveloppe 11. Un système de canons électroniques bipotentiel en ligne 21, monté au centre du col 13, est conçu de façon à engendrer et projeter trois faisceaux électroniques le long de trajectoires convergentes coplanaires ayant une direc- tion commune, généralement longitudinale, vers l'écran d'observation Le système de canons comprend deux tiges ou cordons de support en verre, élec- triquement isolants 23 a et 23 b, à partir desquels les diverses électrodes sont supportées afin de former une unité cohérente, selon une technique couram- ment utilisée dans ce domaine Ces électrodes comprennent trois ensembles de cathodes coplanaires, transversalement espacées de façon égale 25 (une pour la production de chacun des faisceaux), une électrode grille de commande 27 (désignée également électrode Gl), une électrode grille écran 29 (également désignée électrode G 2), une première électrode de focalisation et d'accéléra- tion 31 (également désignée électrode G 3), une seconde électrode de focalisa- tion et d'accélération 33 (désignée aussi électrode G 4), et une coupeécran 35, ces divers composants étant longitudinalement espacés, dans cet ordre, le long des tiges 23 a et 23 b Les diverses électrodes du système de canons 21 sont connectées électriquement aux broches 17 soit directement, soit par l'in- termédiaire de rubans métalliques 37 Le système de canons 21 est maintenu dans une position déterminée dans le col 13, sur les broches 17, et à l'aide d'étriers 39 sur la coupe écran 35, qui viennent s'appliquer sur le revêtement interne, électriquement conducteur 41, de la surface intérieure du col 13, en réalisant le contact électrique avec ce revêtement Le revêtement interne 41 s'étend sur la surface interne de la partie tronconique, et il est connecté au bouton d'anode (non représenté). Chacune des tiges de support 23 a et 23 b est constituée par un élément parallélépipédique ayant une largeur de l'ordre de 11 mm, une longueur d'en- viron 48 mm, et une épaisseur de l'ordre de 4, 25 mm Les tiges 23 a et 23 b sont réalisées par compactage ou frittage d'une poudre de verre appropriée dans un moule Les tiges sont soumises à une cuisson ou une vitrification après moulage, afin de dégazer le matériau, fixer les dimensions des tiges, et renforcer les tiges en les rendant moins vulnérables aux criques et aux écailles. 4 2527006 Les tiges de support 23 a et 23 b comportent chacune une surface de montage et une surface de support de cordon 47 Un chanfrein de l'ordre de 30 est moulé dans deux arêtes longitudinales des tiges adjacentes à la surface de support 47, afin de faciliter l'opération ultérieure de montage de bordure. Les diverses électrodes 25-33 comprennent chacune des pattes ou volets de support, qui sont noyées dans les surfaces de montage 45 des tiges de support 23 a et 23 b Deux cavités d'indexage au moins, 49 et 51, sont formées dans chaque surface de support 47 des tiges 23 a et 23 b, lors de l'opération de moulage Les cavités 49 et 51 sont positionnées sur l'axe longitudinal du cor- don, et elles facilitent l'alignement des tiges de support, lors de l'opération de montage des bordures Cette opération est décrite dans le brevet améri- cain N O 4 341 545. Comme on peut le voir sur la Figure 2, le système de cathode 25 comprend une cathode en forme de coupe qui présente une paroi latérale 53 et une paroi d'extrémité 55, qui constitue le substrat de cathode La paroi latérale 53 est soudée à l'une des extrémités du manchon cylindrique de ca- thode 57, qui est soudé à un oeillet de cathode 59 par son autre extrémité. Un support de cathode 61 est soudé à l'oeillet de cathode 59, et il est noyé, sur chaque côté de celui-ci, dans les tiges de support en verre 23 a et 23 b. Le côté extérieur (l'avers) de la paroi d'extrémité 55 comporte une couche 63 de matériau émetteur d'électrons Un système de chauffage à résistance , constitué par un conducteur en spirale double, recouvert d'un revêtement, est positionné dans le manchon 57 Deux extrémités ou pattes de chauffage 67 et 69 de la résistance de chauffage 65 s'étendent au-delà du manchon, et elles sont soudées à des moyens de fixation, constitués de deux pattes ou - volets 71 et 73, qui sont soudés à deux connecteurs de dispositif de chauffage et 77, respectivement Les connecteurs 75 et 77 sont soudés sur deux étriers 79 et 81, respectivement Ces étriers sont noyés dans les tiges de support en verre 23 a et 23 b, respectivement. Les extrémités des étriers-du système de chauffage 79 et 81, qui sont noyées dans les tiges 23 a et 23 b, comportent des éléments en forme de griffe Dans les systèmes antérieurs, tels que représentés sur les Figures 1 et 2, les griffes comportent des extrémités émoussées 83 et des angles 85, en forme de carré, avec une cavité de griffe 87 conçue de manière à empri- sonner du verre pendant l'opération de réalisation des bordures, afin de 2527006 maintenir les étriers 79 et 81 à l'intérieur des tiges de support 23 a et 23 b, respectivement La configuration représentée sur la Figure 2 convient tout à fait pour emprisonner du verre; cependant, les angles 85, en forme de carré, entraînent des concentrations à contrainte élevée, dans les tiges de support en verre 23 a et 23 b, qui provoquent des troubles mécaniques et électriques de fonctionnement Par ailleurs, les angles 85 en forme de carré provoquent une résistance visqueuse, lors de l'introduction des griffes dans les tiges de sup- port de verre 23 a et 23 b, pendant l'opération de bordure. Les Figures 3 et 4 représentent un étrier perfectionné 101 Ce dernier comprend une partie de corps principal 103, pourvue d'une extrémité éloignée et d'une extrémité rapprochée 107 L'extrémité 107 comporte une partie en forme de fourche ou griffe, comprenant une paire d'éléments de préhension 109 et 111, étroitement espacés, entre lesquels est délimitée une cavité 112 La cavité 112 comprend, de façon typique, environ 60 % de la valeur de la largeur de l'extrémité 107 de l'étrier 101 Le bord extérieur 113 de chaque élément de préhension 109 et 111 est réalisé de manière à posséder un rayon qui est typi- quement égal à sensiblement la largeur de l'un des éléments de préhension en son point le plus étroit De façon typique, l'arête extérieure possède un rayon de l'ordre de 0, 51 mm, et son bord intérieur/est réalisé de façon à présenter un rayon de l'ordre de 0, 13 à 0, 25 min Afin de réduire encore la résistance visqueuse des éléments de préhension 109 et 111, l'arête interne antérieure de chaque élément de préhension forme un angle de l'ordre de 10 à 15 ' par rapport au bord extérieur 113 de l'élément de préhension Afin d'améliorer encore le maintien de l'étrier 101 dans les tiges de support, les éléments de préhension 109 et 111 sont décalés angulairement par rapport au corps princi- pas 103 de l'étrier 101 Les deux éléments de préhension 109 et 111 ont été représentés, sur la Figure 4, avec un décalage angulaire mutuellement opposé de l'ordre de 5 à 30 par rapport au corps principal 103; cependant, lors d'essais d'extraction, pour mesurer la force nécessaire pour enlever l'étrier 101 de la tige de support en verre, on a déterminé qu'avec un seul élément de préhension décalé angulairement par rapport au corps principal 103 de l'étrier 101, la tige de support était défaillante avant que les éléments de préhension de l'étrier 101 puissent être extraits de la tige de support. Le tableau I résume les résultats des essais réalisés sur l'étrier de chauffage perfectionné selon l'invention. 6 2527006 Tableau I Force de pénétration Force d'extraction E chantillon(kg) (kg) (kg) (kg) A 1, 54 15, O B 1, 36 14, 2 A_J Quatre échantillons sur cinq ont arraché du verre. + Un échantillon sur cinq a arraché du verre. Dans les premières séiies d'essais,indiquées pour l'échantillon A, 1 O 5 étriers de chauffage selon l'lnvention ont été noyeés dans des tiges de support multiformes, de composition identique aux tiges de support 23 a et 23 b décrites ci-dessus Un seul des éléments de préhension 109 et 111 présentait un déca- lage angulaire de l'ordre de 16 par rapport au corps principal 103 de l'étrier 101 L'échantillon B était constitué par 5 étriers de chauffage similaires à ceux de l'échantillon A, avec cependant la différence qu'aucun des éléments de préhension 109 et 111 n'était décalé angulairement par rapport au corps prin- cipal 103 de l'étrier 101 Pour chaque étrier des échantillons A et B, l'extré- mité 107 de l'étrier 101 était noyée, sur une distance d'environ 1, 78 mmrn, dans un cordon de support en verre de composition identique à celle des tiges de support 23 a et 23 b On a déterminé à la fois la force nécessaire pour obtenir une pénétration de I, 78 mm et celle nécessaire à l'extraction des échantillons d'étrier, dans une direction normale à la surface de la tige de support, et les valeurs moyennes ainsi obtenues sont données dans le tableau I On notera que, dans quatre exemples sur cinq d'échantillons A, avec l'un des éléments de préhension décalé angulairement d'environ 16 par rapport au corps 103 de l'étrier 101, les éléments de préhension 109 et 111 ont arraché une partie du cordon de support en verre, lors du test d'extraction En d'autres termes, la force de retenue de la griffe perfectionnée dépassait la résistance du cordon de support. Aux fins de comparaison, on a mesuré les forces de pénétration et d'extraction sur une structure de support d'électrode de conception similaire à celle représentée sur les Figures 5 et 6 du brevet américain n 4 096 408. La paire, largement espacée, de pattes ou volets de support décrite dans ce 7 2527006 brevet ne présente pas le pouvoir de retenue apporté par les éléments de préhension à décalage angulaire selon l'invention Dans ce brevet antérieur, il est précisé que les pattes de support sont relativement étroites,et espacées les unes des autres d'une distance qui, de préférence, est égale à au moins la moitié de la largeur maximale de l'électrode On a préparé trois jeux d'échantillons comportant 10 pièces Dans l'échantillon C, chacune des 10 pièces présentait une structure de support comportant deux pattes de support largement espacées, qui étaient rectilignes par rapport au corps de l'élec- trode L'échantillon D comprenait une structure de support ayant la même configuration que celle de l'échantillon C; cependant, les pattes étaient déca- lées angulairement d'environ 16 par rapport au corps de l'électrode L'échan- tillon E était de conception similaire à l'échantillon C, à l'exception des pattes, qui étaient déviées par torsion de 30 environ On a mesuré la force de péné- tration et la force d'extraction moyennes, pour chaque jeu d'échantillons, les valeurs moyennes étant indiquées dans le tableau Il ci-après Dans aucun des échantillons, la force de retenue des pattes, dans le cordon de support en verre, n'était suffisamment élevée pour amener les pattes à arracher du verre, lors des essais d'extraction Comme pour les essais résumés dans le tableau I, les échantillons C, D et E présentaient une distance de pénétra- tion des pattes de l'ordre de 1, 78 mm, et les cordons de support en verre présentaient une composition identique à celle des tiges de support 23 a et 23 b. Tableau II ++ Deux pattes rectilignes sur dix étaient desserrées dans la tige- support en verre. +++ Cinq pattes décalées angulairement sur dix étaient desserrées dans la tige-support en verre. Echantillon Force de pénétration Force d'extraction (kg) (kg) C 0, 36 6, 9 ++ D 0, 36 55 9 E 0, 82 12, 35 l__ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ I _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ 8 2527006 Une comparaison des tableaux I et Il fait ressortir qu'une retenue supérieure, telle que mesurée par la force d'extraction, a été obtenue en uti- lisant les étriers 101 selon l'invention, avec des éléments de préhension dé- calés angulairement 109 et 111 Le faible pouvoir de retenue des pattes large- ment espacées des échantillons C, D et E peut être expliqué par l'inaptitude des pattes largement espacées à emprisonner du verre dans la zone située entre les pattes En effet, les pattes des échantillons C, D et E agissent sé- parément, au lieu de faire fonction de système de fixation, comme les élé- ments de préhension étroitement espacés 109 et 111 de l'étrier du système de chauffage 101. Dans la présente description, on s'est référé à des étriers de cor- dons de chauffage; il demeure bien entendu que la structure de préhension angulaire selon l'invention peut s'appliquer à d'autres éléments du canon élec- tronique, par exemple au support du système de cathode et aux griffes des éléments d'électrode qui sont noyées dans les tiges de support 23 a et 23 b A titre d'exemple, la Figure 5 représente un système de cathode 125 compor- tant un support de cathode 161 noyé dans les tiges de support 23 a et 23 b, et présentant un élément de préhension décalé angulairement d'une valeur iden- tique à celle décrite ici pour l'étrier 101. 9 2527006 REVENDICAT IONS 1 Système de canons électroniques qui comprend des moyens pour engendrer et diriger au moins un faisceau électronique le long d'une trajectoire de faisceaux, ces moyens étant espacés le long d'une pluralité de moyens de support isolants et comportant des moyens de fixation,pour faciliter la fixation desdits moyens de génération de faisceaux aux moyens de support isolants, ce système étant caractérisé en ce que les moyens de fixation comprennent une griffe de fixation ( 101) comportant une paire d'éléments de préhension étroite- ment espacés ( 109, 111), prévus à l'une des extrémités desdits moyens, et qui sont noyés dans l'un des moyens de support isolants ( 23 a, 23 b), et en ce que l'un au moins des éléments de préhension est décalé angulairement par rapport à l'autre, afin d'augmenter la capacité de retenue des moyens de fixation audit moyen de support isolant. 2 Système de canons électroniques selon la revendication 1, conçu pour un tube à rayons cathodiques, dans lequel les moyens pour engendrer et diriger au moins un fai sceau électronique comprennent une pluralité d'en- sembles de cathodes indirectement chauffées, et au moins deux électrodes successives espacées, munies d'ouvertures alignées pour le passage d'une pluralité de faisceaux électroniques, ces ensembles de cathodes comprenant une pluralité de dispositifs de chauffage de cathode fixés à au moins deux tiges de support électriquement isolantes, par l'intermédiaire d'une pluralité d'étriers, ce système de canons électroniques étant caractérisé en ce que chacun des étriers ( 101) comporte un corps principal ( 103) avec une extrémité éloignée ( 105) et une extrémité rapprochée ( 107), cette extrémité rapprochée comportant une partie en forme de fourche, constituée d'une paire d'éléments de préhension étroitement espacés ( 109, 111), noyés dans l'une des tiges iso- lantes de support ( 23 a, 23 b), et en ce que l'un au moins des éléments de pré- hension est décalé angulairement par rapport au corps principal, pour aug- menter la capacité de retenue de l'étrier par rapport à ladite tige isolante de support. 3 Système de canons électroniques selon la revendication 2, carac- térisé en ce que ledit élément de préhension ( 109, 111) fait un angle de l'ordre de 12 à 16 par rapport au corps principal ( 103) de l'étrier ( 101) 4 Système de canons électroniques selon la revendication 2, carac- térisé en ce que les deux éléments de ladite paire d'éléments de préhension 0 lo 2527006 ( 109, 111) sont décalés angulairement par rapport au corps principal ( 103) de l'étrier ( 101). Système de canons électroniques selon la revendication 4, carac- térisé en ce que les éléments de ladite paire d'éléments de préhension ( 109, 111) sont décalés angulairemnent dans des directions mutuellement opposées l'une par rapport à l'autre, chacun desdits éléments faisant un angle de l'ordre de 12 à 16 par rapport au corps principal (l 03) de l'étrier ( 101).