Brevet FR2538162A1 — publié le 19840622

La présente invention concerne une embase pour un tube électronique, e-t elle vise plus particulièrement une embase qui est moulée, in situ, directe- ment sur le tube électronique. Certains types de tubes électroniques, par exemple les tubes images couleur, comportent une structure de culot comprenant un disque de verre, un arrangement circulaire de conducteurs rigides de connexion d'électrodes scellés au travers du disque, et une ouverture centrale traversant le disque, au travers de laquelle s'étend une tubulure d'évacuation des gaz Il est de pra- tique courante de fixer une embase, constituée généralement d'un certain type de matière plastique, sur les conducteurs et sur la tubulure d'évacuation L'em- base sert à protéger les conducteurs et la tubulure d'évacuation, et à fournir un moyen d'indexation devant être introduit dans un socle d'adaptation. Un type d'embase couramment utilisé dans l'industrie du tube image est une embase à collerette qui comprend une coupe ou un carter de protection, disposé sur la tubulure d'évacuation d'un culot de tube électronique, et une col- lerrette qui s'étend radialement vers l'extérieur à partir de l'extrémité ouverte de la coupe Cette collerette est en butée contre le culot du tube, et elle com- porteun réseau d'ouvertures au travers desquelles sont disposés les conduc- teurs du culot. Les brevets américains N O 3 278 886 et N O 4 076 366 décrivent des embases du type à collerette, qui sont conçues spécialement pour des applica- tions en haute tension Dans ce but, ces embases comportent une structure tubulaire qui entoure l'un des conducteurs auxquels est appliquée la haute ten- sion, et un évidement dans la collerette de l'embase, dans lequel on moule un matériau adhésif diélectrique autour du conducteur à haute tension Ces diffé- rentes caractéristiques servent à augmenter la résistance à l'encontre des ruptures et claquages dus aux hautes tensions. Dans l'embase décrite dans le brevet américain N O 3 278 886, les con- ducteurs sont espacés vers l'extérieur, à partir de la coupe de protection de la tubulure d'évacuation, et ils sont donc à l'état libre Ce type d'embase à col- lerette est souvent appelé embase à pastille Dans le brevet américain n O 4 076 366, les conducteurs sont placés à un même niveau contre la coupe de protection dans des sillons constituant des canaux, autour de la périphérie de la coupe de protection Ce type d'embase à collerette est quelquefois appe- lé "embase protectrice à broche". 2 2538162 Ce dernier type d'embase comporte un trou de remplissage qui commu- nique avec un évidement de la collerette de l'embase, de manière qu'un adhésif diélectrique puisse être injecté directement dans l'évidement au travers du trou de remplissage Cependant, dans le cas de tubes électroniques ayant des culots de très faible diamètre, il peut arriver que l'on manque de place, dans l'em- base, pour y ménager le trou de remplissage Dans ce cas, on est amené à utiliser plutôt des embases de l'autre type. Lors du montage d'une embase,du type décrit en premier lieu ci-dessus, sur un culot de tube électronique, il était courant, jusqu'à présent, d'introduire simplement une certaine quantité de matériau diélectrique adhésif, par exemple du "RTV" (marque déposée), directement dans l'évidement de l'embase, puis d'appliquer l'embase sur le culot Etant donné que le matériau diélectrique adhésif est appliqué à l'embase pendant que celle-ci n'est pas au contact du cu- lot, il se produit des salissures En variante, le matériau adhésif diélectrique peut être injecté au travers du carter recevant la tubulure d'évacuation Pour que le matériau puisse s'écouler sur la longueur du logement ou du carter de la tubulure d'évacuation, vers l'évidement de la collerette de l'embase et autour du conducteur à haute tension, il faut prévoir un jeu suffisant entre la tubulure d'évacuation et la paroi du carter; cependant, cette exigence est contraire à la nécessité de maintenir les dimensions de la tubulure d'évacuation aussi grandes que possible, pour faciliter la mise sous vidé du tube électronique par l'inter- médiaire de cette tubulure Il arrive donc souvent que le jeu convenable, pour obtenir un bon écoulement du matériau le long de la tubulure d'évacuation, cons- titue un compromis En outre, la variation de concentricité entre la tubulure et son logement (carter) peut donner lieu au fait que le jeu le plus important, et par conséquent la trajectoire d'écoulement préférentielle du matériau, est situé le long d'un coté de la tubulure à l'opposé de l'évidement, si bien que la trajectoire de l'écoulement ne communique pas avec l'évidement de la colle- rette de l'embase Par conséquent, cet inconvénient entrarne un remplissage non prévisible de l'évidement, et quelquefois pas de remplissage du tout. Une variante de l'utilisation d'un matériau adhésif diélectrique, pour assurer une protection à l'encontre des hautes tensions, est décrite dans le brevet américain N O 4 040 707, qui précise que l'un des inconvénients de l'adhésif diélectrique est le long temps qui est nécessaire pour obtenir le durcissement du matériau adhésif La structure décrite dans ce brevet utilise 3 2538162 un tampon ou un bouchon isolant de caoutchouc de silicone, auquel on donne la forme d'une pastille segmentée qui vient s'ajuster sur le conducteur à haute tension La pastille de silicone est pourvue d'un adhésif sur ses deux côtés, afin d'assurer la fixation du tampon isolant entre le culot du tube et l'embase en matière plastique Cette embase est fixée sur le col du tube par l'intermé- diaire d'un ciment électriquement isolant, de manière connue Le brevet amé- ricain n' 4 040 708 décrit une structure similaire à celle objet du brevet amé- ricain 4 040 707, dans laquelle une rondelle de caoutchouc vient s'ajuster sur tous les conducteurs, cette rondelle étant fixée à l'embase à l'aide d'un ciment. ou d'un adhésif approprié, tel qu'un ciment de caoutchouc ou "RTV" (marque dépos ée). Bien que les deux structures mentionnées ci-dessus, en dernier lieu, évitent l'utilisation d'un matériau adhésif diélectrique pour assurer l'isolation électrique, on utilise néanmoins un matériau adhésif diélectrique pour assurer la fixation de l'embase au tube Par conséquent, les techniques décrites dans ces brevets ne permettent pas d'éviter la pollution et la longue durée de dur- cissement qu'implique l'utilisation d'un matériau adhésif diélectrique. Le brevet américain N O 4 155 618 propose d'utiliser un joint élastique déformable, électriquement isolant, de configuration complexe, qui comporte une partie comprenant une saillie sensiblement cylindrique qui vient se loger dans une cavité de la base Le joint élastique fournit une isolation électrique du conducteur à haute tension par rapport aux conducteurs voisins, tout en fixant l'embase contre le culot du tube sans utiliser un matériau adhésif dié- lectrique Un inconvénient de cette structure est duâ au fait que les tolérances entre le diamètre de la cavité et celui de la saillie cylindrique du joint ne per- mettent pas toujours à la saillie du joint de s'adapter complètement dans la cavité de l'embase Par conséquent, on ne réalise pas toujours un joint effi- cace autour du conducteur à haute tension, et il se produit parfois des fuites électriques et des phénomènes de formation d'arcs entre le conducteur à haute tension et les conducteurs adjacents, Une autre variante à l'utilisation décrite ci-dessus d'un matériau adhé- sif diélectrique, pour assurer la fixation d'embases du type à collerette sur des tubes, consiste à mouler l'embase directement sur le culot du tube Une telle embase est décrite dans le brevet américain N O 2 424 990 Un dispositif pour former une embase directement sur le culot d'un tube est décrit dans le 4 2538162 brevet américain N O 2 433 373 Un inconvénient de ce type d'embase moulée in situ réside dans son inaptitude à supporter les tensions élevées de traitement et de fonctionnement qui sont appliquées aux tubes images couleur modernes. Lors de la fabrication de tels tubes, il est préférable d'appliquer une tension de suppression de spots ou de taches d'une valeur de 20 k V au travers de l'em- base et du culot du tube, afin d'éliminer les aspérités et les particules prove- nant d'éléments du canon électronique L'embase décrite dans le brevet améri- cain n' 2 424 990 est dans l'incapacité de supporter une tension de cette valeur. Il est par conséquent utile de disposer d'une embase de tube qui peut être appliquée rapidement, de façon propre et fiable, afin d'obtenir la protec- tion,à l'encontre d'un claquage dû aux hautes tensions, exigée par les tubes images modernes. Par conséquent, la présente invention a pour objet un procédé de forma- tion in situ d'une embase protectrice pour un tube électronique comportant une enveloppe sous vide ayant une surface extérieure, cette enveloppe étant pourvue d'au moins un conducteur scellé de connexion d'électrodes qui la traverse, et ladite embase protectrice étant fixée directement à la surface extérieure de la- dite enveloppe, ce procédé étant caractérisé en ce qu'il consiste à disposer un élément isolant autour dudit conducteur de connexion d'électrodes de manière que ledit élément isolant vienne au contact de la surface extérieure de ladite enveloppe, et à mouler un matériau électriquement isolant autour d'une partie au moins dudit élément isolant, afin de maintenir ledit élément isolant en con- tact avec la surface extérieure de l'enveloppe, sous l'effet de la compression. L'invention concerne également un tube électronique perfectionné qui comporte une enveloppe sous vide ayant une surface extérieure, et au moins un conducteur scellé de connexion d'électrodes traversant ladite surface exté- rieure, et une embase protectrice fixée directement à ladite surface extérieure de l'enveloppe, ce tube étant caractérisé en ce qu'il comprend un élément annu- laire isolant élastique disposé autour et au contact dudit conducteur de con- nexion d'électrodes, et en ce que cet élément isolant est appliqué contre et maintenu au contact de la surface extérieure de ladite enveloppe par une por- tion de ladite embase qui contient-au moins une partie dudit élément isolant. D'autres caractéristiques et avantages de cette invention ressortiront de la description faite ci-après en référence aux dessins annexés, qui en il- lustrent des exemples de mise en eoeuvre dépourvus de tout caractère limita- 2538162 tif Sur les dessins la Figure 1 est une vue en perspective de la partie contenant le culot d'un tube à rayons cathodiques comportant une embase formée in situ, selon la présente invention; la Figure 2 est une vue en plan de la structure illustrée par la Figure 1; la Figure 3 est une vue en coupe de la partie contenant le culot de l'élément isolant du tube à rayons cathodiques et l'embase selon l'invention; la Figure 4 est une vue partielle, à plus grande échelle, de l'élément isolant représenté sur la Figure 3; les Figures 5 et 6 sont des vues partielles de variantes de configura- tions d'un élément isolant qui est maintenu contre la partie contenant le culot du tube à rayons cathodiques par l'embase formée in situ; et, la Figure 7 est une vue en coupe d'un moule positionné sur la partie contenant le culot du tube à rayons cathodiques. En se référant aux Figures 1 à 3, on voit qu'une partie d'un col de verre d'un tube à rayons cathodiques est fermée, à une extrémité, par un culot 12 qui comprend un réseau de conducteurs rigides de connexion d'électrodes 14, scellés au travers d'un disque de verre 16 Les conducteurs 14 sont parallèles les uns aux autres, et ils sont disposés selon un arrangement circulaire Le culot 12 comprend également un élément tubulaire 18 obturé, ayant servi à la mise sous vide du tube, disposé au centre du disque 16 La tubulure d'évacua- tion 18 facilite l'accès,par le disque 16, à l'intérieur du tube à rayons catho- diques Une embase protectrice 20, constituée d'un matériau électriquement isolant pouvant être moulé, est formée in situ, et elle est fixée au culot 12 par tout procédé approprié, par exemple par moulage sur le culot Comme maté- riau approprié pour la réalisation de l'embase 20, on peut utiliser une résine polysulfone résistant à la chaleur. L'embase 20 comprend une partie en forme de flasque ou de colle- rette 22 et un logement cylindrique 24 La collerette 22 entoure, en assurant également leur ancrage, chacun des conducteurs 14 qui font saillie de cette collerette sous la forme de conducteurs extérieurs, ce qui leur assure un sup- port additionnel Le logement cylindrique 24 entoure et renforce la tubulure d'évacuation 18 L'embase 20 comporte en outre un bottier en forme de gaine 26 qui s'étend le long du coté du logement 24 Cette gaine 26 est fermée à une extrémité par la collerette 22, et elle est ouverte à l'extrémité opposée Cette 6 2538162 gaine 26 contient l'un des conducteurs 14 ', celui qui doit supporter la haute tension La gaine 26 sert à fournir une trajectoire de décharge fortement aug- mentée, depuis le conducteur à haute tension 14 ' qui y est logé jusqu'à l'un que lconque des conducteurs à tension plus faible 14, adjacent à ce conducteur 14 '. Afin d'empêcher toute fuite électrique le long de la surface du disque de verre 16, à partir du conducteur à haute tension 14 ' vers les conducteurs ad- jacents 14, on dispose autour du conducteur 14 ' un élément isolant 28, constitué de préférence par un silicone élastique résistant à la chaleur, à forte rigidité diélectrique L'élément isolant 28, représenté en détail sur la Figure 4, se compose d'une bague ou d'une pastille annulaire présentant un diamètre exté- rieur de l'ordre de 3 mm, un diamètre interne d'environ 1 mm, et une hauteur de l'ordre de 3 mm Cet élément isolant 28 est appliqué par compression contre la surface extérieure du disque de verre 16, et il est maintenu au contact de cette dernière par le matériau de l'embase, qui est moulé autour de l'élément isolant 28 et qui entoure une partie au moins dudit élément isolant 28 Etant donné qu'il est difficile de réaliser des liaisons avec du silicone, la surface extérieure de l'élément isolant 28 peut présenter une forme irrégulière, afin d'augmenter la surface de contact entre le matériau pouvant être moulé de l'em- base 20 et l'élément isolant 28. Les Figures 5 et 6 illustrent deux variantes de configuration de l'élé- ment isolant, qui permettent d'améliorer l'accouplement mécanique au maté- riau pouvant être moulé constituant l'embase 20. Dans le mode de réalisation illustré par la Figure 5, un épaulement ou redan 30 est réalisé dans un élément isolant 28 ' Cet épaulement 30 est disposé contre le disque en verre 16, afin que le matériau pouvant être moulé consti- tuant l'embase 20 recouvre l'épaulement 30 et verrouille l'élément isolant 28 ' contre le disque 16, ce qui permet de diminuer le risque de fuites électriques à partir du conducteur 14 ', le long del'interface entre le disque de verre 16 et l'élément isolant 28 '. Dans le mode de réalisation représenté sur la Figure 6, l'élément iso- lant 28 " comporte un évidement 32, ménagé dans sa surface extérieure L'évi- dement 32 est recouvert par le matériau pouvant être moulé, qui réalise ainsi un verrouillage de l'élément isolant 28 " dans cet évidement Il en résulte que l'élément 28 " est appliqué par compression contre le disque de verre 16 du 7 2538162 culot 12 et est maintenu au contact de ce disque. Pour former l'embase 20, on peut utiliser un moule tel que celui re- présenté sur la Figure 7, et désigné dans son ensemble par la référence 40. Après avoir exécuté les étapes de cuisson, de dégazage, et de découpe et scellage de la tubulure d'évacuation des gaz du tube électronique, on dispose l'élément isolant 28 autour du conducteur 14 ', et le moule 40 est placé sur la tubulure d'évacuation 18, puis il est fixé au tube à rayons cathodiques A ce stade du procédé, l'enveloppe du tube est-à une température de l'ordre de 150 'C. Le moule 40 possède une pluralité d'ouvertures qui s'adaptent étroitement aux conducteurs 14 et 14 ' Le moule comprend un joint 42, afin de limiter l'écoule- ment du matériau pouvant être moulé, On utilise des moyens appropriés (non représentés) pour fixer le moule 40 à la portion de col 10 du tube à rayons ca- thodiques Le moule 40 comporte un passage 44 qui communique avec une chambre ou capacité centrale 46, La résine polysulfone est injectée à faible pression, et à une température de l'ordre de 380 à 450 'C, dans le passage 44 du moule 40 Cette résine durcit en environ 30 secondes pour former l'embase ; à ce moment, le moule 40 peut être enlevé, et le tube électronique peut être envoyé au poste de post-traitement. Il demeure bien entendu que cette inventi on n'est pas limitée aux divers exemples de réalisation décrits et représentés, mais qu'elle en englobe toutes les variantes. 8 2538162 REVENDICATIONS 1 Procédé de formation in situ d'une embase protectrice pour un tube électronique comportant une enveloppe sous vide ayant une surface exté- rieure, cette enveloppe étant pourvue d'au moins un conducteur scellé de connexion d'électrodes qui la traverse, et ladite embase protectrice étant fixée directement à la surface extérieure de ladite enveloppe, ce procédé étant ca- ractérisé en ce qu'il consiste à disposer un élément isolant ( 28, 28 ', Z 8 ") autour dudit conducteur de connexion d'électrodes ( 141), de manière que ledit élément isolant vienne au contact de la surface extérieure de ladite enveloppe, et à mouler un matériau électriquement isolant autour d'une partie au moins dudit élément isolant, afin de maintenir ledit élément isolant en contact avec la surface extérieure de l'enveloppe sous l'effet de la compression, 2 Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que, après l'étape qui consiste à disposer un élément isolant autour du conducteur de connexion d'électrodes, on fixe un moule ( 40) audit tube, ce tube présentant une chambre centrale ( 46), on injecte ledit matériau électriquement isolant dans la chambre centrale, à une température supérieure à celle du tube, et on enlève ledit moule après le durcissement dudit matériau isolant, afin de former ladite base ( 20). 3 Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce qu'on chauffe ledit matériau électriquement isolant à une température de l'ordre de 380 à 4500 C avant d'injecter ce matériau dans ladite chambre centrale dudit moule. 4 Tube électronique qui comporte une enveloppe sous vide ayant une surface extérieure et au moins un conducteur scellé de connexion d'électrodes traversant ladite surface extérieure, et une embase protectrice fixée directe- ment à ladite surface extérieure de l'enveloppe, ce tube étant caractérisé en ce qu'il comprend un élément annulaire isolant élastique ('8, 28 ', 28 ") disposé autour et au contact dudit conducteur de connexion d'électrodes ( 14 '), et en ce que cet élément isolant est appliqué contre et maintenu au contact de la surface extérieure de ladite enveloppe par une portion de ladite embase ( 20) qui con- tient au moins une partie dudit élément isolant. Tube électronique selon la revendication 4, caractérisé en ce que ladite embase protectrice est formée in situ, à partir d'une résine polysulfone résistant à la chaleur. 9 2538162 6 Tube électronique selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit élément annulaire élastique et isolant comprend une pastille de silicone résistant à la chaleur ( 28, 28 ', 28 "), présentant une rigidité diélectrique suffi- sante pour emp 8 cher toute fuite électrique entre ladite pastille de silicone et la surface extérieure de l'enveloppe au contact de cette pastille. 7 Tube électronique selon la revendication 6, caractérisé en ce que la pastille de silicone ( 28 ', 281 ") présente une surface extérieure de forme ir- régulière qui est au contact de ladite résine polysulfone. 8 Tube électronique selon la revendication 7, caractérisé en ce que la surface extérieure, de forme irrégulière, de la pastille de silicone ( 28 "), comporte un évidement ( 32). 9 Tube électronique selon la revendication 7, caractérisé en ce que la surface extérieure, de forme irrégulière, de la pastille de silicone ( 28 '), présente un épaulement ( 30) adjacent à la surface extérieure de ladite enveloppe.