Brevet FR2612691A1 — publié le 19880923

DISPOSITIF D'IMPLANTATION DE CATHODES DANS DES CANONS DE TUBES CATHODIQUES, EN PARTICULIER POUR L'IMPLANTATION SIMULTANEE DES TROIS CATHODES D'UN TUBE TRICHROME La présente invention se rapporte à un dispositif d'implan- tation de cathodes dans des canons de tubes cathodiques, en particulier pour l'implantation simultanée des trois cathodes d'un tube trichrome. Une technologie de fixation des cathodes de canons à électrons de tubes cathodiques consiste à utiliser des "oeillets" ayant sensi- blement la forme de manchons s'évasant d'un côté, la partie évasée se terminant par une collerette, cette collerette étant fixée sur une électrode-support disposée juste en arrière de la première grille du canon. On introduit dans cet oeillet la cathode qui peut s'y déplacer librement, cette cathode étant maintenue à l'extrémité d'une tige creuse reliée à une prise de vide, cette tige étant généralement appelée "électrode d'implantation". Lorsque la distance entre la face active de la cathode et la première ou deuxième grille est réglée à la valeur voulue, on soude, généralement par soudure par points ou par laser, en trois ou quatre points, la cathode dans l'oeillet. Cependant, malgré tous les soins que l'on peut apporter à la fixation des oeillets, il arrive souvent que ceux-ci présentent des défauts de position tels que décalage en translation ou inclinaison par rapport à l'axe théorique. De tels défauts sont préjudiciables au bon positionnement des cathodes et à leur réglage et risquent de les endommager lors de leur insertion dans les oeillets ou du retrait des instruments de mise en place. La présente invention a pour objet un dispositif permettant lors de la mise en place automatique des cathodes dans les oeillets, le rattrapage des défauts de position et d'alignement des trois oeillets de cathode d'un canon à électrons. Ce dispositif doit également permettre le mouvement avant-arrière de la cathode dans l'oeillet pour effectuer le réglage de la distance entre la 2 6 1 2 6 9 1 cathode et la première grille du canon, pratiquement sans jeu entre la cathode et son oeillet, et ce, même lors de l'implantation simultanée des trois cathodes d'un tube trichrome. Le dispositif d'implantation conforme à l'invention comporte au moins une "électrode d'implantation" cylindrique creuse dont une extrémité est destinée à recevoir la cathode à implanter qui est maintenue en place sur cette extrémité par aspiration, et dont l'autre extrémité maintenue par cette même aspiration est reliée à un support mobile parallèlement à l'axe du canon dans l'oeillet duquel doit être implantée une cathode, et selon une caractéristique de l'invention, le diamètre extérieur de l'extrémité antérieure de lélectrode, est à partir de la face frontale de cette extrémité, sensiblement égal, sur une courte longueur, au diamètre intérieur du corps de la cathode, puis, sur une longueur au moins égale à environ la longueur de la cathode, inférieur audit diamètre intérieur. De façon avantageuse, la transition entre ces deux parties de diamètres différents de l'électrode d'implantation est cônique, selon un angle au centre d'environ 20 au maximum. Selon une autre caractéristique de l'invention, l'extrémité de l'électrode d'implantation qui est reliée à un support mobile est articulée par rapport à celui-ci à la façon d'une rotule. La présente invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée d'un mode de réalisation, pris à titre d'exemple non limitatif et illustré par le dessin annexé, sur lequel:. - la figure 1 est une vue simplifiée en coupe d'un dispositif d'implantation de cathodes conforme à l'invention, - la figure 2 est une vue du dispositif de la figure I lors de la mise en place d'une cathode dans son oeillet, et - la figure 3 est une vue du dispositif de la figure I lors de son retrait. Le dispositif d'implantation de cathodes représenté sur le dessin comporte essentiellement une électrode tubulaire I d'implan- tation reliée à un support 2 mobile sous l'action cd'un moteur 4, selon une direction parallèle à l'axe du canon dans l'oeillet duquel ce dispositif doit implanter une cathode 3 (bien entendu, lorsque le canon est en position d'implantation). Sur la figure 1, l'électrode 1 est représentée en position de "repos", c'est-à-dire que son axe longitudinal 5 est parallèle à la direction de déplacement du canon 13. Cette position de "repos" est maintenue par l'aspiration ou par exemple à l'aide de ressorts (non représentés). L'électrode I a une forme générale de cylindre creux à section circulaire. Son extrémité libre 6 (celle qui n'est pas reliée au support 2) présente, sur une faible longueur à partir de sa face frontale 7, par exemple sur une longueur d'environ 0,5 à I mm, un diamètre extérieur pratiquement égal au diamètre intérieur minimal toléré des cathodes, qui est par exemple de 1,96 mm, de façon que les cathodes puissent être enfilées sur l'électrode I à frottement doux dans le cas le plus défavorable. Le corps 8 de l'électrode 1 a un diamètre extérieur- (par exemple 1,72 mm) inférieur à celui de l'extrémité 6 (pour le même exemple: 1,96 mm). La transition 9 entre l'extrémité 6 et le corps 8 se fait cyniquement selon un angle au centre A d'environ 20 ou moins. La longueur du corps 8 est au moins égale à environ la longueur des cathodes 3. Le corps 8 de l'Pélectrode 1 se termine par un dispositif 10 formant rotule articulée dans le support 2. Cette articulation se fait à frottement très doux, de façon à permettre à l'électrode I d'être extraite pratiquement sans effort d'une cathode lorsque cette der- nière est soudée dans un oeillet même si ce dernier est désaxé (comme expliqué de façon plus détaillée ci-dessous). Le support 2 a également une forme générale de cylindre creux, et il est relié à une pompe à vide (non représentée). L'alésage 11 du corps 2 communique avec le perçage axial 12 de l'électrode 1. Ce perçage 12 débouche sur -la face frontale 7, ce qui fait que lorsqu'une cathode 3 est enfilée sur l'électrode 1, sa paroi de fond est fermement maintenue contre la face 7 de l'électrode I tant que la pompe à vide est en communication avec le support 2. Bien entendu, l'aspiration de cette pompe compense largement les fuites qui pourraient avoir lieu au niveau de la rotule 10. Le fonctionnement du dispositif décrit ci-dessus est le suivant. Ce dispositif étant en position arrière, on met en place un canon (partiellement visible sur les figures 2 et 3) sans cathodes. Un dispositif de manipulation automatique (non représenté) enfile une cathode sur l'électrode 1. La pompe à vide étant en communication permanente avec le support 2. La cathode 3 est alors fermement maintenue sur l'électrode 1 (figure 1). On avance le canon 13 vers le support 2, l'électrode I étant toujours dans ladite position de "repos". On suppose que, comme représenté sur les figures 2 et 3, l'axe 14A de l'oeillet 14 dans lequel doit être fixée la cathode 3 n'est pas confondu avec l'axe 15 du canon, du fait qu'il est difficile de tenir des tolérances très serrées lors de la soudure de l'oeillet 14 sur son support 14A. L'électrode 1 étant en position "repos", son axe est confondu avec l'axe 15. Le diamètre extérieur de la partie antérieure 16 de la cathode 3 étant inférieur au diamètre de l'ouverture 17 de l'oeillet 14, cette partie antérieure peut pénétrer dans l'oeillet. On suppose, bien entendu, que la distance tolérée entre les axes 15 et 14A est inférieure à la différence entre le rayon intérieur de l'ouverture 17 et le rayon extérieur de la partie 16, et que des distances supérieures à cette différence conduisent au rejet du canon. Après introduction de l'oeillet sur la cathode et à une distance cathodegrille 1 supérieure à la distance désirée, le moteur 4 commande l'avance du support 2 jusqu'à ce que la distance entre la face émissive 18 de la cathode 3 et la première grille (G1) du canon atteigne la valeur désirée (cette distance entre cathode et GI peut, le cas échéant être déterminée indirectement, en mesurant, de façon connue en soi, la distance entre cathode et deuxième grille). La cathode 3 comporte une partie postérieure 19 dont le diamètre extérieur est supérieur au diamètre extérieur de sa partie antérieure 16. La transition 20 entre les parties 16 et 19 de la cathode 3 est de forme conique. Le diamètre extérieur de la partie 19 est légèrement inférieur au diamètre intérieur de l'ouverture 17 de l'oeillet 14. Au cours du mouvement du canon 13 vers la cathode 3, sa transition 20 frotte sur l'ouverture 17, ce qui amène la cathode à basculer (flèche 21) en un mouvement de rotation autour de l'extré- mité 6 de l'électrode 1: la longueur de cette extrémité 6 étant très faible (environ 0,5 mm comme précisé ci-dessus), on peut l'assimiler à une rotule. Bien entendu, l'aspiration ou les ressorts ou dispositif analogue, maintenant l'électrode I en position de repos n'exercent pas sur rélectrode une force trop importante, afin qu'elle puisse être facilement vaincue par un frottement léger entre l'extrémité 6 et la face interne de la cathode. Ainsi, lorsque la cathode 3 est en place dans l'oeillet 14, la circonférence médiane 22 de sa partie posté- rieure 19 est sensiblement concentrique par rapport à l'ouverture 17. On peut alors procéder au soudage de la cathode dans l'oeillet au niveau de cette circonférence médiane 22, par laser, en deux à quatre points régulièrement espacés (points 23, 24 sur la figure 3). Lorsque cette soudure est achevée, le canon 13 est retiré, la pompe à vide étant toujours connectée. Etant donné que l'axe 3A de la cathode 3 soudée dans l'oeillet 14 fait un certain angle B par rapport à l'axe 15, l'électrode 1 ne peut être retirée sans aucun dommage que si elle pivote (flèche 25), et cela est possible grâce au dispositif de rotule 10, et grâce au fait que l'extrémité 6 de l'électrode a une faible longueur et peut donc être facilement guidée par les parois intérieures de la cathode. Lorsque l'électrode I sort de la cathode 3 par l'effet de l'aspiration ou par l'effet de ressorts, elle se redresse, et revient en position de "repos". On notera que le centre de la face émissive 18 de la cathode 3 est pratiquement sur l'axe 15, du fait que, lors de la mise en place de la cathode, l'électrode I ne subit pas de basculement et son axe reste donc confondu avec l'axe 15 jusqu'à l'achèvement des soudures (23, 24). Etant donné les faibles dimensions que peut présenter le support 2, et étant donné que la longueur de rélectrode 1 peut être choisie quelconque, du moment qu'elle est supérieure à la longueur d'une cathode et qu'elle est suffisamment rigide, on peut disposer c8te à c8te trois dispositifs tels que celui décrit ci-dessus pour implanter en même temps les trois cathodes d'un triple canon de tube trichrome. Bien entendu, les moteurs (tels que le moteur 4) d'actionnement des trois électrodes sont alors commandés indépen- damment les uns des autres. 2'6 1269 1 REVENDICATIONS 1. Dispositif d'implantation de cathodes dans des canons de tubes cathodiques, en particulier pour l'implantation simultanée des trois cathodes d'un tube trichrome, comportant au moins une "élec- trode d'implantation" (1) cylindrique creuse dont une extrémité est destinée à recevoir la cathode (3) à implanter qui est maintenue en place sur cette extrémité par aspiration, et dont l'autre extrémité est reliée à un support (2) mobile parallèlement à l'axe (15) du canon dans l'oeillet (14) duquel doit être implantée une cathode, caracté- risé par le fait que le diamètre extérieur de l'extrémité antérieure (6) de l'électrode est, à partir de la face frontale (7) de cette extrémité, sensiblement égal, sur une courte longueur, au diamètre intérieur du corps de la cathode, puis, sur une longueur au moins égale à environ la longueur de la cathode, inférieur audit diamètre intérieur. 2. Dispositif d'implantation selon la revendication 1, caracté- risé par le fait que ladite courte longueur est d'environ 0,5 à 1 mm. 3. Dispositif selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé par le fait que la transition entre les deux parties de diamètres différents de l'électrode est conique, selon un angle au centre d'environ 20 au maximum. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précé- dentes, caractérisé par le fait que l'extrémité de l'électrode d'implantation qui est reliée à un support mobile est articulée par rapport à celui-ci à la façon d'une rotule (10).