Brevet FR2679700A1 — publié le 19930129

Dispositif de montage d'un tube électronique de puissance sur une cuve logeant des moyens électroniques associés. L'invention concerne un dispositif de montage d'un tube électronique de puissance sur une cuve de dimensions déterminées, logeant des moyens électroniques d'alimentation et de commande de celui-ci. Elle s'applique notamment aux tubes hyperfréquences alimentés en très haute tension et utilisés dans les émetteurs radiofréquences. Une manière classique de monter un tube électronique de puissance sur une cuve consiste à disposer celui-ci verticalement, c'est-à-dire perpendiculairement à une face supérieure de la cuve, de façon qu'unie extrémité inférieure du tube électronique traverse ladite face supérieure pour être logée à l'intérieur de la cuve. Dans les cas où la présence d'un liquide diélectrique dans la cuve est exigée pour des raisons d'isolement électrique, le démontage du tube électronique, pour sa maintenance ou pour son remplacement, nécessite de vider partiellement la cuve de façon à dégager au moins l'extrémité inférieure du tube et éviter tout risque de débordement du liquide à l'extérieur de la cuve. Cette opération s'avère être relativement longue. Le problème que vise à résoudre l'invention est par conséquent de proposer un dispositif de montage du genre cité au début de l'exposé, permettant un démontage et un remontage rapides du tube électronique. A cet effet, le dispositif de montage selon l'invention comprend des moyens de fixation agencés pour fixer le tube électronique de façon qu'il s'étende le long et à proximité d'une face supérieure de la cuve, dite cuve principale, des moyens de liaison électrique agencés pour relier électriquement le tube électronique auxdits moyens électroniques d'alimentation et de commande, et une cuve auxiliaire présentant des dimensions sensiblement inférieures à celles de la cuve principale, disposée sur ladite face supérieure de la cuve principale et coopérant de façon étanche aux fluides avec ladite surface extérieure du tube électronique de manière à coiffer lesdits moyens de liaison électrique. La Demanderesse a en effet découvert que cette disposition particulière du tube électronique permettait de limiter de façon importante le volume de liquide diélectrique à transférer en cas de démontage ou remontage du tube électronique : ce volume se réduit à celui de la cuve auxiliaire. Un autre problème que vise à résoudre l'invention est de faciliter les opérations de manipulation du tube électronique lui-même. Dans le cas d'un tube électronique monté verticalement de la manière connue, ces opérations sont délicates car d'une part tout le poids du tube électronique doit être vaincu et d'autre part le tube n'est en général pas correctement guidé dans ses déplacements. Pour résoudre ce problème, le dispositif selon l'invention est tel que le tube électronique est fixé sur la cuve principale de façon à pouvoir coulisser le long de la face supérieure de celle-ci selon un axe du tube électronique, entre une première position dans laquelle il coopère de façon étanche aux fluides avec la cuve auxiliaire , et une seconde position dans laquelle il est éloigné de celle-ci de façon à permettre un accès auxdits moyens de liaison électrique. Ainsi, seuls les efforts de frottement doivent être vaincus lors du déplacement du tube électronique. Par ailleurs, le déplacement du tube est contrôlé et ne s'effectue que suivant l'axe de celui-ci. Avantageusement, lesdits moyens de fixation comprennent un châssis interposé entre le tube électronique et la face supérieure de la cuve principale, le tube électronique étant fixé sur une face supérieure du châssis. Ainsi, des tubes électroniques de dimensions voisines mais toutefois différentes peuvent être montés sur la même cuve, l'adaptation s'effectuant en prévoyant, pour chaque tube, un châssis spécifique. Avantageusement, le dispositif selon l'invention comprend des moyens de coulissement fixés sur la face supérieure de la cuve principale, ledit châssis étant attelé auxdits moyens de coulissement par des moyens à démontage rapide. Ainsi, le démontage ou remontage du tube ne nécessite, en ce qui concerne au moins sa fixation sur la cuve principale, aucune opération longue telle qu'une manipulation de boulons. Avantageusement, le dispositif de montage selon l'invention comprend des doigts de centrage et des douilles de centrage, les doigts de centrage (respectivement les douilles de centrage) étant fixés sur la cuve principale tandis que les douilles de centrage (respectivement les doigts de centrage) sont fixées sur le châssis, les douilles de centrage coiffant les doigts de centrage dans une position de coulissement extrême du châssis dans laquelle le tube électronique coopère avec la cuve auxiliaire. Avantageusement, le dispositif de montage selon l'invention comprend des moyens élastiques de liaison mécanique entre le tube électronique et la cuve auxiliaire. Ceci contribue à permettre l'interchangeabilité entre des tubes de dimensions un peu différentes. Sachant que du côté de sa sortie, le tube électronique doit s'adapter à un guide d'onde relativement rigide, la possibilité d'un déplaccement axial ou radial du côté de son entrée, à savoir près de la cuve auxiliaire, est appréciée. Dans une forme préférée de réalisation, le dispositif de montage selon l'invention comprend un anneau rigide délimitant une ouverture latérale de la cuve auxiliaire, une bague rigide agencée pour coulisser dans l'anneau rigide de façon étanche aux fluides, et un soufflet élastique reliant la bague rigide au tube électronique. Avantageusement, lesdits moyens de liaison électrique comprennent une pluralité de contacts électriques fixes solidaires du tube électronique (respectivement de la cuve auxiliaire), et une pluralité de contacts électriques mobiles solidaires de la cuve auxiliaire (respectivement du tube électronique), disposés respectivement en face desdits contacts électriques fixes et agencés pour prendre appui élastiquement sur ceux-ci. Ainsi, le raccordement électrique du tube à la cuve principale s'effectue automatiquement dès la mise en contact du tube avec la cuve auxiliaire. D'autres détails et avantages de l'invention apparaîtront au cours de la description suivante d'une forme de réalisation préférée mais non limitative, en regard des dessins annexés sur lesquels La figure 1 est une vue en perspective d'une cuve d'un émetteur radiofréquence incluant un dispositif de montage de tube électronique de puissance selon l'invention La figure 2 est une vue partielle, en élévation et en coupe longitudinale, de la cuve de la figure 1 montrant plus particulièrement le dispositif de montage du tube électronique de puissance La figure 3 est une vue partielle en perspective montrant un dispositif de déplacement en translation du tube électronique de puissance ; et La figure 4 est une vue partielle en coupe de la figure 2 montrant des moyens de liaison électrique entre le tube électronique de puissance et l'émetteur radiofréquence. Sur la figure 1 est représentée une cuve 1 logeant des moyens électroniques d'un émetteur radiofréquence tels que des moyens de modulation d'un signal électrique et d'amplification de ce signal. Cette cuve est un parallélépipède rectangle comprenant notamment une base 2 par laquelle elle peut être fixée sur des moyens de support et un couvercle 3 constituant une face supérieure de la cuve. A cette cuve 1, ou cuve principale, est associée une cuve auxiliaire 4. La cuve auxiliaire 4 est de forme générale cubique et est de dimensions très inférieures à celles de la cuve principale 1. A titre indicatif, un côté de la cuve auxiliaire 4 présente une longueur égale environ au quart d'un plus petit côté de la cuve principale 1. La cuve auxiliaire 4 présente une ouverture inférieure 5 située sur une face inférieure de celle-ci et une ouverture latérale 6 située sur une face latérale. L'ouverture inférieure présente une forme carrée tandis que l'ouverture latérale présente une forme circulaire, ces deux ouvertures s'étendant sur une majeure partie de la face correspondante de la cuve auxiliaire 4. Un anneau 8, ayant une certaine largeur, délimite l'ouverture latérale 6. Le couvercle 3 de la cuve principale 1 présente une ouverture 7 de dimensions et de forme correspondant ià celles de l'ouverture inférieure 5 de la cuve auxiliaire 4. La cuve auxiliaire 4 est disposée sur la cuve principale 1 de façon que son ouverture inférieure 5 soit disposée en face de l'ouverture 7 du couvercle 3 et elle est fixée de manière étanche à ce couvercle. La cuve auxiliaire 4 est disposée au voisinage d'un coin 10 du couvercle 3. Entre la cuve auxiliaire 4 et un bord d'extrémité 11 du couvercle 3 éloigné du coin 10 précité, s'étendent deux glissières 12, 13 éloignées l'une de l'autre d'une distance légèrement supérieure à la longueur d'un côté de la cuve auxiliaire 4. Chaque glissière 12, 13 presente une section transversale en forme générale de U (figure 3), et elle est fixée au couvercle 3 de façon à en être faiblement espacée. A l'intérieur de chaque glissière, est disposé un rail 14, 15 s'étendant sur sensiblement toute la longueur de la glissière, chaque rail portant, à deux extrémités respectivement, deux doigts d'accrochage 16, 17 s'étendant perpendiculairement aux rail, en direction du rail opposé. Deux doigts de centrage 20, 21 sont fixés sur le couvercle 3, entre les deux glissières 12, 13, au voisinage de la cuve auxiliaire 4 et de façon à s'étendre parallèlement aux glissières en direction du bord d'extrémité il du couvercle éloigné de la cuve auxiliaire 4. Deux doigts de centrage 22, 23 sont également fixés sur le couvercle 3, à l'extérieur des glissières 12, 13, à une extrémité de celles-ci distante des doigts de centrage 20, 21. Ils s'étendent parallèlement aux glissières 12, 13 en direction du bord d'extrémité 11 du couvercle 3 éloigné de la cuve auxiliaire 4. Les doigts d'accrochage 16, 17 et les doigts de centrage 20 à 23, s 'étendent sensiblement dans un même plan parallèle au couvercle 3. Il est prévu un châssis 30 en forme de cadre rectangulaire ayant une largeur correspondant sensiblement à la distance séparant les glissière 12, 13, et une longueur sensiblement égale à celle des glissières. Le châssis 30 comprend notamment deux longerons 31 s'étendant le long des glissières 12, 13. Chaque longeron 31 comporte, au voisinage de deux extrémités respectivement, deux encoches 32, 33 agencées pour chevaucher les deux doigts d'accrochage 16, 17 d'un rail adjacent 14, 15. Chaque longeron 31 porte, à deux extrémités respectivement, deux douilles de centrage 34, 35 agencées pour coiffer respectivement les deux doigts de centrage 20, 22 ou bien 21, 23 fixés sur le couvercle 3. Des moyens pour bloquer le châssis 30 sur le couvercle 3 comprennent deux vis 36 traversant les douilles de centrage 35 et se vissant dans les doigts de centrage correspondants 22, 23 situés à distance de la cuve auxiliaire 4. Sur une face du châssis 30 la plus éloignée du couvercle 3 de la cuve principale 1, est disposée une platine 37. Un tube électronique de puissance 40 est fixé sur la platine 37. Il s' agit en l'espèce d'un tube hyperfréquence, plus précisément d'un tube à ondes progressives TOP, alimenté en très haute tension et travaillant typiquement dans un domaine de fréquence allant de 2 à 18 GHz. Le tube électronique 40, qui s'étend selon un axe 41, est disposé sur le châssis 30 de façon que cet axe s'étende parallèlement au couvercle 3 et aux glissières 12, 13, et soit par ailleurs centré sur l'ouverture latérale circulaire 6 de la cuve auxiliaire 4. Cette adaptation est réalisée grâce au châssis 30, par exemple en choisissant de manière appropriée l'épaisseur de la platine 37. De façon connue en soi, une sortie 42 du tube électronique 40 est reliée à une entrée 43 d'un étage final de l'émetteur radiofréquence par un guide d'onde 44. Ce guide d'onde 44 est constitué d'un tube sensiblement rigide présentant deux portions réunies par une liaison 47. Une bague de centrage 45 circulaire s'étend à l'intérieur de l'ouverture latérale circulaire 6 de la cuve auxiliaire 4. Plus précisément, elle est agencée pour coulisser dans l'anneau 8 de cette ouverture. Dans une gorge périphérique extérieure de la bague de centrage 45, est disposé un joint torique 46 coopérant avec l'anneau 8. Un soufflet métallique tubulaire 50 est interposé entre une collerette 51 du tube électronique voisine d'une extrémité de celui-ci et la bague de centrage 45. Le soufflet tubulaire 50 porte deux collerettes d'extrémité 52, 53 coopérant respectivement avec la bague de centrage 45 et avec la collerette 51 du tube électronique. L'assemblage entre le soufflet tubulaire 50 et la bague de centrage 45 d'une part, et le tube électronique 40 d'autre part, est effectué au moyen de vis. Le soufflet métallique tubulaire 50 présente une élasticité suffisante pour absorber un jeu axial ou radial entre le tube électronique 40 et la bague de centrage 45. Le tube électronique 40 présente une extrémité d'entrée 54 traversant le soufflet tubulaire 50 et la bague de centrage 45 jusqu'à s'étendre à l'intérieur de la cuve auxiliaire 4. Cette extrémité d'entrée 54 est, de façon connue en soi, recouverte d'une couche de céramique. Elle présente classiquement une section circulaire. Compte tenu de la position horizontale du tube électronique, des bulles d'air chassées vers une extrémité supérieure de la cuve auxiliaire, lors du remplissage de celle-ci en huile, glissent avantageusement le long du tube électronique. Dans l'art antérieur, où le tube électronique était vertical, des bulles d'air étaient piégées sous une extrémité inférieure de celui-ci et contribuaient à la formation de poches d'air, ce qui risquait d'occasionner des arcs électriques. Une platine isolante 55 est disposée en face de l'extrémité d'entrée 54 du tube électronique 40. Elle s 'étend perpendiculairement à l'axe 41 du tube électronique et est fixée à la bague de centrage 45 par une pluralité de colonnettes isolantes 56 parallèles à l'axe du tube électronique. La platine isolante 55 porte plusieurs contacts électriques 57, chacun comprenant une vis 60 dont la tête forme un contact électrique, et un écrou 61. Chaque contact électrique 57 est relié électriquement au tube électronique 40 par un conducteur 62. La cuve auxiliaire 4 porte elle-même une platine isolante 63 disposée en face de la platine isolante 55 précitée. Cette platine isolante comprend une pluratié de contacts électriques 64, chacun comprenant un cylindre 65 traversé par une tige à piston 66. La tige à piston 66 est rappelée vers une position extérieure au cylindre 65 par un ressort hélicoïdal 67 disposé dans celui-ci. Les contacts électriques 64 sont reliés à des moyens électroniques disposés à l'intérieur de la cuve principale 1 par des conducteurs 70. La platine isolante 63 est fixée sur une face intérieure adjacente de la cuve auxiliaire 4 au moyen de trois isolateurs 71 (figure 3), dont un seul est représenté sur la figure 2. Lorsque le tube électronique 40 est mis en place sur son châssis 30, ses contacts électriques 57 s'appliquent sur les contacts électriques 64 de la cuve auxiliaire 4 de façon à repousser ceux-ci légèrement à l'intérieur de leur cylindre 65. La cuve principale 1 et la cuve auxiliaire 4 sont entièrement remplies d'un liquide diélectrique tel qu'une huile isolante. Du côté de l'extrémité d'entrée 54 du tube électronique 40, l'huile s'étend jusqu'à l'intérieur du soufflet tubulaire 50. Afin de permettre le remplissage complet de la cuve auxiliaire 4 en huile, un dispositif de purge d'air 72 est disposé sur une face supérieure de celleci. En utilisation, lorsqu'on souhaite enlever le tube électronique 40 pour des raisons de maintenance ou en vue de son remplacement, on évacue une quantité d'huile correspondant sensiblement au volume de la cuve auxiliaire 4. Cette évacuation steffectue au moyen de vannes et pompe prévues à cet effet. On démonte ensuite la liaison 47 existant sur le guide d'onde 44 et on retire les deux vis 36 bloquant le châssis 30 sur la cuve principale 1. Il est alors possible de faire coulisser le châssis 30 dans une direction opposée à la cuve auxiliaire 4 jusqu'à ce que l'extrémité d'entrée 54 du tube électronique 40 soit située complètement à l'extérieur de la cuve auxiliaire 4. Dans cette opération, la bague de centrage 45 a coulissé sur une faible longueur par rapport à l'anneau 8 ; par ailleurs, les contacts électriques 55 solidaires du tube électronique 40 se sont éloignés par rapport à ceux 64 solidaires de la cuve auxiliaire 4 : les tiges à piston 66 de ce dernier contact électrique ont donc été rappelées vers une position la plus extérieure. Il s'ensuit que le châssis 30 peut être soulevé de façon que ses encoches 32, 33 soient dégagées des doigts d'accrochage 16, 17 des rails 14, 15. Lors du remontage de ce tube électronique 40, après dépose de son châssis 30 sur les rails 14, 15 et déplacement de celui-ci par coulissement jusqu'en une opposition extrême voisine de la cuve auxiliaire 4, le châssis 30, et par conséquent le tube électronique 40, se trouvent parfaitement positionnés par rapport aux cuves 1, 4 : en effet, en fin de coulissement, les douilles de centrage 34, 35 sont venues coiffer respectivement les doigts de centrage 20, 21 d'une part et 22, 23 d'autre part. Dans le cas où un tube électronique de dimensions voisines mais cependant différentes de celles du tube électronique 40, doit être monté à la place de celui-ci, on utilisera avantageusement un châssis différent du châssis 30 pour positionner le nouveau tube électronique coaxialement a l'axe 41. On choisira notamment une hauteur appropriée du châssis ou de la platine montée sur celui-ci. En tant que de besoin, le soufflet tubulaire pourra être également modifié en conséquence. REVENDICATIONS 1.- Dispositif de montage d'un tube électronique de puissance (40) sur une cuve (1) de dimensions déterminées logeant des moyens électroniques d'alimentation et de commande de celui-ci, caractérisé en ce qu'il comprend - des moyens de fixation (30, 37, 20 à 23, 34, 35) agencés pour fixer le tube électronique (40) de façon qu'il s'étende le long et à proximité d'une face supérieure (3) de la cuve (12), dite cuve principale ; - des moyens de liaison électrique (57, 62, 64, 70) agencés pour relier électriquement le tube électronique (40) auxdits moyens électroniques d'alimentation et de commande ; et - une cuve auxiliaire (4) présentant des dimensions sensiblement inférieures à celles de la cuve principale (1), disposée sur ladite face supérieure (3) de la cuve principale (1) et coopérant de façon étanche aux fluides avec ladite surface extérieure du tube électronique (40) de manière à coiffer lesdits moyens de liaison électrique (57, 62, 64, 70). 2.- Dispositif selon la revendication 1, dans lequel le tube électronique (40) est fixé sur la cuve principale (1) de façon à pouvoir coulisser le long de la face superieure (3) de celle-ci selon un axe (41) du tube électronique, entre une première position dans laquelle il coopère de façon étanche aux fluides avec la cuve auxiliaire (4), et une seconde position dans laquelle il est éloigné de celle-ci de façon à permettre un accès auxdits moyens de liaison électrique (57, 62, 64, 70). 3.- Dispositif selon la revendication 1 ou la revendication 2, dans lequel lesdits moyens de fixation comprennent un châssis (30) interposé entre le tube électronique (40) et la face supérieure (3) de la cuve principale (1), ce tube électronique (40) étant fixé sur une face supérieure du châssis (30). 4.- Dispositif selon la revendication 3, qui comprend des moyens de coulissement (12 à 15) fixés sur la face supérieure (3) de la cuve principale (1), ledit châssis (30) étant attelé auxdits moyens de coulissement par des moyens à démontage rapide (16, 17, 32, 33). 5.- Dispositif selon la revendication 4, qui comprend des doigts de centrage (20 à 23) et des douilles de centrage (34, 35), les doigts de centrage (respectivement les douilles de centrage) étant fixés sur la cuve principale (1) tandis que les douilles de centrage (respectivement les doigts de centrage) sont fixées sur le châssis (30), les douilles de centrage coiffant les doigts de centrage dans une position de coulissement extrême du châssis dans laquelle le tube électronique (40) coopère avec la cuve auxiliaire (4). 6.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, qui comprend des moyens élastiques de liaison mécanique (50) entre le tube électronique (40) et la cuve auxiliaire (4). 7.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, qui comprend - un anneau rigide (8) délimitant une ouverture latérale (6) de la cuve auxiliaire (4) ; - une bague (45) rigide, agencée pour coulisser dans l'anneau rigide (8) de façon étanche aux fluides ; et - un soufflet élastique (50) reliant la bague rigide (45) au tube électronique (40). 8.- Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel lesdits moyens de liaison électrique comprennent - une pluralité de contacts électriques fixes (57) solidaires du tube électronique (40) (respectivement de la cuve auxiliaire (4)) ; et - une pluralité de contacts électriques mobiles (64) solidaires de la cuve auxiliairee (4) (respectivement du tube électronique (40)), disposés respectivement en face desdits contacts électriques fixes (57) et agencés pour prendre appui élastiquement sur ceux-ci.