Brevet FR2794889A1 — publié le 20001215

Tube commutateur sous vide ayant un écran pour de la vapeur La présente invention concerne le domaine des composants électriques et peut être utilisée pour la construction de tubes commutateurs sous vide dont le boîtier comporte un isolateur tubulaire en céramique et deux plaques d'extrémité et dans lequel l'isolateur en céramique est muni d'un épaulement intérieur faisant le tour et destiné à la fixation d'un écran cylindrique pour de la vapeur. Pour protéger dans des tubes commutateurs sous vide du type mentionné l'isolateur en céramique de dépôts de matières d'électrodes évaporées lors des opérations de commutation, il est habituel de mettre l'écran pour de la vapeur à un potentiel flottant et de munir, pour le montage isolé de l'écran pour de la vapeur, l'isolateur en céramique d'un épaulement intérieur faisant le tour, sur l'un des côtés duquel l'écran pour de la vapeur s'applique au moyen d'un rétrécissement conique se transformant en une partie cylindrique et sur l'autre côté duquel s'applique un anneau de blocage, qui entoure concentriquement la partie cylindrique de l'écran pour de la vapeur et y est relié par complémentarité de forme et de matière. Cet anneau de blocage peut avoir une partie cylindrique ainsi qu'une partie incurvée de manière annulaire s'y raccordant axialement, la partie cylindrique étant reliée à la partie cylindrique de l'écran pour de la vapeur et la partie incurvée à la manière d'un anneau s'appliquant à l'épaulement de l'isolateur (EP 0 309 978 A2), figure 5 ; brevet des Etats-Unis d'Amérique N' 4 896 008). Il est en outre connu d'immobiliser l'écran pour de la vapeur sur un épaulement intérieur faisant le tour sans anneau de blocage spécial en rabattant l'extrémité libre de la partie amincie de l'écran pour de la vapeur sur l'autre côté de l'épaulement (EP 0 406 955 BI / brevet des Etats-Unis d'Amérique N' 5 077 883). Il est en outre connu de fixer un écran cylindrique continu à l'aide d'un anneau de blocage sur l'épaulement, l'anneau de blocage comportant une partie annulaire brasée ou soudée à l'écran pour de la vapeur ainsi que, de part et d'autre de l'épaulement, des parties de blocage s'écartant radialement (brevet des Etats-Unis d'Amérique N' 3 586 801). Pour mettre un écran pour de la vapeur au potentiel flottant dans des tubes commutateurs sous vide, dont le boîtier est constitué d'au moins deux isolateurs en céramique cylindrique creux, il est en outre connu de munir un disque annulaire métallique disposé entre les isolateurs en céramique d'un prolongement s'étendant en direction axiale du tube commutateur sous vide pour maintenir l'écran pour de la vapeur. Ce prolongement peut être constitué sous la forme d'une pièce tubulaire se rétrécissant coniquement et être muni d'une couche argentée déposée par vole électrolytique pour relier l'écran pour de la vapeur lors du brasage des deux isolateurs en céramique au disque annulaire en même temps à l'écran pour de la vapeur par complémentarité de matière (demande de brevet de la République Fédérale d'Allemagne publiée sous le numéro 44 29 379). En partant d'un tube commutateur sous vide dont le boîtier comporte un isolateur tubulaire en céramique et deux plaques d'extrémité et dans lequel l'isolateur en céramique est muni d'un épaulement intérieur faisant le tour pour la fixation d'un écran cylindrique pour de la vapeur, l'écran pour de la vapeur s'appliquant au moyen d'un rétrécissement conique qui se transforme en une partie cylindrique à l'un des côtés de l'épaulement et étant immobilisé sur l'épaulement au moyen d'un anneau de blocage s'appliquant à l'autre côté de l'épaulement entourant concentriquement l'écran pour de la vapeur et relié par complémentarité de forme et de matière à l'écran pour de la vapeur (EP 0 309 978 / brevet des Etats-Unis dAmérique 4 896 008), l'invention vise à optimiser diélectriquement la fixation de l'écran et à avoir ainsi une possibilité très simple de fabrication. Cela repose sur la considération que les fixations d'écran qui sont connues et qui comportent du côté tourné vers l'isolateur en céramique des arêtes relativement vives, peuvent avoir une influence néfaste lors des essais effectués au moyen d'une haute tension du tube commutateur sous vide sur les conditions diélectriques. On y parvient suivant l'invention par le fait que l'anneau de blocage comporte une partie cylindrique s'appuyant sur l'épaulement de l'isolateur en céramique et un collet en forme d'arc de cercle s'y raccordant et faisant saillie vers l'intérieur, et en ce que l'extrémité de la partie cylindrique de l'écran pour de la vapeur est rabattue sur le collet de l'anneau de blocage sans dépasser axialement de l'anneau de blocage. Une fixation d'écran ainsi constituée peut être montée facilement parce qu'après l'introduction de l'anneau de blocage et de l'écran pour de la vapeur dans l'isolateur, il ne faut prendre qu'une mesure mécanique, un simple rabattement d'un bord de l'écran pour de la vapeur pour immobiliser ce dernier. Une liaison par complémentarité de matière par brasage, prévue éventuellement en plus, peut être effectuée d'un seul coup en même temps que le brasage du tube commutateur sous vide. Pour ne pas avoir à opérer avec une feuille de brasage difficile à manipuler du point de vue du montage, il est recommandé d'utiliser comme écran pour de la vapeur et comme anneau de blocage des pièces en cuivre et de les braser au moyen d'un eutectique au cuivre et à l'argent qui, pendant le brasage de fermeture du tube commutateur sous vide, apparaît au moyen d'un revêtement argenté de 20 à 50 pm d'épaisseur de l'anneau de blocage. La nouvelle forme donnée à l'écran pour de la vapeur et à l'anneau de blocage garantit en outre que tant l'anneau de blocage que l'écran pour de la vapeur ne présentent pas de bord vif en direction de l'isolateur de céramique et qu'il n'y a pas donc dans cette partie de point diélectrique faible. Un exemple de réalisation de la nouvelle fixation de l'écran pour de la vapeur d'un tube commutateur sous vide est représenté à la figure 2, alors que la figure 1 représente un tube commutateur sous vide ayant une fixation classique. Le boîtier du tube commutateur sous vide connu de la figure 1 est constitué essentiellement de l'isolateur 1 tubulaire en céramique, de deux chapeaux 2 et 3 d'extrémité soudés à cet isolateur en céramique, de deux axes 4 et 5 d'entrée de courant vers des contacts qui ne sont pas représentés d'une manière plus précise ainsi que d'un soufflet 6, le chapeau 3 d'extrémité étant brasé directement à l'axe 5 d'entrée de courant et le chapeau 2 d'extrémité indirectement par l'intermédiaire du soufflet 6 à l'axe 4 d'entrée de courant. L'isolateur 1 en céramique comporte un épaulement 11 annulaire faisant le tour, sur lequel est fixé, au moyen d'un -anneau 8 de blocage, un écran 7 pour de la vapeur. L'écran pour de la vapeur et l'anneau de blocage sont habituellement en tôle d'acier. L'écran 11 faisant le tour est muni d'un côté d'une partie inclinée 12 sur laquelle l'écran pour de la vapeur s'applique au moyen d'un rétrécissement de forme conique adéquate. L'épaulement 11 comporte de l'autre côté une surface 13 d'appui s'étendant transversalement à l'isolateur 1 en céramique et sur laquelle s'applique une partie en forme d'arc de cercle de la fixation 8. Une partie cylindrique creuse de l'anneau 8 de blocage s'étend parallèlement à une partie correspondante de l'écran 7 pour de la vapeur, l'extrémité de l'écran 7 pour de la vapeur dépassant axialement de l'anneau 8 de blocage et étant rabattue légèrement vers l'extérieur. Habituellement l'écran pour de la vapeur et la fixation sont reliés entre eux par un soudage par points. La fixation suivant la figure 2 de l'écran 71 pour de la vapeur qui est prévue sur l'épaulement 11 de l'isolateur 1 en céramique utilise un anneau 81 de blocage qui comporte une partie 82 cylindrique s'appuyant sur l'épaulement 11 ainsi qu'un collet 83 s'y raccordant, faisant saillie vers l'intérieur en forme d'arc de cercle. L'une des extrémités 73 cylindrique de l'écran pour de la vapeur est rabattue par une partie 74 courte sur ce collet, l'extrémité 73 ne dépassant pas axialement de l'anneau 81 de blocage et ne s'appliquant pas ainsi sur l'isolateur 1 en céramique dans l'ombre diélectrique de l'anneau 81 de blocage. En outre, la partie 72 conique de l'écran 71 pour de la vapeur s'étend d'une manière telle que la partie 73 cylindrique fasse, avec un léger jeu, devant le bord intérieur de l'épaulement 11. Pour braser l'anneau 81 de blocage à l'écran 71 pour de la vapeur, l'anneau de blocage est muni, au moins sur son côté extérieur, d'un revêtement 84 argenté déposé par électrolyse qui fond lors du brasage de fermeture du tube commutateur sous vide et qui forme avec la couche superficielle correspondante de l'anneau 81 de blocage en cuivre un eutectique en cuivre et en argent qui, pour le brasage de l'anneau 81 de blocage à l'écran 7 pour de la vapeur, pénètre par des forces de capillarité dans la zone de joint correspondante. REVENDICATIONS 1 Tube commutateur sous vide dont le boîtier comporte un isolateur tubulaire en céramique et deux plaques d'extrémité et dans lequel l'isolateur en céramique est muni d'un épaulement intérieur faisant le tour pour la fixation d'un écran cylindrique pour de la vapeur, l'écran pour de la vapeur s'appliquant au moyen d'un rétrécissement conique qui se transforme en une partie cylindrique à l'un des côtés de l'épaulement et étant immobilisé sur l'épaulement au moyen d'un anneau de blocage s'appliquant à l'autre côté de l'épaulement , entourant concentriquement l'écran pour de la vapeur et relié par complémentarité de forme et de matière à l'écran pour de la vapeur, caractérisé en ce que en ce que l'anneau (81) de blocage comporte une partie (82) cylindrique s'appuyant sur l'épaulement de l'isolateur en céramique et un collet (83) en forme d'arc de cercle s'y raccordant et faisant saillie vers l'intérieur, et en ce que l'extrémité (74) de la partie (73) cylindrique de l'écran (71) pour de la vapeur est rabattue sur le collet (83) de l'anneau (81) de blocage sans dépasser axialement de l'anneau (81) de blocage. 2. Tube commutateur sous vide suivant la revendication 1, caractérisé en ce que l'écran (71) pour de la vapeur et l'anneau (81) de blocage sont en cuivre et sont brasés au moyen d'un eutectique en cuivre et en argent, qui est constitué d'un revêtement (84) argenté d'une épaisseur d'environ 20 à 50 pm de l'anneau de blocage.