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AUX LAMPES "ECLAIR".
La présente invention'a pour objet des perfectionnements à la construc- tion des lampes "éclair" et en particulier à celle des lampes utilisées en photo- graphie, qui comprennent généralement une ampoule scellée, dans laquelle se trouve un dispositif approprié pour produire un éclair de lumière actinique, lors de l'al- lumage de la lampe.
De telles lampes actuellement dans le commerce ont été munies, dans pra- tiquement tous les cas, d'ampoules analogues dans leur forme à l'ampoule dite "poire" utilisée pour les lampes électriques à incandescence. Alors que ces ampoules en forme de poire peuvent convenir pour les lampes à Incandescence, elles présentent @ certains Inconvénients quand on s'en sert pour des lampes "éalair", C'est ainsi que la partie dont la courbure s'inverse entre la partie arrondie de l'ampoule et le col de la lampe, est une cause de faiblesse des ampoules en forme de
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poire utilisées comme lampes "éclair",
et la résistance de l'ampoule est une con- sidération Importants pour les lampes "éclair" dans lesquelles une pression Interne considérable est produite au moment de l'inflammation. Cette faiblesse des ampoules en Porme de poire limite par conséquent la quantité de matière qtzi sert de source de lumière et que l'on peut introduire sans danger dans l'ampoule,
Un autre inconvénient qui résulte de l'emploi d'ampoules en forme de poire dans les lampes "éclair", est la présence du col allongé qui constitue un espace perdu, plus ou moins étendu, puisque la matière combustible de remplissage est géné- ralement disposée, pont la plus grande part, dans la partie arrondie de l'ampoule,,
Ce col est donc une partie inutile en ce qui concerne la production d'un éclair lu- mineux. En conséquence, les dimensions de l'ampoule sont inutilement grandes, alors que pour la facilité du transport et de l'emploi, ainsi que pour d'autres raisons, on cherche à fabriquer des lampes "éclair" aussi parfaites que possible,
Un des objets de la présente Invention est justement de prévoir une lampe "éolair" qui, pour une ampoule de dimensions données et un facteur donné de sécurité produira une plus grande production totale de lumière et, par conséquent, une plus grande émission par unité de volume, que celle qui a pu être obtenue jusqu'ici..
Parmi les autres objets de l'invention, on peut citer en particulier, par rapport aux lampes "éclair" en usage, un rendement amélioré dans la production de la lumière, une forma perfectionnée de l'ampoule offrant une résistance et une uni- formité plus grandes, des dimensions plus réduites et même très petites, si on les compare à des lampes usuelles de mêmes émissions lumineuses.
Conformément à l'une des caractéristiques de l'invention, la lampe 'éclair ' comporte une ampoule sensiblement ovoïde et sana col, là matière inflammable pouvant être ainsi disposée uniformément dans pratiquement tout l'espace compris à l'inté-' rieur de l'ampoule.
D'autres caractéristiques apparaîtront d'ailleurs de la description et des dessins qui raccompagnent à titre d'exemples non limitatifs et dans lesquelst
La fig.1 est une lampe "éclair" miniature conforme à l'invention;
La fig.2 représente une lampe de dimensions plus grandes, selon 1'invention;
Les fig.3, 4 et 5 représentent différents stades de fabrication de lampes conformes à l'invention;
La fig.6 est une vue schématique de la lampe de la fig,l montée à l'inté- rieur d'un réflecteur concentrant la lumière et de forme sensiblement paraboloïdale.
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En se reportant au dessin, on voit que la lampe conforme à l'invention com- prend une enveloppe ou ampoule 10 en matière vitreuse et hermétiquement scellée, de
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tome sensiblement ovoïde on ellipsoïdale et ayant un col 11 relativement court(1"ig.
3f5j à l'une de ses extrémitgi3.6 Une douille 12, à baïonnette ou de tout autre type, est fixée au col 11 et l'entoure complètement. Cette douille est fixée de préférence à ce col par un ciment, bien que d'autres moyens puissent être utilises, si on le
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désire 3lle est fixée à l'ampoule de façon à ce que son bord supérieur touche la partie ovoïde de l'ampoule. De cette façon, la douille enferme toute la longueur du col et, en mena temps que l'anneau intermédiaire de ciment, sert à renforcer ledit col.
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L'ampoule est recouverte sur sa surface interne ou externe, de préférence sur les cieux. d'une couche d'une laque ou d'un vernis transparent approprié, pour éviter la fêlure de l'ampoule lors de l'Inflammation et la rendre pratiquement in-
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céssablet Le revêtement interne est appliqué sur toute la surface interne de 1' poule, y compris la petite partie du col 11.
Par l'utilisation d'une méthode perfectionnée de scellement, la destruction par la chaleur de ce revêtement protecteur interne, pendant cette opération de scel- lement, est localisée à une surface relativement petite du col, près de son extrémité
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extérieure, de telle sorte que le revêtement protecteur interne reste Intact sur tou- te la surface intérieure de la partie ovoïde de l'ampoule, aussi bien que sur les
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petites parties & courbure inversée qui réunissent la partie ovo#de au col* il en resuite que l'ampoule 10 est mieux prot4g4e contre les fêlures ou les brisures que dans le cas des ampoules en forme de poire actuellement employées pour les lampes
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"401ai>", dont 1q revêtement interne de laque est détroit par la chaleur sur toute la partie allongée du col,
pendant l'opération de scellement, laissant ainsi une surface appréciable de l'ampoule non protège contre les particules chaudes de matière com- bustible.
Monte sensiblement au centre de la partie ovoïde de l'ampoule 10, un petit filament 13 a ses extrémités reliées aux fils d'amenée 14,16 qui traversent un pied
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i6 vers la douille 12. Ce filament 13 et les parties voisines des ;ila d'amenée 14, 16 sont revêtus d'une couche de matière Inflammable appropriée 17, qui constitue le moyen initial d'allumage de la lampe.
Cette matière est de préférence du type décrit
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dans le brevet que la société demanderesse a dépose le 3 mai 1947 tir tjcevet de perfectionnement au brevet diposé le 19 avril 1947) pourg Perfectionnements aux lampes dites "éclair". --iL
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Elle comprend un mélange de poudres métalliques de magnésium et de zirconium, et de poudre de perchlorate de potassium liées ensemble par un liant approprié, tel que la nitrocellulose.
Une quantité de matière facilement combustible 18 est disposée, sans être serrées, à l'intérieur de l'ampoule 10, de façon à, occuper sensiblement tout l'es- pace de sa partie ovoïde et à entourer le filament d'allumage. Cette matière faci- lement combustible peut consister soit en une feuille relativement mince, soit en un filament ou un ruban d'aluminium et/ou de magnésium, la forme en filament ou ruban étant préférée.
Lorsqu'on utilise un filament comme matière combustible, il est désirable de le répartir aussi uniformément que possible à travers toute la partie utile de l'ampoule, afin d'obtenir par là la combustion la plus efficace du fil. Pour main- tenir une telle distribution uniforme du fil à tous moments avant l'allumage de la lampe, on a trouvé préférable de le fixer à l'intérieur de l'ampoule.
Pour maintenir le fil en place à l'intérieur de l'ampoule, conformément à la présente invention, on emploie une laque thermo-plastique comme revtement pro- tecteur sur la surface interne de l'enveloppe. En raison de sa nature thermoplasti- que, il suffit simplement de chauffer la laque du revêtement pour maintenir le fil en place à l'intérieur de l'ampoule sous l'influence de la chaleur, la laque thermo- plastique détient molle et collanto, de sorte que les parties du filament qui sont en contact avec ce revêtement intérieur s'y trouvent engagées et sont par conséquent col- lées à la paroi de l'ampoule lors du durcissement du revêtement;
De cette manière, le filament est attaché à la paroi interne de l'ampoule, en plusieurs points, maintenant ainsi efficacement l'espacement ou la distribution uniforme du fil dans l'ampoule et assurant ainsi la combustion la plus efficace du fil, ainsi que 1?uniformité des ca- ractéristiques de la lampe "éclair". L'échauffement et le ramollissement qui en ré- sulte pour le revêtement interne de laque thermoplastique, peuvent être'produits par la chaleur provenant du scellement de l'ampoule, ou au cours d'une opération de chauf- fage entiérement indépendante.
Il résulte de la distribution de la matière combustible, à travers l'espace pratiquement total compris à l'intérieur de l'ampoule, que la lampe "éclair" conforme à l'invention est plus efficace et plus uniforme dans la production de lumière que les lampes "éelair" utilisant les ampoules usuelles en forme de poire,, En raison de la partie rétrécie du 601 de ces ampoules en forme de poire et du fait que le pied de lampe s'y trouve logé, la matière combustible n'était disposée que dans la
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partie arrondie ou sphérique de l'ampoule.
En conséquence, et à cause de sa situa- tion à une certaine distance de l'endroit où se trouve la matière combustible, le gaz comburant qui se trouve dans le col de l'ampoule n'était pas utilisé efficacement lors de la réaction Instantanée qui produit l'éclair de lumière actinique, Dans les lampes conformes à l'invention, par contre, la matière combustible est répartie uni- formément dans tout le volume où se trouve le gaz comburant, à l'intérieur de l'am- poule, de telle sorte que la quantité totale de gaz coopère réellement à la combus- tion de la matière combustible et assure sa combustion complète*
L'ampoule contient aussi un remplissage d'oxygène ou d'un gaz contenant de l'oxygène, à une pression appropriée, pour permettre la combustion de la matière 18.
La pression de ce remplissage gazeux varie suivant la nature du gaz utilisé, les di- mensions de l'ampoule et la quantité et la nature de la matière combustible, pour des dimensions telles que celles qui sont représentées dans cette demande, l'oxygène étant utilise comme gaz de combustion, et l'aluminium pur formant la matière combus- tible, la pression du remplissage gazeux peut varier jusqu'à 600 mm. de mercure, et même à près d'une atmosphère,
La lampe "éclair" représentée fig.2 ne diffère de celle de la fig.1 qu'en ce qu'elle est de plus.grandes dimensions et destinée à produire un éclat lumineux d'intensité totale plus grande.
De même que la lampe miniature de la fig.l, cette lampe plus grosse est également munie d'une ampoule 10' ovoïde ou ellipsoïdale et d'une douille 12', représentée dans cet exemple comme étant du type à vis.
Ces ampoules, sensiblement ovoïdes ou ellipsoïdales, utilisées comme ré- ceptables pour lampes "êclair", peuvent être produites plus uniformément et possèdent une résistance considérablement plus grande que les ampoules en forme de poire uti- lisées jusqu'ici. Conformément aux méthodes actuelles de fabrication des ampoules, celles-ci sont formées à partir de petites masses de verre fondu, dont la partie cen- trale peut tomber librement dans un moule, dans lequel elles sont alors soufflées pour épouser les formes du moule. Cette forme ovoïde des ampoules selon l'invention est conforme de très près à celle d'une telle petite masse de verre tombant librement beaucoup plus que les ampoules usuelles en forme de poire.
En conséquence, quand cette petite masse de verre tombant librement est finalement soufflée contre les parois du moule ovoïde, il n'en résulte qu'une très faible déformation du verre. D'où le fait que les parois de telles ampoules ovoïdes sont d'épaisseur sensiblement uniforme, comparée à celle des ampoules usuelles en
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forme de poire, dans lesquelles une déformation considérable ou extension du verre est nécessaire pour en constituer la partie arrondie ou sphérique, C'est pour cette raison, parim d'autres, que les ampoules ovoïdes possèdent une résistance plus gran- de que les ampoules en forme de poire utilisées jusqu'ici.
Une autre raison de cette résistance plus grande est l'absence de ces par- ties à courbure inversée qui se rencontrent dans les ampoules en forme de poire, qui réunissent le col et la partie arrondie de ces ampoules. On sait que ces parties à courbure inversée sont une source de faiblesse dans les ampoules destinées à être employées comme lampe "éclair", dans lesquelles une pression interne considérable est produite à l'allumage de la lampe. Dans les lampes "éclair" conformes à l'in- vention, la partie à, courbure inversée relativement petite, qui réunit la partie ovoïde de l'ampoule et la courte partie du col, est renforcée efficacement par la douille 12 qui l'entoure, éliminant ainsi toute faiblesse en ce pointe.
Conne suite à leur résistance renforcée, les ampoules ovoïdes selon l'in- vention peuvent être remplies avec sécurité jusqu'à un degré beaucoup plus élevé qu'il n'était possible jusqu'ici, permettant ainsi l'usage d'ampoules de dimensions beaucoup plus petites, pour des lampes d'émission lumineuse comparable. Autant qu'on puisse le savoir, la plus petite lampe "éclair" fabriquée jusqu'ici a utilisé des ampoules dont le volume était d'environ 68 à 70 cm3. Par contre, la présente invention permet de fabriquer des lampes äéclair" employant des ampoules de volume considérablement plus petit que celui de la plus petite ampoule utilisée jusqu'ici, et en particulier au- dessous de 60 cm3. C'est ainsi par exemple que la lampe "éclair" miniature de la fig.
1 utilise une ampoule d'un volume de 25 cm3environ. Une telle ampoule peut être rem plie avec sécurité d'environ 30 milligrammes de ruban ou filament d'aluminium pesant environ 1,14 milligramme par mètre ou à peu près, et d'un remplissage d'oxygène à une pression d'environ 600 mm. de mercure.. Une telle lampe "éclair" miniature produit un "éclair" en moyenne autour de 16.000 lumens-seconde, ce qui représente une quantité relativement grande de lumière, pour les dimensions de l'ampoule employée.. Autant qu'on puisse le savoir, la plus grande praduction de lumière que l'on pouvait obtenir jusqu'ici par unité de volume de l'ampoule, dans les lampes "éclair" était de 400 lumens-seconde par cm3.
Par contre, la production de lumière par unité de volume de l'ampoule des lampes miniature selon l'invention se monte à environ 640 lumens-secon- de par cm3. On voit donc que la lampe "éclair" miniature selon l'invention possède une émission lumineuse, par unité de volume de l'ampoule, considérablement plus élevée que celle que l'on a pu obtenir just'ici.
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La lampe "éclair" de plus grandes dimensions de la fig.2, utilise une am- poule d'un volume approximatif de 90 cm3. On peut la remplir avec sécurité d'envi- ron 60 milligrammes de ruban ou filament d'aluminium mentionné plus haut, et d'un remplissage d'oxygène à une pression denviron 500 mm, de mercure. Une telle lampe donne un éclair lumineux en moyenne autour de 50.000 lumens-seconde. L'émission lu- mineuse par unité de volume de l'ampoule est donc d'environ 555 lumens-seconde par om3, Bien que ce dernier chiffre ne soit pas aussi élevé que celui de la lampe mi- niature ci-dessus, il est néanmoins considérablement plus élevé que la plus grande production lumineuse par unité de volume atteinte jusqu'ici , qui est de 400 lumens- seconde par cm3.
Bien entendu, la raison de cette augmentation d'émission lumineuse par unité de volume des lampes "éclair" selon l'invention, réside dans l'élimination du col allongé des ampoules en forme de poire, qui constituait plus ou moins un es- pace perdu, ainsi que dans l'augmentation du remplissage de l'ampoule, rendu possi- ble par sa résistance accrue par rapport à celle des ampoules en forme de poire,
En ce qui concerne les dimensions relatives des ampoules ovoïdes selon l'in- vention, l'ampoule 10 de la lampe miniature de la fig.l ressemble sensiblement à un ellipsoïde ayant un grand axe A d'environ 41,3 mm. et un petit axe B de 34,1 mm. en- viron. Le rapport de la hauteur à la largeur d'une telle ampoule est par conséquent d'environ 1,21.
Le col 11 a un diamètre d'environ 12,7 mm. et sa longueur est telle que la longueur totale de l'ampoule scellée est de bout en bout dhenviron 47,6 mm.
La section selon l'axe longitudinal, ou surface projetée au-dessus de la ligne b-b d'une lampe aux dimensions ci-dessus est d'environ 11 cm2, tandis que le volume au- dessus de cette ligne est, comme indiqué ci-dessus, d'environ 25 cm3. Le rapport de la surface projetée ci-dessus au volume de l'ampoule est par conséquent d'environ 0,44*
L'ampoule 10' de la lampe "éclair" plus grande de la fig.2 est également de forme sensiblement ellipsoïdale, ayant un grand axe 0 d'environ 75 mm. eu un petit axe D d'environ 47,6 mm. En conséquence, le rapport de la longueur à la largeur d'une telle ampoule est d'environ 1,58.
Le col 11' a une longueur telle que, de bout en bout, la hauteur totale de l'ampoule est de 99,5 mm. La section selon l'axe longitudinal, ou surface projetée au-dessus de la ligne b-b d'une lampe de ces dimen". sions, est d'environ 27,7 cm2, tandis que le volume au-dessus de cette ligne est, comme indiqué ci-dessus, d'environ 90 cm3. Le rapport de ces deux chiffres est donc d'environ 0,308.
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Par l'emploi d'une méthode perfectionnée pour le scellement de l'ampoule 10, il a été possible d'éliminer pratiquement la disparition par brûlure du revêtement interne protecteur à base de laque, sur le col de l'ampoule et les parties voisines de cette ampoule.
Les fig.3, 4 et 5 représentent les différents stades de scellement d'une ampoule conformément à l'invention,, L'ampoule 10, ayant sa surface interne complète recouverte d'une couche de laque protectrice et contenant son remplissage 18 de ma- tière combustible, est disposée verticalement, la tête en bas, de telle sorte que le col 11 est tourné vers le haut. L'ampoule est supportée dans cette position, en partie, au moyen d'une pièce 19, qui sert de support et d'écran contre la chaleur, et qui s'engage autour du col, en un point voisin de la Jonction du col de l'ampoule avec la partie ovoide de l'ampoule.
Un montage pour le filament comprenant le pied 16, les amenées de courant 14 et 15, le filament 13 et un queusot 20, est disposé au-dessus de l'ampoule, la tête en bas,, dans le prolongement du col 11, comme indi- qué fig.3.
Cet assemblage est alors introduit dans l'ampoule jusqu'à ce que le rebord 21 du pied 16 repose sur la bordure du col 11, comme représenté fig.4. Des flammes effilées 22 sont alors dirigées sur la bordure du col 11 et le rebord de la partie 21 du pied, jusqu'à ce que le verre se ramollis et fonde en se soudant. Le scel- lement est alors de préférence élargi, selon la pratique connue, pour en exclure les tensions Intérieures; ensuite, l'ampoule est remplie, par le queusot 20, d'oxy- gène à la pression voulue, et le queusot est alors scellé ou terminé en arrondi à la manière habituelle, comme représenté en 23 (fig.5). La douille 12 est alors cimen- tée sur le col et on applique à l'ampoule le revêtement protecteur extérieur de la- que.
Au lieu de sceller l'ampoule 10, lorsqu'elle se trouve en position renversée, elle peut l'être en position droite, comme on a l'habitude de le faire dans la fa- brication courante des lampes à incandescence,
Par l'usage des flammes effilées 22, on évite entièrement un échauffement général du col par lesdites flammes. L'écran 19 protège la partie arrondie de l'am- poule contre la chaleur provenant des flammes 22 et évite qu'elles ne viennent lécher cette partie de l'ampoule, La combinaison des flammes effilées 22 avec l'écran 19, protecteur de chaleur, localise l'échauffement du verre uniquement au col, et empê- che efficacement la disparition par brûlure du revêtement protecteur interne de laque sur les parties ovoïdes de l'ampoule, voisines du col.
De cette manière,
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ce revêtement interne est préservé sur sensiblement toute la partie ovoïde de l'am- poule, c'est-à-dire la partie exposée de l'ampoule qui n'est pas enfermée dans la douille 12. Il en résulte que les ampoules de lampes "éclair" selon l'invention sont mieux protégées contre les fêlures et le bris que les ampoules "poire" habituel- les utilisées jusqu'ici et dans lesquelles la plus grande partie du col allongé et exposé était laissée sans protection, du fait de la disparition du revêtement inter- ne de laque lors du scellement de la lampe.
Bien qu'une partie du revêtement interne de laque sur le col 11 de l'ampoule 10 disparaisse par la chaleur pendant l'opération de scellement, cette perte dans la solidité de l'ampoule et dans la protection contre la casse est plus que compensée par le support additionnel, ou le renforcement donné au col par la douille 12 qui l'enferme complètement et s'appuie sur la surface du col. Ainsi, la oombinaison d'un revêtement protecteur de laque sur toute la surface interne de la partie ovoïde de l'ampoule, et d'une douille renforçatrice qui enferme oomplètement le col, produit une ampoule de grande résistance et d'une protection maximum contre les fêlures ou la casse.
En conséquence, de telles ampoules peuvent être remplies avec sécurité à un degré plus élevé que les ampoules dont une partie de la surface interne n'est pas protégée par un revêtement de laque, et n'est pas maintenue par un moyen extérieur renforçateur.
Les dimensions exceptionnellement petites de la lampe "éclair" miniature de la fig.1, permettent de l'utiliser avec efficacité dans un réflecteur 24, sensi-. blement parabolique, de petites dimensions et relativement pratique, comme représenté fig.6 pour produire un faisceau de lumière concentrée intense. Avec une telle com- binaison, la majeure partie de la lumière émise par la lampe est concentrée en un faisceau et est utilisée par conséquent pour la prise de vues, rendant possible la prise de sujets à des distances relativement grandes.
La lampe miniature 10 est montée d'une façon centrale, au foyer du réflecteur 24 ,et, en raison de la petites- se de ses dimensions (elle est plus ou moins approximativement une source ponctuelle de lumière) la majeure partie des rayons réfléchis est dirigée à peu près paralléle- ment à l'axe du réflecteur, ou sous un très petit angle, L'utilisation efficace de la lumière émise par la lampe, quand elle est employée dans un tel réflecteur qui concentre cette lumière, a permis la prise de vues excellentes à des distances de 30 mètres et même plus avec un équipement photographique courant aujourd'hui. Des résultats aussi extraordinaires n'ont jusqu'ici été possibles qu'avec l'aide de réflecteurs relativement de grandes dimensions, et par conséquent peu pratiques.
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Quand on veut obtenir une émission de lumière plus grande que celle obtenue au moyen d'une seule lampe "éclair", on peut grouper ensemble plusieurs lampes selon l'invention dans un grand réflecteur et les allumer ensemble. De cette manière, on obtient une meilleure utilisation de la lumière produite par plusieurs lampes, qu'il n'est possible de le faire au moyen d'une seule lampe prévue pour donner autant de lumière que le total de la lumière des diverses lampes.
La raison en est qu'en com- binant l'émission lumineuse de plusieurs lampes, les pointes de lumière de chacune des lampes se répartissent de telle sorte que la pointe d'un groupe de lampes se produit avec plus d'uniformité à l'instant désiré lorsque l'obturateur de la caméra est à la moitié de son exposition, que ce n'est le cas avec une seule grande lampe, prévue pour donner une émission lumineuse égale à la somme des émissions lumineuses des différentes lampes.