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La présente invention est relative aux lampes-éclair en général et à leur fabrication et particulièrement aux lampes-éclair du type compr&- nant une ampoule ou enveloppe de verre ou substance similaire contenant une charge de substance facilement combustible donnant de la lumière, et des éléments favorables à cette combustion qui, lors de leur inflammation, brû lent avec grande rapidité pour produire un éclair momentané de lumière ac- tinique, et plus particulièrement aux revêtements protecteurs en laque lais- sant passer la lumière.
Dans les lampes-éclair du type indiqué plus haut, l'ampoule est ordinairement recouverte d'un revêtement protecteur intérieur, transmettant la lumière, en une substance convenable telle qu'une laque par exemple, de manière à renforcer l'ampoule et éviter qu'elle ne soit cassée lors de l'é- clair, par les particules brûlantes de substance combustible. Un revêtement similaire est appliqué à la surface extérieure de l'ampoule pour donner une protection supplémentaire contre les explosions.
Il est désirable d'éliminer le revêtement intérieur dans les lampes- éclair ordinaires, ainsi que dans les lampes-éclair miniatures, surtout dans celles ayant un scellement bout-à-bout. Par exemple, en -omettant le reve- tement intérieur dans les lampes-éclair ordinaires, telles que celles dési- gnées commercialement comme "No.5" et dans les lampes similaires, on effec- tue une réduction du prix de fabrication, puisque la dépense résultant de la vaporisation de l'intérieur de l'ampoule et du séchage du revêtement de laque est éliminée.
Dans les ampoules de lampes-éclair de très petit volu- me (environ 6 cm3, par exemple), l'ouverture du col est ordinairement trop petit pour laisser passer le nez d'un vaporisateur de laque et, bien que la laque puisse être versée dans l'ampoule, il est impossible de faire égout- ter une ampoule remplie de liquide, ayant les dimensions envisagées,par sui- te de la petite ouverture et de la tension de surface du liquide. Même de l'eau s'écoule difficilement d'une lampe miniature, à moins qu'une ouvertu- re autre que celle du col ne soit pratiquée dans l'ampoule.
Lorsque le revêtement intérieur de laque protectrice est omis pour l'une ou l'autre des raisons ci-dessus, plusieurs problèmes se présentent.
La laque extérieure seule peut ne pas être suffisamment résistante pour con- tenir les forces engendrées lorsque l'éclair se produit, ce qui augmente la possibilité d'explosion de la lampe avec danger de blessures pour l'uti- lisateur. L'application d'un film extérieur de laque plus épais pour aug-- menter la résistance ne résout pas le problème puisque leslaques habituel- lement utilisées, comme l'acétate de cellulose, donnent lieu à émission de fumée, carbonisation et même brûlage lorsque l'éclair a lieu, réduisant ain- si fortement la résistance du film à la traction. La carbonisation, le brû- lage, ou toute décoloration par la chaleur, du film extérieur de laque ré- duit aussi le début lumineux effectif de la lampe. L'accroissement de l'é- paisseur du film de revêtement est aussi à rejeter si l'on considère le point de vue de l'économie.
Un objet de la présente invention est, par conséquent, de présenter une lampe-éclair du type décrit ayant une ampoule laissant passer la lumiè- re, recouverte d'un revêtement protecteur extérieur de résistance à la trac- tion suffisante pour supporter les forces engendrées lors de l'éclair, en l'absence de tout revêtement à la surface intérieure de l'ampoule.
Un autre objet de l'invention est de présenter une ampoule pour lampe-éclair ou appareil similaire, recouverte d'un revêtement extérieur pouvant absorber les chocs thermiques résultant de la combustion lors de l'éclair, sans le moindre dégagement de fumée, carbonisation ou brûlage du revêtement, en l'absence de tout film protecteur à la surface intérieure de l'ampoule.
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Un autre objet de l'invention est de présenter un revêtement pro- tecteur extérieur composite, pour lampes-éclair, comprenant un premier com- posant qui se ramollit et adhère au verre à la température produite lors de l'éclair et une seconde composante qui possède une résistance à la trac- tion suffisante pour minimiser la possibilité d'une explosion.
Exposés brièvement, les objectifs ci-dessus peuvent être réalisés en l'absence de tout revêtement intérieur, lorsque la surface extérieure de l'ampoule en verre est recouverte d'un revêtement à double couche cons- titué par deux films distincts superposés de laque, possédant différentes propriétés que l'on décrira ci-après. Un film de laque, appelé ci-après couche ou laque de base, est appliqué directement à la surface extérieure de l'ampoule et séché.
La composition de cette laque de base est telle qu'elle résiste aux chocs thermiques en absorbant la chaleur dégagée lors de l'éclair, isolant ainsi la laque extérieure de la chaleur interne, et qu'elle possède un point de ramollissement relativement bas, la laque de- venant molle et collante aux températures atteintes de manière à adhérer au verre et à éviter une dispersion rapide des particules de verre, si une explosion avait lieuo Après séchage de la couche de base, une seconde cou- che de laque est appliquéeo Cette seconde couche ou couche extérieure est constituée par une substance convenable telle que le film séché possède une résistance à la traction d'environ 560 à 700 kg/cm2 et a tendance à retenir une certaine résistance à la traction durant le court intervalle de haute température (au moins 300 Ca) lors de l'éclair, possédant donc,
de cette manière,la résistance nécessaire pour retenir effectivement les pressions internes engendrées De plus, la couche extérieure doit avoir une certaine dureté, c'est-à-dire une certaine résistance à l'abrasion et au déchire- ment, et ne doit pas jaunir ou se décolorer outre mesure en vieillissant.
On voit donc qu'en recouvrant extérieurement une ampoule par les deux films de laque possédant les propriétés susmentionnées, on surmonte les problèmes résultant de l'omission d'un film intérieur de laque.
L'invention sera d'ailleurs mieux comprise en se référant à la description suivante et aux dessins qui l'accompagnent, donnés à titre d'exemples non limitatifs et dans lesquels : - la figure 1 est une vue en élévation d'une lampe-éclair minia- ture du type à scellement bout-à-bout, qui peut être recouverte d'un revê- tement conforme à l'invention, - la figure 2 est une vue en élévation d'une lampe-éclair du type à tige scellée qui peut également être recouverte d'un revêtement conforme à l'invention, - la figure 3 est une vue fragmentaire en coupe d'une ampoule de lampe-éclair, illustrant l'application à l'ampoule d'un revêtement confor- me à l'invention.
A la figure 1, est représenté un tube-éclair miniature du type généralement connu sous le nom de lampe à scellement bout-à-bout comprenant une enveloppe 1 en verre ou autre substance convenable, dans laquelle est mise en place une monture comprenant une paire de fils d'amenée 2,2, main- tenus ensemble par une perle de verre 4, les dits fils d'amenée étant con- nectés à leurs extrémités intérieures aux extrémités opposées d'un filament 3 de fil de tungstène, les extrémités extérieures de ces conducteurs 2, 2 étant connectées respectivement au contact de l'enveloppe 7 et au contact central 6 du culot 5. Les extrémités intérieures des fils d'amenée 2,2 sont recouvertes de petites perles 9,9 en substance fulminante convenable telle que, par exemple, un mélange de poudres de zirconium,,
magnésium et perchlorate de potassium liées ensemble par un liant convenable tel que
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du nitrocellulose. Les perles 9,9 sontlogées sur les fils d'amenée 2,2 là où ces derniers sont connectés au filament 3, de manière à enrober au moins les extrémités de ce filament et donc s'enflammer lorsqu'un courant électri- que traverse le filament.
Une charge de substance combustible 10 donnant de la lumière, est disposée dans l'ampoule 1 autour du filament 3 et des perles 9,9, sous la forme de feuille, fil, ruban ou feuille déchiquetée qui, après allumage par les éléments d'allumage 3,9,9, brûlent très rapidement, pour produire un éclair momentané de lumière actinique. Dans la lampe miniature représentée, la charge 10 donnant de la lumière est constituée par une substance filamen- teuse distribuée sans être serrée, par exemple des brins de feuille métal- lique déchiquetée; cette substance filamenteuse est constituée en une sub- stance facilement combustible telle que de 1'aluminiums, du magnésium ou des alliages de ces métaux.
L'ampoule 1 contient, en plus, un gaz de remplissa- ge, tel que de l'oxygène, sous une pression convenable pour entretenir la combustion de la charge 10 de substance donnant de la lumière.
La figure 2 représente une lampe-éclair comprenant une ampoule 11 en verre dont le volume est approximativement égal à 25 cm3 et munie à son col terminal 12 d'une tige rentrante 13 qui se prolonge dans l'ampoule et se termine à son extrémité intérieure par une partie scellée 14 à travers laquelle sont scellés deux fils d'amenée 15, 16, connectés à leurs extrémi- tés extérieures au contact central 17 et à l'enveloppe 18, respectivement d'un culot cémenté ou fixé de toute autre manière au col terminal de l'am- poule. Ces fils d'amenée 15, 16 se prolongent dans l'ampoule en restant plus ou moins côté-à-côte, et'sont munis à leurs extrémités intérieures d'é- léments d'allumage 20 sensiblement similaires à ceux de la figure 1.
L'am- poule 11 contient aussi une charge d'une substance 21 facilement combustible et un gaz entretenant la combustion, comme décrit précédemment, qui, lors- que la lampe est connectée, produisent un éclair momentané de lumière acti- nique
La figure 3 représente l'application du revêtement protecteur de l'invention. Comme on le voit,la surface extérieure de l'ampoule 23 est re- couverte d'une première couche ou couche de base 22. Après séchage de cette dernière, la couche extérieure de laque 24 est appliquée directement sur la couche de base.
Suivant l'invention,la couche de base est constituée par un film mince d'une substance convenable possédant de bonnes qualités d'isolement de la chaleur et étant adhérent à la surface de l'ampoule. Il doit être cons- titué de préférence en une substance qui se ramollit lors d'un éclair, de telle manière que la laque devient collante, ce qui évite la dispersion des particules de verre si l'ampoule explose. La substance est dissoute dans un solvant convenable ayant une très grande vitesse d'évaporation, donnant une solution qui, dans sa forme initiale, s'écoule facilement et peut donc aisément s'appliquer à la surface extérieure de l'ampoule, par trempage ou vaporisation, de manière à constituer sur celle-ci un revêtement d'épaisseur uniforme, séchant rapidement.
Après séchage du revêtement de base,l'ampoule est vaporisée par ou plongée dans une solution d'une substance convenable dans un solvant convenable pour obtenir la couche extérieure renforçante structuralement.
Une substance convenant pour cette couche extérieure est un plastique résis- tant au déchirement et à l'abrasion qui, à l'état solide sec,possède une résistance à la traction d'environ 560 à 700 kg/cm2 et qui conserve suf- fisamment de résistance durant le court intervalle de température élevée, résultant de l'éclair, pour renforcer effectivement l'ampoule de verre.
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Suivant un exemple de réalisation de l'invention, une lampe-éclair complètement assemblée est plongée dans la laque de base de telle manière que l'ampoule est complètement immergée, ainsi qu'une petite partie du cu- lot voisine de liaison entre culot et ampoule. La lampe est ensuite retirée du bain de laque et séchée.
La Compagnie demanderesse a utilisé de préfé- rence une solution de méthacrylate d'isobutyle dans de l'acétone. Une com- position convenant particulièrement bien pour cette laque est constituée par environ 37-1/2 % en poids de résine dans 62-1/2 % en poids d'acétone La plus grande partie de l'acétone s'évapore lors du séchage de la laque laissant un film fortement adhérent, mince et uniforme de méthacrylate d'iso- butyle qui possède les propriétés désirées.La lampe recouverte du film de base est à nouveau immergée comme précédemment, dans une solution de laque extérieure. Cette laque est de préférence de l'acétate de cellulose dissout dans de l'acétone, de l'alcool ou autre solvant convenable.
Par exemple, la laque extérieure préférée par la Demanderesse comprend environ 15 % en poids d'acétate de cellulose dissout dans un mélange de solvants contenant environ 80 % en poids d'acétone, 10% en poids d'alcool dénaturé et 10% en poids d'alcool di-acétone. Le séchage de cette laque extérieure laisse un film d'acétate de cellulose possédant la résistance à la traction désirée.
De cette manière, la surface extérieure de l'ampoule de la lampe est recouverte d'un revêtement protecteur à deux couches, suivant l'inven- tion,comprenant une couche de base adjacente au verre pour absorber la chaleur, et la couche extérieure pour constituer un renforcement structural supplémentaire.
On notera que beaucoup de substances conviennent comme couche de base. Par exemple : les résines polyvinyles telles que l'acétate de poly- vinyle, les polyacrylates et les polyméthacrylates, constituent de bons films isolants thermiques. Des polyméthacrylates, les éthyl, méthyl, bu- tyl et isobutyl méthacrylates et les copolymères ou mélange de ceux-ci, constituent des films de base excellente.
La laque extérieure la plus utilisée dans les lampes-éclair pour photographie est l'acétate de cellulose, cette substance étant bien adaptée à cet usage particulier et relativement bon marché. L'acétone est le sol- vant principal pour l'acétate de cellulose car il est très actif et possè- de une vitesse d'évaporation élevée. Des solvants convenables possédant les mêmes caractéristiques, tels que le dichlorure d'éthylène ou le tricré- syl phosphate par exemple, peuvent également être utilisés. Cependant, toute substance convenable peut être appliquée comme couche extérieure, pourvu qu'elle donne une résistance à la traction suffisante pour renforcer structuralement l'ampoule durant l'éclair.
Par exemple, l'acétate-butyra- te de cellulose convient très bien comme revêtement extérieur car, en film sec, il possède la dureté et la résistance désirées. Des combinaisons d'a- cétate de cellulose et d'acétate butyrate de cellulose conviennent également à cette fin.
Les substances convenant comme couche de base, ainsi que celles convenant comme film extérieur, doivent être dissoutes dans des solvants convenables dans une proportion qui donne une solution de viscosité satis- faisante, de telle manière que l'on obtienne par la méthode choisie pour appliquer les revêtements, des films uniformes lisses de l'épaisseur dési- rée. Ces films doivent être relativement minces. Par exemple, un film de base convenable doit avoir une épaisseur d'au moins 50 à 75 microns et le film extérieur une épaisseur de 75 à 100 microns.
Les deux films peuvent être appliqués par tout moyen convenable tel que le trempage ou la vaporisation. Bien qu'un solvant commun puisse être utilisé pour les deux laques, il n'y a guère de liaison entre les deux
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films. Les couches de base et extérieure sont complètement séparées et distinctes. Cette caractéristique compte, du moins partiellement, dans l'efficacité particulière avec laquelle le revêtement double de laque rem- plit les fonctions désirées.
Comme les films de laque s'accollent fortement à l'ampoule en sé- chant et que les coefficients d'expansion thermique des-laques et du verre sont très proches, il y a très peu de danger de séparation des laques de la surface de l'ampoule ou des laques entre elles. De plus, les films plas- tiques sont généralement quelque peu élastiques et de la chaleur intense ne se développe que durant une période de temps extrêmement courte, de telle sorte qu'il y a peu de danger de rupture des films ou de leur séparation de la surface de l'ampoule dues à la dilatation thermique soit du verre, soit des films.
La Compagnie demanderesse croit que les résultats désirés sont ré- alisés par la couche de base absorbant la plus grande partie de la chaleur engendrée lors de l'éclair et aussi distribuant régulièrement la chaleur en- gendrée sur toute la surface de l'ampoule, évitant ainsi la formation de points chauds qui sont des concentrations de chaleur intense dans une petite surface, cette concentration pouvant provoquer la carbonisation et souvent le brûlage de la couche extérieure. Les méthacrylates préférés comme substan- ces de base, tels que les éthyle méthyl, butyl et isobutyl méthacrylates, possèdent une propriété commune qui compte partiellement, du moins en théo- rie, dans le fait qu'ils conviennent particulièrement bien comme films de base.
Sous l'effet de la chaleur, ces substances se décomposent en mono- mères qui se volatilisent complètement aux températures élevées, plutôt que de brûler ou carboniser. Au contraire, les substances convenant comme laque extérieure, possédant la résistance et autres propriétés désirées, sont celles dont la décomposition produit du carbone ou des composés carbo- nés Ces produits sont combustibles et, à la température de décomposition ou aux températures plus élevées, ils carbonisent ou brûlent réellement.
D'autres résines polyvinyliques pouvant être utilisées comme cou- ches de base peuvent se décomposer en monomères, bien que cette particula- rité ne soit pas exactement établie. En tous cas, ces résines absorbent toutes suffisamment de chaleur engendrée lors de l'éclair pour éviter tout ramollissement excessif ou autre dommage à la couche extérieure. De plus, la plupart des substances de base, bien qu'elles ne se décomposent pas en monomères, sont décomposables par la chaleur en produits qui se volatilisent presque complètement aux températures élevées et ne laissent que très peu (si elles en laissent) de carbone ou autre substance résiduelle qui peuvent se décolorer ou carboniser aux températures rencontrées.
L'une de ces pro- priétés ou leur combinaison permet aux résines polyvinyliques de réaliser effectivement les fonctions décrites précédemment, d'une couche de base.
Le séchage des films de laque sur l'ampoule peut être accéléré en faisant passer les ampoules dans des fours chauffés, ou bien on peut lais- ser sécher les films naturellement par évaporation des solvants volatils.
De plus, des plastifiants convenables bien connus peuvent être ajoutés aux laques pour augmenter l'élasticité et la plasticité des films. Cependant, dans les compositions données à titre d'exemples, aucun plastifiant n'a été trouvé nécessaire.
Il est évident que les ingrédients et les proportions de ceux-ci donnés ci-dessus, peuvent être variés très largement pour obtenir les ré- sultats désirés. De plus, l'invention n'est pas limitée aux substances ci- tées et de bons résultats peuvent être obtenus avec toute laque ou substan- ce similaire possédant les propriétés décrites ci-dessus, qui sont désira- bles pour les revêtements de base et extérieur.