Récipient hermétiquement clos, tel que lampe à incandescence, triode, tube R#ntgen, procédé et installation pour sa fabrication. . La présente invention se rapporte à un récipient hermétiquement clos, tel que lampe à incandescence, triode, tube Roentgen, à un procédé pour sa fabrication et à une instal lation pour la mise en oeuvre de ce procédé.
Le dessin ci-annexé concerne un exemple de mise en aeuvre du procédé selon l'invention. La fig. 1 est une vue extérieure, partie en coupe longitudinale 'd'une ampoule de lampe électrique à incandescence, réalisée conformé ment au procédé décrit; sur cette vue les trois éléments, couvercle, corps d'ampoule, anneau de soudure, composant l'ampoule, sont montrés en position écartée ; La fig. 2 est une vue extérieure de l'am poule terminée; La fig. 2a est une vue analogue à celle de la fig. 1, les trois éléments étant réunis; La fig. 3 est une vue en plain de la fig. 1;
La fig.4 est une coupe à plus grande échelle montrant l'assemblage du corps d'am poule et du couvercle; Les fig. 5, 6, 7 et 8 sont des vues de détails, respectivement en coupe et en plan, des contacts électriques du couvercle; La fig. 9 montre le corps d'ampoule muni d'une queue pour le maintenir pendant le chauffage de l'anneau de soudure; La fig. 10 est une vue en élévation, partie en coupe, montrant de quelle manière la lampe est soudée; La fig. 11 est titi plan de la fig. 10; La fig. 12 est une coupe transversale du couvercle terminé;
Les fig. 13 et 14 sont respectivement une élévation latérale et titi plan de l'ensemble de la machine à mouler le couvercle de la lampe; Les fig. 15 et 16 sont une vue de côté et un plan par dessous du poinçon de cette machine, destiné à former l'intérieur du cou verclb Les fig. 17 à 19 sont des coupes par x-x, y-y et z-,- de la fig. <B>16;</B> Les fig. 20 et 21 sont une élévation et un plan de la table de cette machine, table supportant la matrice destinée à conformer la partie externe du couvercle, cette matrice étant représentée ouverte;
La fig. 22 est une coupe transversale par Xi-xi de la fig. 20; La fig. 221, montre à plus grande échelle la partie droite de la matrice au contact de la pièce de base, fixe, formant le fond ou partie centrale du moule de la machine à mouler; Les fig. 23 et 24 sont, en élévation de côté et en plan, des vues de détail de ladite pièce de base, fixe, munie de la griffe main tenant la boucle du fil conducteur; Les fig. 25 à 35 se rapportent à d'autres détails de cette machine à mouler.
Comme on le voit, fig. 1 à 4, l'ampoule comprend 1 La partie 1 ou corps d'ampoule eu verre, quartz ou cristal etc. Elle est coupée, et au besoin égalisée, à la pierre à la hauteur de la ligne x-x.
2 La partie 2, dont le diamètre intérieur est à peu près le même que le diamètre de l'embouchure de l'ampoule 1. Cet anneau 2 est en une matière plus fusible que le verre consti tuant les parties 1 et 3 bien que présentant un coefficient de dilatation voisin.
3 La partie 3, qui est dénommée "cou- vercle" et dans laquelle sont noyés les fils con ducteurs de courant pénétrant dans la lampe. Cette partie est en outre filetée extérieure ment pour le fixage de la lampe dans sa douille.
Lorsque les trois parties 1, 2, 3 formant la lampe sont fabriquées et après que l'on a monté le filament, soit directement sur les fils 14 et 18, s'il s'agit de filaments de charbon, soit sur la baguette 4 (mise en place par les moyens ordinaires), s'il s'agit de fila ments métalliques, il ne reste plus, pour terminer la lampe, qu'à souder les trois parties par fusion de l'anneau et à faire le vide de l'ampoule.
Dans ce but, on peut, par exemple, em ployer un support ou plateau tournant, sem blable à ceux que l'on utilise pour recuire les bords des vases en verre et qui est représenté fig. 10 et 11.
L'ampoule 1, à la base de laquelle on a, titi préalable, soudé une queue tubulaire en verre 5, est posée sur le plateau tournant G, de manière que la queue :, pénètre dans le manchon tubulaire 7, solidaire du plateau 6, ce qui assure le centrage de l'ampoule. Ce plateau est, à la manière habituelle, entraîné en rotation par un pignon 8, fixé sur lui, et actionné par une chaîne.
On fait tourner tout doucement le plateau d et on chauffe lente ment les trois parties, par exemple dans u ii tunnel, à la manière connue, ainsi qu'on le pratique, en verrerie, dans l'opération du recuit des bords de verre, jusqu'à ce que la chaleur soit suffisante pour fondre l'anneau 2, cette fusion produiant l'assemblage du cou vercle 3 et de l'ampoule 1. Puis la lampe ainsi fermée est refroidie progressivement, dans un tunnel semblable à celui qui a servi pour la chauffer.
h@nfin, le vide est fait par la queue 5 de l'ampoule en employant le, moyens et les procédés connus et en usage; on pourrait aussi par cette queue introduire des gaz dans l'ampoule 1.
Il y a lieu de remarquer qu'il n'est pas indispensable que l'anneau .\2 soit indépendant du couvercle et de l'ampoule, car on peut le former sur le bord de l'un ou de l'autre, par exemple au bord de l'ampoule, et pour cela il suffit d'y fondre et souder au chalumeau ou par un autre procédé quelconque une baguette en matière plus fusible. Ainsi l'an neau sera formé sur le bord même de J'am- poule, comme il est indiqué sur la fig. 9.
On peut de même placer entre le bord du couvercle et le bord de l'ampoule, la pâte résultant d'un délayage et malaxage, avec un peu d'eau ou un autre liquide approprié., de verre concassé employé pour la fabrication des anneaux ou des baguettes susdites, et cette pâte ou cet émail, fondu ultérieurement, formera un anneau en verre sur la lampe finie.
Dans le cas où le procédé qui vient d'être décrit est appliqué à l'assemblage de globes et de couvercles en verre ordinaire, on peut utiliser pour la bague ou anneau du verre ayant la composition suivante: a) Si l'on veut fabriquer des lampes per mettant le démontage de l'ampoule par dissolution de l'anneau 2 .1, l'aide d'une solu tion alcaline, potasse, soude etc., on utilisera par exemple un mélange de:
Phosphate acide de calcium (P03)2H' Ca et oxyde de zinc ZnO dont la proportion en poids varie de 1 à 15% suivant le coeffi- cient de dilatation du verre du corps d'ampoule et du couvercle.
b) Si l'on veut fabriquer des lampes non régénémbles oû la soudure n'est pas soluble, on utilise par exemple un silicate de plomb insoluble mais fusible et de même coefficient de dilatation que le verre de l'ampoule, ce coefficient étant variable suivant l'addition de ZnO qui peut aller de 1 à 6%.
Le couvercle se fera en pressant, dans un moule, une goutte de verre à l'état plastique. En sortant du moule, le couvercle aura sa forme définitive indiquée dans les fig. 1, 2, 2 et 3, sur lesquelles on voit que la forme extérieure est celle d'un culot métallique ordinaire; munie d'une vis système Edison pour la prise dans la douille. Cette forme extérieure pourrait aussi être analogue à celle des culots ordinaires s'emmanchant à baïon nette dans leurs douilles ou tout autre forme de culot.
Dans toits les cas; le bord 9 du couvercle 3, un peu plus épais que<B>lé</B> bord 10 de l'ampoule 1 (fig. 1, 2 et 4), a une saillie ou bordure 11 d'une hauteur h. Lui peu plus grande que la hauteur hl de l'anneau, et d'un diamètre extérieur dl un peu moindre que le diamètre intérieur d de l'anneau 2 et. du corps d'ampoule 1.
Le but de cette saillie ou bordure 11 est qu'elle assure; en traver- saut l'anneau et en pénétrant dans le col de l'ampoule, le contact entre l'anneau 2 et le couvercle; ladite saillie pourra pénétrer dans le col de l'ampoule 1 avec un certain jeu de manière à convenir quelle que soit l'épaisseur du col de l'ampoule 1 qui n'est pas toujours constante.
Le couvercle 3 est muni de deux contacts métalliques 13 et 12 incrustés superficielle ment dans la masse même du verre, obtenus au moyen de matrices construites à cet effet et ayant la forme représentée aux fig. 5 et 6 pour le contact 12 et aux fig. 7 et 8, pour le contact 13.
Il est à remarquer que le contact 13 établit la connexion électrique du fil 14 avec la douille filetée, bien que le fil 14 soit incrusté au milieu du couvercle, et à cet effet le contact 13 est situé au fond d'une rainure 49a faite dans le couvercle même, et sa partie recourbée.<B>16</B> suit le profil de la première spire du pas de vis du couvercle, de manière que lorsque l'extrémité du fil 14 est soudée en 17 au contact 13, le courant peut passer de la douille à la partie intérieure de la lampe, en suivant le chemin 16, 13, 17, 14.
La position du contact 13 au fond de la rainure du couvercle empêche l'établissement de courts-circuits.
Comme il a été dit, les fils 14 et 18 sont incrustés hermétiquement dans le verre et traversent le couvercle 3 et son prolongement central 19, qui porte au milieu une baguette en verre soudée 4 pour servir de support au filament.
Comme on le voit fig. <B>13</B> à 26, le moule est composé de quatre parties; le poinçon 20 (fig. 15 à 19), la matrice 21 (fig. 20 à 22I), la base 22 (fig. 23 et 24) et l'extracteur 23 (fig. 25 et 26); sur ces figures, le poinçon ainsi que la matrice sont représentés ouverts. Les fig. 13 et 14 représentent l'élévation et le plan du moule complet prêt à fonctionner.
Le poinçon (fig. 13) est relié à la tige 24 au moyen d'une vis 25 et d'un étrier 26a dans le but de permettre les manipulations décrites plus loin, qui deviendraient impossibles s'il était tout à fait droit. Il est formé (fig. 15 à 19) de deux parties: l'une est fixe 26 et l'autre mobile 27,a pour axe 28; cette partie mobile 27 fait dans sa position de plus grande ouverture, avec la partie 26 fixe, un angle de 90 0 environ.
Chacune des surfaces inté rieures des deux parties comporte deux canne lures 29, formant des conduits cylindriques lorsque les deux surfaces sont jointives, et deux creusures 30 et 30a qui, en se joignant, forment un évidement correspondant à la forme extérieure du prolongement central 19 du couvercle, dans lequel prolongement sont noyées les branches 14 et 18 du fil conduc teur amenant le courant à l'intérieur de la lampe.
La matrice 21 (fig. 20 à 2211) est aussi en deux parties qui pivotent autour de char nières 33, ces deux parties portant en creux, sur leur face interne, les reliefs extérieurs du couvercle. Lorsque le moule est fermé la matrice 21 embrasse la base 22 ainsi que la pièce fixe 34 dans laquelle coulisse l'extrac teur du couvercle terminé.
A cet effet, dans chaque face interne des deux parties de la matrice sont creusés deux évidements 35 et 35a. L'évidement 35 a en creux le profil extérieur de l'extrémité supérieure de la base 22 et l'évidement 35a a en creux le profil extérieur de la pièce 34; sur la fig. 2211, on a représenté la partie droite de la matrice en position fermée, c'est-à-dire s'appliquant contre la pièce 34 qui est partiellement coupée et est munie des contacts 12 et 13, vus en élévation.
Ainsi qu'il est représenté fig. 22, chaque matrice est munie d'un, chemisage 22111 licnité par deux planchettes 70 vissées sur lui.
La base "2, représentée aux fig. 23 et 24 et en vue séparée aux fig. 34 et 3.3, traverse le plateau 36 du moule, auquel celle est fixée solidement au moyen de l'écrou 37. Son élargissement supérieure présente deux évide ments: l'un 38 dans lequel s'emboîte à queue d'aronde la base ou socle 40 de la pièce fixe 34, l'autre 41, en forme de secteur, dans lequel la griffe 42 de l'extracteur doit passer librement.
Elle est percée d'une part, de trous 64 et 65 qui viennent en regard des trous 62 et 63 de la pièce 34 et dans les quels coulissent les poussoirs 44 et 45 de l'extracteur et, d'autre part, du trou 66 dans lequel coulisse la tige 43 de la griffe 42 (fig. 29 et 30) qui sert à maintenir la boucle 14a du fil 14, 18 pendant le moulage du couvercle.
La pièce fixe 3.1, représentée en vue séparée fig. 31, 32, 33, remplit les buts suivants 1" Elle constitue un support fixe, d'une part, pour le contact 12 qui repose dans une rainure 60 de ladite pièce, juste au-dessus de la tête 44 ' du poussoir d'extracteur 44 et, d'autre part, pour le contact 13 qui repose dans une autre rainure 61 juste au-dessus de la tête 451, du poussoir 45, cette disposition per mettant de fermer et d'ouvrir la matrice sans que les contacts 12 et 13 ne bougent.
2 Elle sert de guide aux tiges 44 et 45 des poussoirs d'extracteur qui coulissent libre ment dans les trous 62 et 63 percés dans la pièce 34, les tètes 44a et 45a venant se loger exactement dans le fond desdites rainures 60 et 61 prévues à la partie supérieure de la pièce 34.
3 Elle sert à former la rainure ou loge ment 491, dans le couvercle, grâce à son extrémité supérieure 49 qui fait saillie à l'in térieur de la matrice, lorsque celle-ci est fermée, et joue le rôle de noyau lors du moulage.
Le mécanisme extracteur, représenté aux fig. 25 à 28, comprend les deux expulseurs ou poussoirs 44 et 45, la griffe 4'2 et la partie de l'extracteur formant régulateur de course 46. Chacun des deux expulseurs 44 et 45 est formé de deux parties: la tête d'expul- seur 44a et 4511, et la tige 44 et 45 (fig. 27 et 28). Les tiges des deux expulseurs sont pareilles, elles comportent à leur extrémité inférieure une mortaise 47.
Les têtes d'expul- seurs 44a, 45a épousent la forme des contacts 12 et 13.
La course de la griffe 42 (limitée par la face inférieure 481, du redant 42 de la pièce fixe 34) ainsi que les courses des poussoirs 44 et 45 doivent être déterminées de façon que, à fond de course; l'extrémité formant noyau 49 de la pièce 34 se soit dégagée de l'évidement 49,1 du couvercle dans lequel elle était engagée lors du moulage et que la boucle 141, du fil 14, 18 puisse être retirée de la griffe 42.
Dans ce but, la tige 43 de la griffe est fixée rigidement à la pièce 46, dénommée régulateur de course, solidaire de l'extracteur 23, tandis que les extrémités des deux autres tiges 44 et 45 pénètrent dans les trous borgnes 50, dans lesquels ils peuvent cou lisser verticalement d'une quantité déterminée par la longueur de la mortaise 47 dont le bord supérieur bute contre la vis 51 de la pièce 46 quand cette pièce est soulevée.
Par suite de cette disposition, les expulseurs 44 et 45 ne commencent à s'élever que lorsque les extrémités des vis 51, qui pénètrent dans les mortaises 47, auront parcouru toute la hauteur de la mortaise, tandis que la griffe 42 sera élevée dès le commencement du soulèvement de l'extracteur 23.
Le fonctionnement du moule est le sui vant: Tout d'abord, il y a lieu de remarquer que l'on emploie comme conducteur un fil métallique 14; 18 pouvant s'incruster hermé tiquement dans le verre, et de longueur suffisante pour que ce fil, lorsqu'il aura été plié en forme de boucle comme montré en pointillé fig. 23 et engagé dans la griffe 42, dépasse par ses extrémités supérieures le poinçon 20, lorsque ce poinçon sera dans la position la plus élevée.
Le poinçon 20 et la matrice 21 étant ouverts, on commence par engager dans la pièce 34, par dessus les têtes 44a, 45a des poussoirs extracteur, les contacts métalliques 12 et 13, et on engage la boucle 14a (fig. 12 et 25a) du fil 14, 18 dans la griffe 42, l'opé rateur maintenant dans la main gauche les extrémités supérieures du fil 14, 18.
On ferme la matrice avec la main droite, au moyen du manche 52 fixé à la demi-matrice de droite, ce qui provoque la fermeture de l'autre demi-matrice de gauche, grâce au mécanisme connu (fig. 13 et @14) formé par les deux roues dentées 73 et 731, et les bielles 74, 75 et 74a, 75a et l'on a soin que les branches 14 et 18 du fil métallique viennent se loger dans l'intérieur des cannelures 29 de la partie fixe 26 du poinçon. On ferme le poinçon, et ainsi les fils restent librement dans l'intérieur des cannelures et la première phase de la fabrication est terminée.
On fait alors tourner légèrement la con sole mobile 53 supportant le poinçon 20, autour de l'axe 54, suffisamment pour que les fils 14, 18 qui étaient dirigés verticalement sur le milieu de la matrice, viennent se placer obliquement, de façon à laisser libre l'embou chure 55 de la matrice.
Cette embouchure étant dégagée, on laisse tomber dans la matrice fermée une goutte de verre. Le poinçon avec sa console de support est ramené de nouveau au-dessus de la matrice; on le fait descendre au moyen du levier 56 et, dans ce mouvement de des cente, le poinçon glisse sur les fils 14, 18 maintenus tendus avec la main gauche; il pénètre dans la matrice à frottement doux et il presse le verre et incruste dans sa masse, superficiellement, les deux contacts 12 et 13 et, intérieurement, les fils 14, 18 qui le tra versent.
La course maximum du poinçon est celle pour laquelle la, face 20a du poinçon (fig. 15) vient au contact de la face supérieure 55a de la matrice (fig. 20); la hauteur du poinçon 20 et sa largeur doivent être établies pour que, à fond de course basse du poinçon, le couvercle ait l'épaisseur voulue, et le cou vercle est moulé. Pour le sortir du moule, on lève le poinçon et on l'ouvre et de cette façon les fils 14, 18 sont libres; on ouvre aussi la matrice et on soude la baguette de verre 4, préalablement chauffée d'un côté, au prolongement central 19 du couvercle encore chaud.
Puis l'on fait fonctionner l'extracteur au moyen de la pédale 57, et ainsi la griffe 42, en montant, abandonne la boucle 14a du fil et les têtes d'extracteur 441, et 45a sou lèvent le couvercle terminé comme il est montré en traits mixtes sur la fig. 23.
Les lampes construites comme expliqué ci-dessus pourront être réparées quand elles seront hors d'usage; dans ce but, il suffit de faire fondre par la chaleur, ou de dissoudre par un agent chimique, l'anneau 2 pour assurer la désolidarisation du corps de l'ampoule 1 et du couvércle 3; on pourra alors réparer les filaments et autres organes internes, puis remonter et réassembler les deux parties 1 et 3 comme indiqué ci-dessus.