CH237592A - Procédé pour effectuer la soudure électrique d'objets en verre, et dispositif pour la mise en oeuvre de ce procédé. - Google Patents

Description

  Procédé pour effectuer la soudure électrique d'objets en verre, et dispositif  pour la mise en     #uvre    de ce procédé.    Le chauffage électrique d'objets en verre  à une température suffisamment élevée pour       permettre    de les façonner, et en particulier  de les     couper    ou de les     souder    entre eux au  à d'autres objets, peut être effectué de diffé  rentes manières, en particulier par des arcs  ou des étincelles électriques que l'on dirige  sur le     verre,

      ou par les pertes     diélectriques     qui se produisent dans le champ d'un     con-          densateur    dont les armatures sont reliées à  une source de courant alternatif de très haute  fréquence.  



  C'est ainsi, par exemple, qu'on a soudé  l'une à l'autre des pièces en verre, telles  qu'une     ampoule    de tube électronique et un  socle formant entrée d'électrodes, en faisant  passer dans     le    verre un courant électrique de  haute tension (10 à 20 kV) et de haute fré  quence (1 mégahertz) au moyen d'électrodes       solides    et, dans     certains    cas, de flammes de  chalumeau servant de conducteurs gazeux  pour localiser la décharge dans la région du    verre à chauffer.

   Ce procédé présente le  double inconvénient d'exiger, d'une part,  l'emploi d'une tension élevée, qui entraîne  des difficultés d'isolation et des risques de       '@ bn,ger    pour le personnel, d'autre part, un  appareillage compliqué par la nécessité de  régler     la    direction et l'écartement     des,    étin  celles     qui.    amènent le verre à la     température     de fusion,     et    .de recourir     dans    la plupart des       cals    à la     flamme    d'un chalumeau.  



  Aussi avait-on déjà proposé, notamment       pour        sceller    les ampoules sur     les    socles en  verre, de     placer    ces objets     dans    le champ  électrique d'un     condensateur    de fréquence  encore     plus    élevée,     atteignuut    10 mégahertz,       mais        ,de    tension     beaucoup    moindre, .de l'ordre  de 1     kV,    le chauffage étant alors réalisé par       pertes    diélectriques et non, comme dans       l'autre    procédé,

   par     un    courant passant dans  le verre. Le dispositif pour la     réalisation    -de  ce mode de chauffage était     non.    seulement       très        simple,    mais les manutentions qu'il      exigeait présentaient un minimum de risques  et de danger pour le personnel qui en était  chargé; de plus, la puissance consommée était  sensiblement inférieure à celle du chauffage  par arcs ou étincelles électriques.

   Par contre,  l'élévation de température par pertes diélec  triques dans la masse du verre était très lente  au début du chauffage, car ces pertes sont  d'autant plus faibles que le verre est plus  froid et, en outre, il était difficile de cir  conscrire exactement la zone de chauffage en  maintenant une température convenable en  chacun de ses points.  



  La présente invention remédie à ces  inconvénients. Elle comprend un procédé  pour effectuer là soudure électrique d'objets  en verre par l'action d'un champ électrique  de très haute fréquence qui élève la tempé  rature du verre.  



  Suivant l'invention, ce procédé est carac  térisé en ce que l'on dispose les parties à  souder de ces objets assez près l'une de  l'autre pour que leur jonction puisse s'opérer  lorsqu'elles se déforment lors du ramollisse  ment du verre, en ce qu'on concentre ensuite  la chaleur sur ces parties en les soumettant  d'abord à un chauffage préalable, puis à  l'action du champ électrique de très haute  fréquence qui élève la température du verre,  et en ce que l'on uniformise l'action du  champ, de manière que la jonction s'opère en  tous les points de la soudure.  



  L'invention comprend également un dis  positif pour la, mise en     #uvre    du procédé.  Ce dispositif, destiné à la soudure d'une  ampoule avec un socle de lampe, qui     est     placé à l'intérieur du col de l'ampoule et       concentriquement    à celui-ci, comprend des  organes pour produire et concentrer le  chauffage préalable sur les parties à souder,  des armatures de condensateur produisant un  champ électrique de     très    haute fréquence,  qui sont disposées symétriquement par rap  port à l'axe commun du col et du socle de  lampe, et des organes qui concentrent et uni  formisent le chauffage produit par le champ       électrique    sur les parties à souder.

      Le dessin annexé représente, à titre  d'exemple, une forme d'exécution du dispo  sitif     que    comprend l'invention, ainsi que des  variantes de certaines parties de ce dispositif.  



  La fig. 11 est une vue d'ensemble de la  dite forme d'exécution du dispositif, tandis  que les fig. 1 à 10 sont des vues de détail de  certains organes du     dispositif    et de variantes  d'exécution.  



  Dans ces figures, l'ensemble de     l'ampoule     et de son col est désigné par la lettre V, la ré  gion du col qui doit être chauffée est limitée  par deux traits en pointillé et désignée par  la lettre R; les armatures du condensateur  sont désignées par la lettre A, les organes de       concentration    du     champ,    indépendants ou non  des     armatures,    par la lettre C, la source  d'énergie à     grande    fréquence par la lettre F,  la source de chauffage     préalable    permettant  d'élever la<B>,</B> température de la. région     R    par la  lettre T et la terre ou     masse    par la. lettre M.  



  Dans la fie. 11, l'ampoule 1 comporte  un     col    ? et une tête renflée serrée dans un  support $ qui est animé d'un mouvement de  rotation autour de l'axe de l'ampoule grâce  à un engrenage 4 et à     un    pignon 5     claveté     sur un arbre 6: Le     socle    7, dont la base pré  sente un évasement 8, est. prolongé par un  tube ou     queusot    9. qui est serré dans un man  chon 10 animé d'un mouvement de rotation.

         synchrone    de     celui    du support 6 et autour du  même axe,     grâce    à un engrenage 11 et à un  pignon 1? claveté sur l'arbre 6, l'engrenage  11 et le pignon 19 ayant respectivement  mêmes diamètres que l'engrenage 4 et     1e     pignon 5.

   Un écran 13     est    destiné à abriter  le     queusot    contre le rayonnement. de chaleur  qui se     dégage    à. la fois de     l'orb    ne de concen  tration interne C, en forme de collerette, et  de la région     R    du col de l'ampoule, cette       région    étant elle-même chauffée par un  moyen     quelconque,    tel     que    des résistances       chauffantes    non représentées.  



  Le     fonctionnement    du     dispositif    de la  fie. 11 est le suivant:  Pendant la. rotation synchrone de l'am  poule 1 et du socle     7 dans    le champ     électrique     créé par les     armatures    A, une zone très      chaude de faible hauteur apparaît en R, au  niveau de la collerette C, et au bout d'un  certain temps, qui est fonction de la nature et  de     l'épaisseur    du verre, de     l'intensité    et de la  fréquence du champ électrique et de la tem  pérature développée dans la zone R, le verre  du col 2 fond dans cette zone et la partie  inférieure du col se détache en tombant par  son propre poids.  



  Si l'on arrête, à cet instant, le courant à  haute fréquence qui alimente les armatures  A, on obtient une coupure nette du verre avec  bords légèrement arrondis.  



  Si, eau contraire, ou maintient le courant  à haute fréquence, il se forme un bourrelet  de verre en fusion qui remonte en s'épaissis  sant et     rencontre    finalement le bord de  l'évasement 8, de telle manière que ce bord  se soude au bourrelet inférieur de l'ampoulé.  



  Grâce à ce procédé, la collerette 8 du  socle 7 est chauffée, en même temps que lé  col 2 de l'ampoule 1, tout d'abord par le pré  chauffage, puis par pertes diélectriques et  enfin par le rayonnement lé la chaleur dé  veloppée dans la partie supérieure non dé  tachée de là région R du col 2, ce qui fait  qu'au moment où le bourrelet de verre en  fusion, qui remonte en s'épaississant, arrive  au contact de l'évasement 8, ce dernier est à  la     même    température     que    lui.  



       4n    obtient donc, par     ce    dispositif, des  soudures très solides avec le minimum de  tension dans le verre; de plus, le chauffage  électrique, en éliminant toute trace d'humi  dité, empêche l'altération des électrodes des  tubes électroniques, tandis que, dans le pro  cédé ordinaire de soudure par le chalumeau  à gaz, on est obligé d'éliminer la vapeur  d'eau contenue dans le gaz par des moyens  coûteux et exigeant une surveillance continue.  



  Le dispositif de la fig. 11 est un exemple  d'application industrielle particulièrement  intéressante dans les circonstances où il y a  pénurie de gaz pour le chauffage; la consom  mation de gaz est en effet très importante  dans le procédé de soudure au chalumeau.  



  Les fig. 8, 9 et 10 montrent différents  modes de chauffage     préalable,    en     même       temps que les connexions électriques pour la  production du champ électrique par les arma  tures de condensateur A.  



  Dans la fig. 9, l'organe qui rayonne la  chaleur est la     collerette    C, chauffée par la  source d'énergie     électrique    T, comme dans le  dispositif d'ensemble ,de la fig. 11.  



  Dans les fig, 8 et 10, l'organe qui rayonne  la chaleur est une armature de condensateur  A, qui est elle-même chauffée par une ré  sistance électrique T (suivant la fig. 8) ou  constituée par une plaque métallique décou  pée faisant office de résistance électrique  (suivant la fig. 10).  



  Les fig. 1 à 7 montrent différents modes  de production et de concentration du champ  électrique de très haute fréquence, en vue du  chauffage par pertes diélectriques. Par  contre, pour la clarté du dessin, on n'a pas  représenté le dispositif de chauffage préala  ble utilisé, qui peut être un de ceux montrés  aux fig. 8 à 10, ou tout autre dispositif  approprié.  



  Dans la fig. 1, des organes de     coneentra-          tion    C, possédant un faible coefficient de  pertes diélectriques, sont appliqués sur, les  armatures A du condensateur; extérieure  ment an) col de l'ampoule V et en face dé la  région R ,de la soudure.  



  Dans les fig. 2 et 8, des organes de con  centration C, de préférence métalliques et mis  à la terre, sont disposés à l'intérieur du col       de@        l'ampule        V,    en     face        de    la région     B    de la       soudure.     



  Les     fig.    4 et 5 montrent des armatures A       ,de        condensateurs,    disposées     concentrïduement     à l'axe     @du        col    de lampe     V,    et conformées de  manière à= concentrer le champ électrique sur  la région     R    dé la soudure.  



  Enfin, les     fig.    6 et 7 montrent également  -des     armatures    A de condensateurs, .disposées  concentriquement et extérieurement à l'axe  ,du col de l'ampoule     V,    en combinaison avec  des organes de concentration C, disposés à       l'intérieur    du col de lampe, de telle manière  que     1$    champ     électrique    se trouve concentré  sur la région     R    de la soudure.

Claims (1)

1. REVENDICATIONS: I. Procédé pour effectuer la soudure élec trique d'objets en verre par l'action d'un champ électrique de très haute fréquence qui élève la température du verre, caractérisé en ce que l'on dispose les parties à souder assez près l'une de l'autre pour que leur jonction puisse s'opérer lorsqu'elles se déforment lors du ramollissement du verre, en ce que l'on concentre la chaleur sur ces parties, en les soumettant d'abord à un chauffage préalable, puis à l'action du champ électrique, et en ce qu'on uniformise l'action de ce champ, de manière que la jonction s'opère en tous les points de la soudure. II.

   Dispositif pour la mise en #uvre du procédé suivant la revendication I, destiné à la soudure électrique d'une ampoule avec un socle de lampe qui est placé à l'intérieur du col de l'ampoule et concentriquement à celui-ci, caractérisé par des organes qui pro duisent et concentrent le chauffage préalable sur les parties à souder, par des armatures de condensateur produisant un champ électrique de très haute fréquence, qui sont disposées symétriquement par rapport à l'axe commun du col et du socle de lampe, et par des organes qui concentrent et uniformisent le chauffage produit par le champ électrique sur les parties à souder. SOUS-REVENDICATIONS: 1.

   Procédé suivant la revendication I, appliqué à la soudure d'une ampoule avec un socle de lampe placé à l'intérieur du col de l'ampoule et concentriquement à celui-ci, ca ractérisé en ce qu'un intervalle suffisam ment réduit est laissé entre les parties du col de et du socle de lampe, pour que ces parties se rejoignent par suite du ramollissement du verre au moment de la soudure. 2. Procédé suivant la sous-revendication 1, caractérisé en ce que l'extrémité du col de l'ampoule qui dépasse la région de la sou dure est détachée par gravité lors de la fusion du verre qui produit la soudure. 3.

   Procédé suivant la sous-revendication 1, pour la soudure d'une ampoule avec un socle de lampe muni d'un queusot, caracté risé en ce qu'on loge un écran à l'intérieur du col et entourant le queusot. 4. Dispositif suivant la revendication II, caractérisé par un organe pour le chauffage préalable et la, concentration de la chaleur, constitué par une collerette disposée à l'inté rieur du col de l'ampoule, légèrement au dessous du socle de lampe, et susceptible d'être chauffée par un courant électrique. 5.

   Dispositif suivant la revendication II, caractérisé en ce qu'un organe pour le chauf fage préalable est constitué par les armatures du condensateur, qui sont susceptibles d'être chauffées, de manière à rayonner de la cha leur sur la région du col à souder. 6. Dispositif suivant la sous-revendica- tion. 5, caractérisé en ce que les armatures du condensateur sont constituées par des ré sistances électriques. 7.

   Dispositif suivant la revendication II, caractérisé en ce que le armatures du conden sateur sont conformées et disposées de ma nière à. concentrer le chauffage produit par le champ électrique sur les parties à souder. 8. Diapc=itif suivant la revendication II, caractérisé par des organes produisant la ro tation de l'ampoule et du socle de la lampe autour de leur axe commun entre les arma tures du condensateur.