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PERFECTIONNEMENTS AUX LAMPES ELECTRIQUES A INCANDESCENCE ET ANALOGUES.
L'invention est relative aux lampes électriques à incan- descence, et analogues, et concerne en particulier l'établissement des corps éclairants de ces articles.
Il est connu que pour obtenir un rendement spécifique éle- vé des lampes à incandescence électriques à vide ou à gaz, et analo- gues, le corps éclairant doit être établi sous une forme aussi res- serrée que possible, c'est à dire sous la forme d'un corps gros, réel ou apparent.
Dans cet ordre d'idées, de nombreuses dispositions de fi- laments ont déjà été proposées, notamment des dispositions en bande, en tube, en réseau... etc, et il a été proposé en particulier d'en- rouler en hélice un fil ou filament relativement fin, l'hélice for- mée étant elle-même contournée à nouveau en hélice.
Si la disposition en tube apparait comme théoriquement très avantageuse, elle est toutefois impraticable en raison des dif- ficultés de conformer de cette façon les métaux à point de fusion
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élevés, généralement très réfractaires au travail mécanique.
D'autre part, la conformation en hélice simple ou dou- ble des fils ou filaments relativement fins, préalablement cristal- lisés ou non, introduit dans ceux-ci des tensions et des déforma- tions @ui nuisent à la tenue du corps éclairant dans la lampe et en fait réduisent la durée de vie utile de cette dernière.
En outre, les opérations d'enroulement sont délicates avec ces fils ou filaments relativement fins et s'accompagnent de déchets appréciables.
LTinvention a pour but surtout de remédier à ces inconvé- nients.
A cet effet elle consiste à avoir recours, pour consti- tuer des corps éclairants métalliques, en matériaux réfractaires, à des corps creux, établis notamment sous forme de cylindres, con- formés par contcurnement sous une forme resserrée, c'est à dire sous forme d'un corps gros.
Elle consiste également, pour constituer des corps éclai- rants assimilables à des gros fils, en particulier à des fils ou fi- laments relativement fins contournés en hélices, à utiliser des fils ou filaments travaillés ensemble sous forme de corps creux, spécialement sous forme de cylindres, et à constituer des corps é- clairants assimilables aux hélices doubles formées au moyen de fils ou filaments relativements fins, à l'aide des dits corps creux ou cylindres susdits contournés en une hélice simple.
En raison du fait que les corps creux ou cylindres peuvent être composés de fils ou filaments relativement fins et non pas d' urie pièce comme dans les tubes, on évite les difficultés, pratique- ment insurmontables, de la confection de ces tubes, en obtenant en outre très facilement toute épaisseur de paroi désirée et, comme à l'enroulement en hélice de ces corps creux ou cylindres les élé- ments @ui les composent jouissent d'une certaine liberté réciproque, los déformations et les tensions nuisibles constatées dans les héli- ces forméea à l'aide d'un fil unique sont largement si pas totalement évitées. @
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Pour les mêmes raisons, les déchets lors de l'opération mécanique d'enroulement seront largement réduits, si pas supprimés.
On pourra adopter, pour la confection des corps creux ou cylindres, les dispositions les plus diverses des fils ou filaments composants. C'est ainsi, par exemple, que des séries d'éléments com- posants, constitués en deux ou plusieurs groupes, seront dans cha- que groupe placés suivant des hélices parallèles de pas allongés, les hélices étant de pas opposés ou de pas différents dans les dif- férents groupes en sorte d'obtenir des croisements des éléments ; bien, les éléments appartenant aux différents groupes pourront être entrelacés à la façon des éléments d'une tresse.
Plus généralement, on pourra avoir recours à toutes les dispositions connues adoptées pour la confection des gaines, ce qui permettra en particulier d'utiliser des machines existantes, ali- mentées à l'aide de fils ou filaments des métaux réfractaires à employer.
La confection des gaines pourra se faire sur une âme ou mandrin, lequel pourra ou bien être éliminé après achèvement de la gaine ou du corps éclairant, ou bien encore subsister dans ce der- nier.
Dans le premier cas, on se servira pour l'âme ou mandrin des matières connues dans l'industrie des lampes et susceptibles d'être éliminées, chimiquement ou autrement, en laissant la matière du corps éclairant inattaquée, tels des fils de laiton, de cuivre, d'acier, voire de métaux réfractaires tel que le molybdène; dans le second cas on pourra avoir recours à des âmes ou mandrins en matiè- res infusibles, comme l'amiante par exemple.
Comme éléments composants des gaines on pourra se servir de fils ou filaments de section circulaire, ou bien aplatis, sous forme de bandes, ou semblables.
La confection des hélices à partir des gaines pourra éga- lement se faire sur une âme ou mandrin, lequel pourra être éliminé après achèvement du corps éclairant ou subsister dans ce dernier, comme expliqué ci-dessus pour les gaines. @
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L'enroulement de ces hélices pourra s'effectuer sur les machines actuellement utilisées pour la confection des hélices se- condaires, mais avec infiniment moins d'inconvénients que dans le cas des hélices secondaires étant donné la nature plus ferme et plus homogène du corps enroulé.
Du reste, dans la confection des corps creux ou gaines destinées à être enroulées en hélice, on pourra tenir compte des ten- sions qui prennent naissance lors de cet enroulement; grâce à une disposition appropriée des éléments composants. On pourrait, d'une façon analogue, prévoir une répartition convenable des éléments dans les gaines élémentaires pour obtenir telle répartition que désirée du rayonnement dans les hélices formées.. Il apparait possible ainsi d' accroitre encore le rendement spécifique ainsi que la durée de vie des corps éclairants.
A titre d'indication, on donnera ci-après un exemple compa- ratif d'un corps éclairant formé d'un fil unique enroulé en hélice laquelle est à son tour enroulée en hélice, et d'un corps éclairant constitué par une gaine contournée en hélice suivant l'invention.
Dane @ les deux cas, il s'agit d'un. corps éclairant en tungstène pour lampe à gaz de 100 watts d'intensité pour une tension de 110 volts, le même poids de tungstène ayant été utilisé pour l'un et pour l'autre.
A. filaient unilue contourné en hélice double.
Filament employé : diamètre 0,065 mm longueur du filament droit : 497 mm
Première hélice ou hélice primaire
Diamètre du mandrin : 0,120 mm nombre de spires 855
Pas de l'hélice 0,100 mm
Longueur de lthélice: 97 mm
Deuxième hélice ou hélice secondaire
Diamètre du mandrin : 0,550 mm
Hembre de spires 39
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Pas de l'hélice 0,250 mm
Longueur de l'hélice : 19,5 mm
Surface totale d'émission : 65,8 mmê B. gaine cylindrique contournée en hélice
Filament employé 0,012 mm nombre d'éléments ou fils 30
Mandrin de tressage, diamètre :
0,120 mm
Diamètre de la gaine 0,168 mm
Longueur de la gaine droite 497
Diamètre du mandrin de contournement en hélice 0,750 mm
Nombre de spires 173
Diamètre de l'hélice 1,082 mm
Longueur de l'hélice 51 mm
Surface totale d'émission 173 mmê
Il est facile de.déduire des données ci-dessus que la section de passage pour le courant est sensiblement la même dans les deux cas, et alors qu'un même poids de tungstène a été utilisé, la surface totale d'émission est,dans la lampe à gaine en hélice, environ 2,5 fois plus grande que dans le cas du filament unique en double hélice.
On observera,en outre, que le filament unique de l'héli- ce double étant remplacé par un nombre important de fils élémen- taires, les défauts que pourraient présenter l'un ou l'autre ou mê- me plusieurs d'entre eux n'entraineront pas la rupture du corps éclairant.
Si, par exemple, ce qui est relativement fréquent, le filament unique de l'hélice double était mal calibré, une vaporisa- tion de la matière se produira dans la zone plus mince et le corps éclairant sera détruit rapidement par la rupture conséquente du filament.
Dans le corps éclairant à gaine contournée en hélice,
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un défaut de ce genre, même s'il atteignait plusieurs des fils élé- mentaires, n'aurait qu'une influence très relative, du fait que la section d'ensemble ne sera pratiquement pas affectée, en sorte que la destruction du corps éclairant ne peut en résulter.
REVENDICATIONS
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IMPROVEMENTS TO ELECTRIC INCANDESCENT AND SIMILAR LAMPS.
The invention relates to electric incandescent lamps, and the like, and in particular relates to the establishment of the illuminating bodies of such articles.
It is known that in order to obtain a high specific efficiency of vacuum or gas electric incandescent lamps, and the like, the illuminating body must be established in as tight a form as possible, that is to say under the shape of a large body, real or apparent.
In this vein, numerous arrangements of filaments have already been proposed, in particular arrangements in a strip, in a tube, in a network, etc., and it has been proposed in particular to wind a helix relatively fine wire or filament, the formed helix itself being again bypassed into a helix.
If the tube arrangement appears to be theoretically very advantageous, it is however impracticable because of the difficulties of conforming metals with a melting point in this way.
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high, generally very resistant to mechanical work.
On the other hand, the conformation in single or double helix of the relatively fine threads or filaments, previously crystallized or not, introduces into them tensions and deformations @ which adversely affect the resistance of the illuminating body in lamp and in fact shorten the useful life of the lamp.
In addition, winding operations are difficult with these relatively fine threads or filaments and are accompanied by appreciable waste.
The aim of the invention is above all to remedy these drawbacks.
To this end, it consists in having recourse, in order to constitute metal illuminating bodies, of refractory materials, to hollow bodies, established in particular in the form of cylinders, formed by circumvention in a constricted form, that is to say under shape of a big body.
It also consists, in order to constitute illuminating bodies comparable to coarse threads, in particular to relatively fine threads or filaments twisted into helices, in using threads or filaments worked together in the form of hollow bodies, especially in the form of cylinders, and to constitute illuminating bodies similar to double helices formed by means of relatively fine threads or filaments, with the aid of said hollow bodies or aforementioned cylinders bypassed in a single helix.
Due to the fact that the hollow bodies or cylinders can be composed of relatively fine threads or filaments and not of a single part as in the tubes, the practically insurmountable difficulties of making these tubes are avoided by obtaining moreover very easily any desired wall thickness and, as with the helical winding of these hollow bodies or cylinders, the elements which compose them enjoy a certain reciprocal freedom, los deformations and the harmful tensions observed in the heli - these formed with the help of a single thread are largely if not completely avoided. @
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For the same reasons, the waste during the mechanical winding operation will be greatly reduced, if not eliminated.
The most diverse arrangements of the component yarns or filaments can be adopted for making the hollow bodies or cylinders. It is thus, for example, that series of component elements, constituted in two or more groups, will be in each group placed in parallel helices of elongated pitches, the helices being of opposite pitches or of different pitches. in the different groups, try to obtain crossings of the elements; well, the elements belonging to the different groups can be intertwined like the elements of a braid.
More generally, recourse may be had to all the known arrangements adopted for making sheaths, which will in particular make it possible to use existing machines, supplied with the aid of threads or filaments of the refractory metals to be employed.
The sheaths can be made on a core or mandrel, which can either be eliminated after completion of the sheath or the illuminating body, or even remain in the latter.
In the first case, we will use for the core or mandrel materials known in the lamp industry and capable of being removed, chemically or otherwise, leaving the material of the illuminating body unassailable, such as brass wires, of copper, steel, or even refractory metals such as molybdenum; in the second case, cores or mandrels made of infusible materials, such as asbestos for example, could be used.
As component elements of the sheaths, it is possible to use threads or filaments of circular section, or else flattened, in the form of bands, or the like.
The making of the propellers from the sheaths can also be done on a core or mandrel, which can be removed after completion of the illuminating body or remain in the latter, as explained above for the sheaths. @
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The winding of these propellers can be carried out on the machines currently used for making secondary propellers, but with infinitely less inconvenience than in the case of secondary propellers, given the firmer and more homogeneous nature of the wound body. .
Moreover, in making the hollow bodies or sheaths intended to be wound in a helix, account may be taken of the tensions which arise during this winding; thanks to an appropriate arrangement of the component elements. It would be possible, in a similar way, to provide a suitable distribution of the elements in the elementary sheaths to obtain such a distribution as desired of the radiation in the helices formed. It thus appears possible to further increase the specific efficiency as well as the service life. illuminating bodies.
By way of indication, a comparative example will be given below of a lighting body formed of a single wire wound in a helix which is in turn wound in a helix, and of an illuminating body consisting of a bypassed sheath. helical according to the invention.
Dane @ both cases, this is one. tungsten illuminator for gas lamp of 100 watts of intensity for a voltage of 110 volts, the same weight of tungsten having been used for both.
A. unilue spun bypassed in a double helix.
Filament used: diameter 0.065 mm length of straight filament: 497 mm
First propeller or primary propeller
Mandrel diameter: 0.120 mm number of turns 855
Propeller pitch 0.100 mm
Propeller length: 97 mm
Second propeller or secondary propeller
Chuck diameter: 0.550 mm
Coils member 39
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Propeller pitch 0.250 mm
Propeller length: 19.5 mm
Total emission surface: 65.8 mmê B. cylindrical sheath bypassed in a helix
Filament used 0.012 mm number of elements or wires 30
Braiding mandrel, diameter:
0.120 mm
Sheath diameter 0.168 mm
Straight sheath length 497
Diameter of helical bypass mandrel 0.750 mm
Number of turns 173
Propeller diameter 1.082 mm
Propeller length 51 mm
Total emission area 173 mmê
It is easy to deduce from the above data that the cross section for the current is substantially the same in both cases, and while the same weight of tungsten has been used, the total emitting area is, in the helical sheath lamp, about 2.5 times larger than in the case of the single double helical filament.
It will be observed, moreover, that the single filament of the double helix being replaced by a large number of elementary threads, the defects which one or the other or even several of them could present. will not cause the lighting body to break.
If, for example, which is relatively frequent, the single filament of the double helix was improperly calibrated, vaporization of the material will occur in the thinner area and the illuminating body will be quickly destroyed by the consequent breakage of the filament. .
In the lighting body with bypassed helical sheath,
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a defect of this kind, even if it affected several of the elementary threads, would only have a very relative influence, since the overall section will hardly be affected, so that the destruction of the illuminating body cannot result.
CLAIMS