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"Article en verre auquel est scellé un objet métallique"
Le brevet américain n 1.649.907 décrit un article en verre comportant une partie tubulaire scellé à la partie ci'un objet métallique qui présente une forme analogue et est munie d'une bride entourée par le verre, les deux parties tubulaires ayant sensiblement le même coefficient de dilatation.. Ces sou- -dures connues présentent l'inconvénient que le verre va se crevasser à la longue aux endroits où le verre se raccorde à des parties de l'objet métallique pliées de façon marquée, crevasses qui sont provoquées par des efforts dans le verre qui se manifes- -tent plus particulièrement lorsque la soudure subit des varia-
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-tions de température. Pour cette raison la sécurité de service de ces soudures est faible.
La présente invention a pour b t
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d'éviter cet inconvénient.Dans l'article exécuté en verre et en métal scellés faisant l'objet de la présente invention la bride de l'objet métallique présente la forme d'entonnoir. En exécu- -tant la bride de cette manière le verre qui vient en contact avec l'objet métallique et lui est scellé ne présente pas des variations de direction marquées et se raccorde à l'objet métal-
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-lique avec une épaisseur graduellement c3 eroissante.
Il est particulièrement avantageux de donner à la bride du moinspartiellement un profil courbe dont le rayon de cour- -bure est tout au plus de l'ordre de grandeur de la distance, dont le bord extrême de la bride fait saillie de la paroi exté- -rieure de la partie tubulaire de l'objet métallique. Si le rayon de courbure dépasse cette distance , il y a risque dans certains cas que le verre ne porte pas contre la bride sur toute la longueur de cette dernière ,ce qui augmente le risque de fissures dans la soudure.
Dans un très simple mode d'exécution, la paroi intérieure de la partie tubulaire de l'objet métallique s'étend dans le prolongement de la paroi intérieure de la partie tubulaire de l'article en verre.
Cette espèce de soudures convient particulièrement bien aux lampes électriques à incandescence et tubes à décharges, parce que dans ces dispositifs les efforts dans le verre subis- -sent des variations par suite des efforts thermiques.
On comprendra mieux l'invention en se référant au dessin annexé qui en représente, à titre d'exemple non limitatif, un mode d'exécution, les particularités qui ressortent tant du texte que du dessin faisant bien entendu partie de l'invention.
Dans ce mode d'exécution on a utilisé l'invention dans une lampe électrique à incandescence qui sur la fig.I est représentée en coupe longitudinale à l'état complètement achevé et présente deux cols tubulaires auxquels sont scellés deux culots tubulaires munis de brides. Le scellement de l'un
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des culots dans un col est représenté à échelle agrandie surIa fig.2.
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La fig. 3. montre une phase de fabrication de la lampe,
La lampe représentée sur la fig.I. comprend une ampoule en verre qui par ses deux extrémités se raccorde aux cols tu- -bulaires 2. Le filament 3 est supporté par deux fils d'alimen- -tation rigides 41 dont l'un est fixé au culot métallique tubu- -laire 5 dont le fond est percé d'un trou 7 destiné à faire le vide dans la lampe et de la remplir de gaz éventuellement,. Au cours de la fabrication de la lampe on relié tout d'abord le filament 3, par- l'intermédiaire des fils d'alimentation 4, aux culots 5 et 6, puis en introduit le tout dans un col de l'ampoule I jusqu'à ce que les deux culots se trouvent à l'intérieur des parties tubulaires 2 du col de l'ampoule 1, parties avec les- -quelles Ils doivent être scellés.
Le filament peut être tendu de la manière voulue en déplaçant les culots dans les cols de l'ampoule, puis on peut effectuer le scellement des culots aux cols de l'ampoule. Les culots sont constitués par un métal ou un alliage métallique, par exemple un alliage de ferrochrome, dont le coefficient de dilatation correspond sensiblement à celui du verre utilisé.
pour obtenir une soudure qui est parfaitement étanche pendant le fonctionnement , et dans laquelle il ne se produit donc pas à la longue des fissures dans le verre par suite des efforts qui sont toujours présents dans le verre et varient dans les lampes électriques à incandescence ou tubes à déchar- -ges par suite de la charge thermique conjointement avec la forme défavorable de la partie du culot scellée au verre, on a, comme le montre nettement la fig.2., muni le culot, par son extrémité faisant face à la lampe, d'une bride 8 en forme d'entonnoir qui présente en l'espèce un profil courbe.En donnant à la bride une forme de ce genre on évite des transitions marquées entre la surface de soudure du verre à la partie tubulaire du culot d'une part et à la bride d'autre part, transitions marquées qui peuvent donner lieu à la production de fissures dans le verre.
De plus on assure que le verre peut se raccorder à la paroi du culot
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avec une épaisseur graduellement décroissante, comme le MWA-
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la fig.2. sur le côté convexe 9 de la bride 8 où l'épaisseur du verre dégrolt graduellement jusqu'à ce que la paroi intérieu- -re 10 de la partie tubulaire 2 du col s'étend dans le prolon- -gement de la paroi intérieure II de la partie tubulaire du cu- -lot. Le rayon de courbure est de l'ordre de grandeur de la dis- -tance dont le bord extrême de la bride fait saillie de la paroi extérieure de la partie tubulaire du culot. Si l'on choisit un rayon de courbure plus petit il est à recommander de lui donner une valeur d'au moins 0,4 mm.
En cas d'un très petit rayon de courbure, il y a le risque de la production sur le coté concave de la bride d'un sac d'air qui nuit à la solidité de la soudure. Pour un diamètre extérieur du culot de 3mm.,on choisit, de préférence, un rayon de courbure de 0,5 mm.
La Fig. 3. représente la phase de fabrication dans laquelle l'embase du filament, comportant le filament 3, les fils d'alimentation 4 et les culots 5 et 6, est disposée à l'intérieur de l'ampoule de sorte qu'on puisse commencer par sceller. A cet effet, on chauffe le verre entourant la bride 8 et la partie tu- -bulaire du culot 6 jusqu'à ce que le culot métallique ait at- -teint la température nécessaire pour le scellement, le verre adhérent à la paroi extérieure du culot et entourant la bride sur ses deux cotés. Pour conférer au verre plastique une forme convenable et pour serrer le verre contre le culot on peut utili- -ser éventuellement un galet 3 ou un autre outil convenable quelconque. Le culot 5 est également scellé de façon analogue à l'autre col de l'ampoule.
Puis on peut faire le vide dans la lampe à la pompe de la manière habituelle par le trou ménagé dans le culot 5, éventuellement on peut la remplir de gaz. Enfin on peut la fermer en chauffant la matière fusible I2disposée à l'intérieur du culot 5.
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"Glass article to which a metallic object is sealed"
U.S. Patent No. 1,649,907 describes a glass article comprising a tubular portion sealed to the portion of a metallic object which has a similar shape and is provided with a flange surrounded by the glass, the two tubular portions having substantially the same coefficient of expansion .. These known welds have the drawback that the glass will crack over time at the places where the glass connects to parts of the metal object bent markedly, cracks which are caused by forces in the glass which appear more particularly when the weld undergoes variations
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-tions of temperature. For this reason, the operational safety of these welds is low.
The present invention has for b t
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avoid this drawback. In the article made of sealed glass and metal which is the subject of the present invention, the flange of the metal object has the shape of a funnel. By running the flange in this way the glass which comes into contact with the metal object and is sealed to it does not show marked variations in direction and connects to the metal object-
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-lique with a gradually increasing thickness.
It is particularly advantageous to give the flange at least partially a curved profile whose radius of curvature is at most of the order of magnitude of the distance, of which the end edge of the flange projects from the outer wall. -rieure of the tubular part of the metal object. If the radius of curvature exceeds this distance, there is a risk in some cases that the glass will not bear against the flange along its entire length, increasing the risk of cracking in the weld.
In a very simple embodiment, the inner wall of the tubular part of the metal object extends in the extension of the inner wall of the tubular part of the glass article.
This kind of welds is particularly suitable for electric incandescent lamps and discharge tubes, because in these devices the forces in the glass undergo variations as a result of the thermal forces.
The invention will be better understood by referring to the appended drawing which represents, by way of nonlimiting example, an embodiment thereof, the features which emerge both from the text and from the drawing naturally forming part of the invention.
In this embodiment, the invention has been used in an incandescent electric lamp which in fig.I is shown in longitudinal section in the completely completed state and has two tubular necks to which are sealed two tubular caps provided with flanges. The sealing of one
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pellets in a neck is shown on an enlarged scale in fig. 2.
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Fig. 3.shows a manufacturing phase of the lamp,
The lamp shown in fig.I. comprises a glass bulb which by its two ends connects to the tubular necks 2. The filament 3 is supported by two rigid feed wires 41, one of which is fixed to the tubular metal base 5 the bottom of which is pierced with a hole 7 intended to create a vacuum in the lamp and to fill it with gas if necessary. During the manufacture of the lamp, the filament 3 is first of all connected, via the supply wires 4, to the bases 5 and 6, then the whole is introduced into a neck of the bulb I until 'that the two bases are inside the tubular parts 2 of the neck of the ampoule 1, parts with which they must be sealed.
The filament can be stretched as desired by moving the caps in the necks of the ampoule, then the caps can be sealed to the necks of the ampoule. The caps are formed by a metal or a metal alloy, for example a ferrochrome alloy, the coefficient of expansion of which corresponds substantially to that of the glass used.
to obtain a weld which is perfectly tight during operation, and in which therefore over time cracks in the glass do not occur as a result of the forces which are always present in the glass and vary in incandescent electric lamps or tubes with discharges as a result of the thermal load together with the unfavorable shape of the part of the base sealed to the glass, we have, as clearly shown in fig. 2., provided the base, by its end facing the lamp , a flange 8 in the shape of a funnel which in this case has a curved profile. By giving the flange a shape of this kind, marked transitions between the soldering surface of the glass to the tubular part of the base d 'on the one hand and at the flange on the other hand, marked transitions which can give rise to the production of cracks in the glass.
In addition, it is ensured that the glass can be connected to the wall of the base
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with a gradually decreasing thickness, like the MWA-
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fig. 2. on the convex side 9 of the flange 8 where the thickness of the glass gradually drops off until the inner wall 10 of the tubular part 2 of the neck extends into the extension of the inner wall II of the tubular part of the cu- -lot. The radius of curvature is of the order of magnitude of the distance of which the end edge of the flange projects from the outer wall of the tubular part of the base. If a smaller radius of curvature is chosen, it is recommended to give it a value of at least 0.4 mm.
In the event of a very small radius of curvature, there is the risk of the production on the concave side of the flange of an air bag which affects the strength of the weld. For an outside diameter of the base of 3 mm., A radius of curvature of 0.5 mm is preferably chosen.
Fig. 3.shows the manufacturing phase in which the base of the filament, comprising the filament 3, the feed wires 4 and the bases 5 and 6, is placed inside the bulb so that we can start by seal. To this end, the glass surrounding the flange 8 and the tubular part of the base 6 is heated until the metal base has reached the temperature necessary for sealing, the glass adhering to the outer wall of the base and surrounding the flange on both sides. To give the plastic glass a suitable shape and to clamp the glass against the base, optionally, a roller 3 or any other suitable tool can be used. Base 5 is also sealed analogously to the other neck of the ampoule.
Then the lamp can be evacuated at the pump in the usual way through the hole in the base 5, if necessary it can be filled with gas. Finally, it can be closed by heating the fusible material I2 disposed inside the base 5.