LAMPE ELECTRIQUE A INCANDESCENCE.
Le filament des lampes électriques à incandescence, dont le corps incandescent consiste en un filament spiralé dont les extrémités sont tendues en ligne droite entre deux conducteurs rigides d'amenée du courant, subit des efforts mécaniques résultant de la dilatation calorifique qui se produit au moment de la mise en circuit et hors circuit. Ces efforts sont susceptibles d'abréger la durée de vie du corps incandescent, surtout lorsque la fréquence de commutation est très grande, comme dans le cas des lampes pour signaux clignotants. La dilatation calorifique ne peut être absorbée
par les extrémités en ligne droite du filament spiralé, qui sont fixées sous forme pratiquement rigide sur les conducteurs d'amenée du courant, car elles sont trop courtes et elles sont à une température sensiblement inférieure
à celle de la spirale et à laquelle le wolfram ne se déforme pas facilement.
Les efforts de dilatation qui en résultent doivent donc être compensés par la spirale elle-même et, avec les formes connues de spirales courantes, cette compensation s'effectue par une flexion de la spirale, c'està-dire de son axe, dans une direction déterminée, ainsi qu'on l'a constaté
au moyen d'appareils optiques appropriés. En cas de mises en circuit et hors circuit répétées, cette flexion se produit toujours dans le même sens. Telle est probablement la raison pour laquelle la durée des spirales de cette nature est relativement courte en cas d'une grande fréquence des commutations, par exemple dans celui des signaux clignotants, et pour laquelle elles cessent déjà de fonctionner après 25.000 commutations environ par exemple.
On remédie à cet inconvénient suivant l'invention en complétant dans les lampes du type précité le corps incandescent spiralé, en un point
au moins, par une boucle de fil qui en absorbe les dilatations calorifiques
et dont le diamètre du noyau est supérieur à celui de la spirale proprement dite.
Ce prolongement en forme de boucle ou d'étrier de l'extrémité de la spirale, qui peut englober une fraction d'une spire entière jusqu'à quelques spires, absorbe aussi bien les efforts de dilatation que la boucle de dilatation par exemple d'une canalisation de vapeur. Etant donné que le métal de la boucle de fil ou-de l'étrier se trouve au voisinage immédiat de la spirale proprement dite, et aussi en raison du chauffage mutuel des portions de l'enroulement, la température de ce métal est encore assez élevée, et en tout cas sensiblement plus élevée que celle de l'extrémité en ligne droite de la spirale, de sorte qu'il peut se déformer suffisamment sans se rompre.
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un élément conducteur spécial élastique. Cet élément consiste de préférence non en un fil rond, mais en métal aplati, par exemple en une bande, d'une
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par millimètre carré. Cette bande peut être par exemple en nickel.
Quelques exemples de réalisation de l'invention sont décrits ciaprès en détail avec le dessin ci-joint à l'appui, sur lequel :
la fig. 1 représente une lampe à incandescence dont les extrémités allongées du filament spiralé sont recourbées perpendiculairement à l'axe de la spirale,
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pliquée à une lampe dite linolite miniature, telle qu'on l'emploie souvent dans les indicateurs de direction à feu clignotant des automobiles,
les fig. 3 et 4 représentent des variantes de la forme de réalisation de la fige '2,
Les fig. 5 à 7 représentent trois vues différentes d'une forme
de réalisation d'une spirale à boucle de fil en forme d'étrier.
la fig. 8 est une élévation latérale d'une autre forme de réalisation, également pour lampe linolite miniature, et
la fig. 9 est une vue en plan de la lampe de la fig. 8.
L'invention est décrite ci-après en tant que s'appliquant aux corps lumineux de lampes électriques à incandescence, mais elle peut s'appliquer aussi à d'autres corps incandescents de lampes électriques, par exemple aux électrodes incandescentes des lampes à décharge. Les extrémités prolongées 3 et 4 de la spirale 1 de la lampe à incandescence de la fig. 1 sont recourbées à angle droit par rapport à l'axe de la spirale 1 et fixées comme d'habitude aux fils d'amenée du courant 5. Des boucles de fil 2 se raccordent directement aux extrémités de la spirale 1, le diamètre de leur noyau étant sensiblement plus grand que celui du noyau de la spirale 1. Par exemple, le diamètre du noyau des boucles 2 peut être égal au triple jusqu'au décuple et davantage de celui du noyau de la spirale.
Ces boucles 2 peuvent être disposées aux deux extrémités de la spirale 1 ou suivant la fig. 3 à une extrémité seulement. Chaque boucle englobe environ une spire, mais suivant les divers cas particuliers elle peut n'englober qu'une fraction de spire
ou en englober plusieurs, mais en tout cas quelques-unes seulement.
Les extrémités en ligne droite 6 et 7 de la spirale de la forme
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me d'habitude dans les lampes dites linolite miniatures, du type représenté. Chaque extrémité de la spirale 1 de cette forme de réalisation comporte aussi une boucle 2 englobant à peu près une spire et dont le diamètre du noyau est à peu près égal au quintuple de celui de la spirale.
La boucle 2 de fil absorbant la dilatation calorifique peut aussi être disposée suivant la fig. 4 au milieu des portions 1 et 8 de la spirale. Dans tous les cas, on dispose les boucles de façon qu'elles se trouvent directement dans la région de conductibilité et de rayonnement calorifique de la spirale ,1 et soient chauffées en même temps qu'elle. La durée des lampes électriques à incandescence équipées avec des corps incandescents spiralés suivant l'invention est beaucoup plus longue que celle des lampes connues mentionnées au début et dépasse une fréquence de commutation de
500.000 mises en circuit et hors circuit, sans que la dilatation calorifique rende la spirale défectueuse.
Alors que dans les formes de réalisation décrites ci-dessus,la boucle de fil de l'extrémité de la spirale se trouve dans un plan parallèle au plan des spires de la spirale, on peut aussi envisager une application. de l'invention dans laquelle la boucle se trouve dans un plan perpendiculaire. Cette forme de réalisation est représentée en élévation latérale sur la fig. 5, en coupe suivant la ligne 6-6 de la fig. 5 sur la fig. 6, et en plan sur la fig. 7. La boucle de fil 9 en forme d'étrier n'englobe alors qu'une demi-spire, mais se raccorde aussi directement à la spirale l.Bien
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mité de la spirale.
Il peut arriver parfois qu'on ne désire pas former, comme dans les formes de réalisation décrites ci-dessus, la boucle ou étrier de dilatation par le fil lui-même du corps lumineux spiralé, soit en raison d'une fabrication plus difficile, soit parce que la boucle de fil encore incandescente donne lieu à des perturbations dans les appareils optiques. Il ne convient pas de former une boucle ou un étrier directement avec les fils d' amenée du courant, car la section de ces fils doit être suffisante pour faire passer le courant, de sorte qu'ils sont pratiquement rigides à l'égard des faibles efforts de dilatation exercés par la spirale.
Mais on peut remédier à ces difficultés, suivant une autre forme de réalisation de l'invention, en intercalant entre le corps lumineux spiralé et le conducteur d'amenée du courant un élément conducteur spécial,élastique, ayant de préférence la forme d'une bande mince mais dont la largeur est choisie particulièrement grande afin d'obtenir une section suffisante pour assurer le passage du courant. Il ne convient pas que cette partie d'amenée du courant en forme de bande ait la dureté d'un ressort. C'est pourquoi il y a lieu de rendre plus souple cette partie, par exemple en nickel,
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gitudinale de la spirale en wolfram, sans exercer aucune réaction sur elle.
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8 et 9 est supporté d'un côté directement par le fil rigide 5 d'amenée du courant, tandis que de l'autre côté le conducteur d'amenée du courant est formé en partie par une bande métallique plane 10 qui supporte d'un coté le corps lumineux 1 et dont l'autre côté est fixé sur le fil rigide 11 d'amenée du courant. Cette bande, de préférence en nickel/ est suffisamment mince pour pouvoir fléchir sous l'effet des faibles efforts exercés par la spirale
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que sa section soit suffisante afin d'assurer le passage du courant.
L'épaisseur de la bande 10 est comprise de préférence entré 90 et 200% du diamètre du fil du filament, et on détermine sa largeur de façon
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ré. Par exemple, dans une lampe linolite miniature du type représenté, dont la tension nominale est de 6 volts et qui absorbe une puissance nominale de
15 watts, on utilise une bande de nickel d'environ 0,1mm d'épaisseur et environ 1 mm de largeur.
ELECTRIC LAMP WITH INCANDESCENCE.
The filament of incandescent electric lamps, whose incandescent body consists of a spiral filament whose ends are stretched in a straight line between two rigid current supply conductors, undergoes mechanical forces resulting from the thermal expansion which occurs at the time of switching on and off. These forces are liable to shorten the life of the incandescent body, especially when the switching frequency is very high, as in the case of lamps for flashing signals. Heat expansion cannot be absorbed
by the straight line ends of the spiral filament, which are fixed in a practically rigid form on the current supply conductors, because they are too short and they are at a significantly lower temperature
to that of the spiral and to which the wolfram does not easily deform.
The resulting expansion stresses must therefore be compensated for by the spiral itself and, with the known forms of current spirals, this compensation is effected by bending the spiral, that is to say its axis, in a direction determined, as has been observed
using appropriate optical devices. With repeated switching on and off, this bending always occurs in the same direction. This is probably the reason why the duration of spirals of this nature is relatively short in the event of a high switching frequency, for example in that of flashing signals, and why they already cease to function after about 25,000 switching operations, for example.
This drawback is remedied according to the invention by completing, in lamps of the aforementioned type, the incandescent spiral body, at a point
at least, by a loop of wire which absorbs the heat expansion
and whose core diameter is greater than that of the spiral itself.
This loop-shaped or stirrup-shaped extension of the end of the spiral, which can encompass a fraction of an entire turn up to a few turns, absorbs both expansion forces and the expansion loop for example a steam line. Since the metal of the wire loop or of the caliper is in the immediate vicinity of the spiral proper, and also due to the mutual heating of the portions of the winding, the temperature of this metal is still quite high. , and in any case substantially higher than that of the straight end of the spiral, so that it can deform sufficiently without breaking.
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a special elastic conductive element. This element preferably consists not of a round wire, but of flattened metal, for example a strip, of a
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per square millimeter. This strip may for example be made of nickel.
Some examples of embodiment of the invention are described below in detail with the accompanying drawing, on which:
fig. 1 represents an incandescent lamp, the elongated ends of the spiral filament of which are curved perpendicular to the axis of the spiral,
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applied to a so-called miniature linolite lamp, such as it is often used in the direction indicators with flashing lights of automobiles,
figs. 3 and 4 show variants of the embodiment of the pin '2,
Figs. 5 to 7 represent three different views of a shape
making a wire loop spiral in the form of a stirrup.
fig. 8 is a side elevation of another embodiment, also for a miniature linolite lamp, and
fig. 9 is a plan view of the lamp of FIG. 8.
The invention is described below as being applied to the luminous bodies of incandescent electric lamps, but it can also be applied to other incandescent bodies of electric lamps, for example to the incandescent electrodes of discharge lamps. The extended ends 3 and 4 of the spiral 1 of the incandescent lamp of FIG. 1 are bent at right angles to the axis of the spiral 1 and fixed as usual to the current supply wires 5. Loops of wire 2 are connected directly to the ends of the spiral 1, the diameter of their core being significantly larger than that of the core of the spiral 1. For example, the diameter of the core of the loops 2 may be three times up to tenfold and more than that of the core of the spiral.
These loops 2 can be arranged at both ends of the spiral 1 or according to FIG. 3 at one end only. Each loop encompasses about one turn, but depending on the various particular cases it may encompass only a fraction of a turn
or encompass several, but in any case only a few.
The straight line ends 6 and 7 of the spiral of the form
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me usually in the so-called miniature linolite lamps, of the type shown. Each end of the coil 1 of this embodiment also has a loop 2 encompassing approximately one coil and whose core diameter is approximately five times that of the coil.
The loop 2 of wire absorbing the thermal expansion can also be arranged according to FIG. 4 in the middle of portions 1 and 8 of the spiral. In all cases, the loops are arranged so that they are located directly in the region of conductivity and heat radiation of the coil, 1 and are heated at the same time as it. The duration of electric incandescent lamps equipped with spiral incandescent bodies according to the invention is much longer than that of the known lamps mentioned at the beginning and exceeds a switching frequency of
500,000 switched on and off, without the thermal expansion rendering the spiral defective.
While in the embodiments described above the coil end wire loop lies in a plane parallel to the plane of the coil turns, one can also envision an application. of the invention in which the loop is in a perpendicular plane. This embodiment is shown in side elevation in FIG. 5, in section along line 6-6 of FIG. 5 in fig. 6, and in plan in FIG. 7. The loop of wire 9 in the form of a stirrup then only encompasses a half-turn, but also connects directly to the spiral I.
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moth of the spiral.
It may sometimes happen that one does not wish to form, as in the embodiments described above, the expansion loop or stirrup by the wire itself of the spiral luminous body, or because of a more difficult manufacture, or because the still incandescent wire loop gives rise to disturbances in optical devices. It is not appropriate to form a loop or a stirrup directly with the current lead wires, since the cross section of these wires must be sufficient to carry the current, so that they are practically rigid with regard to weak ones. expansion forces exerted by the spiral.
However, these difficulties can be overcome, according to another embodiment of the invention, by interposing between the spiral luminous body and the current supply conductor a special elastic conductive element, preferably in the form of a strip. thin but the width of which is chosen to be particularly large in order to obtain a section sufficient to ensure the passage of the current. This strip-shaped current supply part should not have the hardness of a spring. This is why this part should be made more flexible, for example in nickel,
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gitudinal of the wolfram spiral, without exerting any reaction on it.
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8 and 9 is supported on one side directly by the rigid current supply wire 5, while on the other side the current supply conductor is formed in part by a flat metal strip 10 which supports a side the luminous body 1 and the other side of which is fixed to the rigid wire 11 for supplying the current. This strip, preferably nickel / is thin enough to be able to bend under the effect of the low forces exerted by the spiral
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that its section is sufficient to ensure the passage of current.
The thickness of the strip 10 is preferably between 90 and 200% of the diameter of the filament yarn, and its width is determined so
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re. For example, in a miniature linolite lamp of the type shown, the nominal voltage of which is 6 volts and which absorbs a nominal power of
15 watts, a strip of nickel about 0.1mm thick and about 1mm wide is used.