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La présente invention concerne les lampes-éclair ou "flash" photo- graphiques et plus particulièrement une lampe-éclair du type sans pointe et un procédé de fabrication de cette lampe.
On s'est efforcé depuis quelques années de réaliser une lampe- éclair ayant des dimensions considérablement plus faibles que les lampes déjà connues, d'une production plus économique que celles-ci et enfin ne comportant pas comme ces dernières la douille standard du type à baïonnet- te ou du type à vis. -Bien que les dimensions des anciennes lampes aient été considérablement diminuées depuis un certain nombre d'années, leur constitution de base est restée sensiblement la même, principalement en raison des problèmes de fabrication qui se posaient quand on voulait la changer.
On a constaté déjà que quelques-uns de ces buts pouvaient être at- teints en augmentant la pression du gaz à l'intérieur de la lampe, mais le problème du scellage étanche de la lampe n'avait pas été résolu jusqu'à pré- sent.
Il fallait en réalité réaliser un joint étanche résistant à la pros- sion dans une atmosphère oxydante ou même neutre. Les techniques de scel- lage suggérées dans le passé n'étaient pas applicables pour obtenir ce ré- sultat et c'est pourquoi les lampes-êclair vendues actuellement dans le com- merce contiennent une atmosphère dont la pression est inférieure à la pres- sion atmosphérique.
La présente invention a pour but de réaliser une lampe-éclair ou flash photographique dont la structure est radicalement différente de celle des anciennes lampes-éclair, mais qui peut être cependant 'fabriquée par un-- procédé pratique.
La structure de la lampe-éclair conforme à l'invention, est étudiée de manière à tirer de ses éléments constitutifs le rendement maximum.
L'invention vise également à réaliser un procédé économique de fa- brication de ces lampes perfectionnées.
Elle atteint les buts indiqués ci-dessus et procure encore d'autres avantages en donnant à cette lampe une structure analogue à celle d'une en- veloppe cylindrique et en utilisant un joint à contact direct verre sur métal ou émail de verre sur métal.
Sur le dessin annexé, qui représente un mode de réalisation parti- culier de l'invention t la figure 1 est une vue agrandie, en élévation de face, d'une lampe- éclair conforme à l'invention;
La figure 2 est une élévation de face partiellement coupée d'un dis- positif permettant de fabriquer une lampe-éclair du type représentée sur la figure 1.
La lampe-éclair représentée sur la figure 1 comporte une enveloppe tubulaire en verre 10 comportant une extrémité de diamètre réduit et calibré qui est scellée dans une embase métallique de chapeau 14, dont les parois latérales s'étendent vers le haut sur une distance suffisante pour entourer la partie 12 de diamètre réduit de l'enveloppe. L'embase comporte une par- tie centrale circulaire et creuse 16 dans laquelle on peut loger un bouton de contact 18, qui est scellé dans cette cavité 16 de manière à être isolé électriquement et à être imperméable à l'air. Dans le procédé représenté sur le dessin, on utilise du verre fritté pour former un joint verre sur métal entre le bouton 18 et son siège 16 prévu dans l'embase 14. Le verre formant le joint étanche est représenté en 20.
L'embase comporte un orifice
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central 22, qui est suffisamment large pour permettre le passage d'un con- ducteur électrique 24; son diamètre est généralement égal à quatre fois celui du conducteur. Celui-ci présente un bon contact électrique avec le bouton 18, mais il est isolé du chapeau 14 au moyen de vere fondu, à peu près de la même manière que le bouton 18. Un deuxième conducteur 26 est maintenu en contact électrique avec l'intérieur .du chapeau 14. Ces deux conducteurs 24 et 26 sont munis, près de leurs extrémités, de pastilles d'une pâte d'allumage en 28. Un mince filament 30 réunit les deux conduc- teurs 24 et 26 aux points 28. L'intérieur de l'enveloppe 10 contient des lambeaux d'une matière en feuille 29 capable de servir de source de lumiè- re actinique quand la lampe s'allume.
L'enveloppe 10 est naturellement scel- lée sur le chapeau 14 par un moyen approprié. La matière utilisée à cet ef- fet et représentée sur la figure 1 est un émail de verre 31 fabriqué avec du verre fritté.
L'enveloppe utilisée pour la fabrication des lampes peut être con- stituée naturellement par une matière quelconque imperméable au gaz et suf- fisamment transparente pour permettre la transmission de la'lumière produite dans la lampe. Elle doit, d'autre part, posséder évidemment des caractéris- tiques permettant de l'utiliser sans craindre des éclats résultant de la com- bustion des matières à l'intérieur de la lampe au moment où la lumière est produite. C'est pourquoi quand on utilise le verre pour constituer l'enve- loppe, .il est recommandé de recouvrir l'extérieur de l'enveloppe avec une laque transparente 32, qui sert au moins à lier les fragments dans le cas où l'enveloppe se brise sous l'action de la chaleur et de la pression apparais- sant pendant la combustion rapide des matières produisant la lumière.
La forme tubulaire utilisée conformément à l'invention permet-de réaliser dans . la lampe un plus grand volume de l'oxygène nécessaire que dans le cas d'une lampe possédant des dimensions extérieures analogues mais comportant une surface limitée comme les lampes-éclair courantes qui sont étranglées dans la zone de la douille. On a constaté que les lampes conçues comme on vient de l'expliquer peuvent en outre être fabriquées avec des-pressions inté- rieures de gaz plus grandes que celles utilisées dans les lampes anciennes.
La plupart des anciennes lampes contenaient de l'oxygène à une pression à peine supérieure à 2/3 d'atmosphère. Au contraire, les lampes conformes à l'invention peuvent être facilement fabriquées avec des pressions intérieu- res atteignant deux atmosphères, tout en conservant cependant le coefficient de sécurité nécessaire, La lampe représentée sur la figure 1 est notablement agrandie. On a représenté sur la figure 2 une lampe se rapprochant davanta- ge des lampes réelles au point de vue des dimensions ; figure montre comment on fabrique ces lampes.
Le métal formant le chapeau 14 peut être choisi dans une gamme éten- due de métaux. Quand on établit un joint étanche directement entre l'enve- loppe 10 et le chapeau 14, il est préférable naturellement d'utiliser une matière se prêtant à l'exécution d'un tel joint, par exemple un alliage d' étanchéité connu pour contact verre sur métal. On connaît déjà de nombreu- ses matières de ce genre. On peut choisir pour le chapeau une matière pos- sédant un coefficient de contraction plus grand que celui de l'enveloppe; on peut aussi, dans la fabrication de la lampe, prévoir un refroidissement différentiel de manière qu'à partir d'une température représentant le point de durcissement de l'émail jusqu'à la température ambiante la matière du chapeau ait un coefficient effectif de contraction supérieur à celui de 1' enveloppe.
Il en résulte entre la collerette du chapeau et la périphérie de l'enveloppe un joint étanche du type à compression radiale. On peut uti- liser dans ce but, pour le chapeau, un alliage comprenant approximative- ment 42% de nickel 4 à 8% de chrome et pas moins de 50% de fer à peu près entièrement exempt de cobalt; on peut utiliser aussi des alliages de la
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série générale des aciers au chrome, par exemple l'acier contenant 27 à 30% de chrome, 0,6% de silicium, 1% de manganèse, 0,16% de carbone, 0,04% de soufre et 0,04% de phosphore. Quand on utilise du verre fritte'pour former le joint, on peut utiliser de l'acier laminé à froid.
Un certain nombre de techniques peuvent permettre naturellement de fabriquer des lampes ressemblant par leur structure à celle représentée sur la figure 1. Le procédé préféré oonsiste à souder d'abord l'électrode 26 à l'intérieur du chapeau, puis à recouvrir la surface intérieure de celui-ci et particulièrement ses parois latérales avec du verre fritte dans les cas où l'on utilise de l'acier laminé à froid de préférence à un alliage d'étan- ohéité pour contact direct verre sur métal.
On doit aussi recouvrir de verre fritte la cavité 16, à l'extérieur de l'embase; ensuite, on place dans son siège le bouton 18, au centre duquel le conducteur 24 a été fixée et on introduit ces deux organes 14 et 18 dans l'atmosphère d'un tour, où on peut élever la température jusqu'au point de fusion du verre fritté de manière à former sur le chapeau une surface émaillée (sur la surface tout entière du chapeau si on le désire) en même temps qu'un joint de verre entre le bouton 18 et la base du chapeau 14; un joint de verre est formé aussi dans la partie du chapeau où le conducteur 24 traverse l'orifice central.
Le chapeau est alors prêt pour la soudure d'un filament 30 entre les conducteurs
24 et 26, et pour l'application de la pâte d'allumage 28 qui est générale- ment à base de poudre de zirconium.
Quand on a rempli l'enveloppe 10 avec la matière qui doit consti- tuer la source de lumière actinique$ par exemple avec les feuilles 29, on peut monter sur une tige métallique, telle que la tige 40 de la figure 2, le chapeau préparé par le procédé décrit ci-dessus. On peut alors-faire reposer sans serrage l'enveloppe renfermant les feuilles 29 entre les pa- rois annulaires et latérales du chapeau 14, après quoi on place par dessus l'enveloppe un capuchon 42. Ce capuchon peut être muni d'un ressort 44 s' étendant vers le haut à partir de la surface supérieure du oapuohon.
Ce ressort est suffisamment long pour s'appliquer par son extrémité supérieure oontre le fond d'une cloche 50, que l'on place par-dessus le ressort et que l'on presse vers le bas de manière à maintenir solidement l'enveloppe 10 contre le chapeau supporté 14. Quand la cloche 50 se trouve dans cette position, on l'applique sur une bague du type "0" 52 en la tirant vers le bas contre un siège annulaire 54 !!ou moyen d'un écrou 56; cet éorou est muni d'une collerette 58 dirigée vers l'intérieur et s'appliquant contre une collerette 60 dirigée vers l'extérieur et faisant partie de la cloche.
Quand on a assemblé le dispositif, comme on vient de l'indiquer, la lampe se trouve dans une chambre fermée hermétiquement, dont la seule communica- tion aveo l'extérieur s'effectue par une série d'orifices 62, prévus dans 1' extrémité inférieure de la tige 40, qui est tubulaire à cet endroit, et par l'organe tubulaire 64 qui traverse l'organe 54 mais qui est scellé herméti- quement sur celui-ci. Comme on le voit sur le dessin, cet organe tubulaire 64 aboutit à un raccord 70 en'forme de oroix, dont une branche 72 est reliée à une pompe à vide, une autre branche 74 est reliée à une source d'oxygène, la troisième branche 76 étant reliée à un manomètre et la quatrième au tube 64.
Pendant que les éléments constitutifs de la lampe se trouvent dans cette chambre scellée hermétiquement, des valves peuvent être réglées de manière à retirer de l'enveloppe tout l'air qu'elle contient, après quoi une manipulation appropriée des valves permet d'introduire l'oxygène dans la chambre à une pression désirée quelconque. On a constaté que la pres- sion d'oxygène convenant le mieux était voisine de 1,6 atmosphère. Quand cette pression a été atteinte, on excite la bobine 70 à haute fréquence qui entoure la oloohe 50 au voisinage du chapeau 14. Il en résulte que l'émail de verre se trouvant dans la zone de la collerette annulaire du
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chapeau commence à se ramollir, puis mouille l'enveloppe de-verre; on lais- se ensuite refroidir le dispositif tout entier.
Si ce refroidissement est effectué dans des conditions appropriées de durée et de température, un joint satisfaisant à contact émail de verre sur métal se forme à cet endroit et on peut alors retirer de l'intérieur de la cloche 50 la lampe-éclair qui est prête à être utilisée
Dans l'application pratique de cette technique de scellage, avec l'aide d'une énergie électrique à haute fréquence appliquée aux parois la- térales du chapeau, il est cependant indispensable de réaliser un moyen quel- conque pour.maintenir la chaleur dans la zone désirée du chapeau. Autre- ment , le joint de verre formé entre le bouton 18 et le chapeau 14 aurait tendance à se fendre ou tout au moins à devenir perméable au gaz.
D'autre part, il faut prévoir un moyen pour maintenir la chaleur aussi près que possible du fond du chapeau, en évitant qu'elle ne soit transmise au tube de verre auquel on scelle le chapeau, en particulier à la partie du tube se trouvant juste au-dessus du bord de l'embase, et cela pour deux raisons; la première raison concerne l'apparence défectueuse que prendrait l'organe tubulaire en verre dans le cas où la chaleur le déformerait; la deuxième raison consiste dans le fait qu'il faut prévoir un écran pour éloigner la chaleur de la pâte d'allumage, de peur que celle-ci ne s'allume prématuré- ment et ne rende par conséquent la lampe inutilisable et sans valeur.
La tige 40 représentée sur la figure 2 a été prévue pour éliminer la chaleur du chapeau avec une vitesse suffisamment grande, dans le but d'empêcher l'émail de fondre au voisinage immédiat du bouton 18 pour réaliser cette tige, on choisit une matière bonne conductrice de la chaleur avec une struc- ture suffisamment massive permettant une conduction adéquate de la chaleur à partir de cette zone critique. En outre, le capuchon 42 sert, non seule- ment à maintenir le tube de verre pressé énergiquement contre le chapeau, mais aussi comme écran calorifique, On prolonge de préférence cet organe vers le bas jusqu'en un point se trouvant légèrement en-dessous du niveau supérieur du chapeau.
On contribue ainsi à isoler l'énergie directe à haute fréquence qui est absorbée par le chapeau 14 et à la maintenir dans la po- sition où elle est le plus utile pour faire fondre l'émail de verre et pour réaliser ainsi un joint direct verre sur métal aux points désirés. Ce ca- puchon 42 sert en somme à la fois d'écran calorifique et de moyen pour dissiper la chaleur en dehors des zones qui ne doivent pas être chauffées.
Le bord saillant du chapeau 14, non seulement augmente la résis- tance à la structure et permet ainsi d'utiliser un métal relativement min- ce, mais il sert également à localiser la chaleur pendant l'opération de scellage. Puisque ce bord s'étend'légèrement plus loin du centre, vers 1' extérieur, que toute autre partie de la lampe, il est le plus rapproché de la bobine et sert ainsi à localiser l'énergie électrique à haute fréquence.