Procédé pour chasser l'air des récipients tels que lampes ix incandescence, triodes, tubes R#ntgen etc., et installation pour la mise en couvre de ce- procédé. La présente invention se rapporte à un procédé pour chasser l'air des récipients tels que lampes à incandescence, triodes, tubes Roentgen, etc., et à une installation pour la mise en couvre de ce procédé.
Le dessin ci-annexé représente, à titre d'exemple, diverses installations pour la mise en aeuvre du procédé revendiqué.
La fig. 1 montre une installation pour faire le vide dans une ampoule de lampe à incandescence; les fig. 4, 5 et 6 montrent un détail de cette installation; Les fig. 2 et 3 montrent une installation pour faire le vide à la fois clans plusieurs ampoules de lampes à incandescence; les fig. 7, 8 et 9 se rapportent à des détails de cette installation; Les fig. 10 et 11 montrent chacune une installation pour la fusion du verre employé à la confection des ampoules de lampes à in candescence; la fig. 12 est une variante d'un détail d'une de -ces installations.
Dans l'installation des fig. 1, 4, 5 et 6, il s'agit de faire le vide dans une ampoule 1 d'une Iampe à incandescence; ampoulé qui comprend un corps muni d'un anneau fusible 2 et un couvercle 3: 'Le e6rps de l'ampoule est fixé sur la platine 7.' de la cloche R par des pinces à ressort t1. On introduit dans l'ampoule 1 le filament préalablement monté sur le couvercle 3 et on- place ce couvercle dans sa position normale, son bord reposant sur l'anneau fusible 2- formé sur l'ampoulé 1.
Dans le plan de cet anneau 2, concen triquement<B>à,-</B> lui et- ' à peu de distance, est disposé un conducteur électrique f -cir culaire que lori chauffe par un courant électrique variable, pour prôdüire au mo ment voulu la\ fusion de l'anneau 2 afin d'obtenir le scellement de l'ampoule et du couvercle; on couvre le tout avec la cloche R qui repose sur le rebord P de la platine p par l'intermédiaire de l'anneau S en caoutchouc, le bord inférieur de la cloche plongeant dans 'la rainure B1. L'opération qui consiste à faire le vide dans la cloche P comportera de préférence les trois phases suivantes:
10 Faire le vide préliminaire dans la cloche R et dans la rainure R'; 20 Continuer le vide préliminaire dans la rainure R' tout en faisant un vide élevé dans la cloche R; 30 Supprimer le vide dans la cloche R et dans la rainure. Ceci est obtenu par des clés convenablement disposées dans la canalisation reliant la cloche R et la rainure R' aux pom pes- préliminaire et à vide élevé. Autour de la, rainure R' est placée une .cuve de refroi dissement R\ à circulation d'acide carbonique liquide ou autre réfrigérant pour refroidir le mercure de cette rainure.
Pour le chauffage de l'anneau, on utilise (fig. 4. 5 et 6) deux fils f métalliques enrou lés en hélice et montés en parallèle, ces fils f recevant le courant par les fils F .P main tenus par les supports G articulés sur le mon tant G'.
En fig. 1, la rainure R' est reliée par un tube<I>k</I> à un récipient<I>N</I> placé en dessous et rempli de mercure 31, de telle manière que ce dernier monte dans la rainure lorsqu'on fait le vide dans la cloche et forme joint à la base de celle-ci, le mercure redescendant de lui-même dans le récipient dès que le vide est supprimé, ce qui évite le contact continu du mercure avec la cloche qui est à une tem pérature élevée.
L'installation des fig. 2 et 3 peut servir à faire le vide dans plusieurs lampes à la fois. R est la, cloche, P la platine, R' la rai nure, s s' deux rondelles en caoutchouc, a l@ tube par lequel le vide se .fait dans la rai nure, k. le tube par lequel monte le mercure assurant l'étanchéité, I le tube par lequel l'in térieur du récipient est vidé. Lorsqu'on effec tue le vide préliminaire, la pression atmos phérique appuie fortement la cloche R sur la platine au moyen du rebord r' et des deux rondelles en caoutchouc. En même temps, le mercure en montant par le tube k remplit complètement la rainure R' et deux ou trois centimètres du tube a et ainsi la cloche est hermétiquement close, ce qui permet de faire dedans un vide très élevé.
Lorsque l'opéra tion du vide et de la fermeture des lampes est faite et que l'air pénètre dans<I>a et I,</I> le mercure redescend, laissant automatiquement la. rainure R' libre de la même façon que pour la cloche représentée sur la fig. 1.
A l'intérieur de la cloche R, deux sup ports D D' ont été prévus pour supporter plusieurs lampes à la fois. Les résistances annulaires f qui, par leur échauffement, doi vent fondre l'anneau en verre fusible, sont disposées à l'intérieur des réflecteurs r et sont réunies électriquement par les tiges laté rales<I>d' d\</I> d' d4 dont les extrémités s'en gagent entre les branches, formant pinces, des montants na' 7n' m' ni', ce qui assure le con tact;
dans ces conditions, si l'on veut mettre les ampoules clans leurs supports A ou les en enlever, on relève d'abord tous les réflecteurs r en même temps et les tiges<I>dl</I> d' d3 d4 et les réflecteurs r prennent la position indiquée en pointillé sur la fi-. 2.
Comme on le voit sur la. fig. 3, les deux supports D et D' sont montés en série, tandis que toutes les résis tances f annulaires de chaque support sont montées en parallèle. Lorsque l'on a abaissé les tiges<I>d'</I> d2 d3 d4, le courant pénètre dans la cloche R par le conducteur F, suit le mon tant îit' du support, passe à la tige<I>d'</I> et, par les résistances annulaires f, à la tige d' et :au montant iii' qui est. isolé du montant m';
les montants iii.\ et iii' étant connectés par une base commune métallique .S', le. courant suit le deuxième support D' en passant de la tige d' à la tige d4 par l'intermédiaire des résis tances annulaires f, descend le montant m4 et sort de la cloche par le fil F'.
La résistance de chauffage est montée à l'un des foyers d'un réflecteur à surface de révolution, à section droite elliptique, l'an- neau.à souder se trouvant à l'autre foyer de l'ellipse.
Sur les fig. 7 et 8, on a représenté en dé tail et à grande échelle le montage d'un mon tant, m4 par exemple, sur sa plaque de base ou socle s4 à laquelle est connecté le fil F'; les socles des montants<B>ne'</B> et 7n4 sont indé pendants et isolés de la platine P, ce qui isole les montants iii,' et iia4, respectivement des montants iii.' et m';
au contraire, les mon- tants ni' et m3 sont montés sur un socle<B>8</B> métallique commun, ce qui les connecte, le dit socle étant isolé de la platine P, dans le cas où celle-ci n'est pas elle-même en matière isolante.
En se reportant aux fig. 7 et 8, on voit que le courant passe du fil F' au socle s4. Celui-ci est isolé de la platine P par la pla que V2, en mica. par exemple. Elle est réunie à la platine .au moyen de deux tiges filetées x2 x3 solidaires de la platine P et dont les écrous reposent sur la plaque isolante v3. Le diamètre ,des trous par lesquels passent les tiges x2 x3 est bien supérieur au diamètre des tiges elles-mêmes de sorte que tout contact est évité et la pièce 84 est isolée électriquement de la platine P.
Par contre, l'extrémité infé rieure du montant m s'enfonce comme une fiche dans ladite pièce s4 ce qui assure un bon contact électrique et empêche, en même temps, que les supports D, et D' ne bougent.
Il est bon que le verre très fusible qui constitue l'anneau subisse un traitement préa lable pour pouvoir 'être utilisé- comme il vient d'être décrit. En effet, on sait que le verre contient toujours en dissolution, lorsqu'il est fondu et affiné dans un creuset ouvert à l'air, des gaz provenant des réactions chimiques qui ont lieu pendant la fusion et de l'air oc clus entre les particules de la composition vi- trifiable; dans ces conditions, si l'on ne pre nait pas soin d'éliminer des gaz et cet air de dissolution, ils se dégageraient sous forme de bulles au moment de la fusion de l'anneau dans le vide, fusion qui doit souder le cou vercle à l'ampoule;
ce dégagement de gaz empêcherait l'obtention du vide élevé désiré. Pour obvier à cet inconvénient, on effectue une fusion et un affinage préalable, ou bien simplement un affinage, dans le vide du verre qui doit constituer l'anneau. Pour cela, on peut employer une des deux installations représentées dans les fig. 10 et 11. Dans la fig. 10, 4 est un creuset con tenant le verre 5 très fusible qu'il faut affiner, le tout étant disposé à l'intérieur d'une cloche R2 dans laquelle on peut faire le vide au degré voulu.
Dans le creuset 4, on peut mettre soit la composition vitrifiable 5', soit le verre déjà fondu dans un creuset ouvert à l'air; dans le premier cas, on effectue la fusion et l'affi nage dans le vide; dans le second cas, c'est simplement l'affinage qui a lieu dans le vide.
Ce creuset 4 repose sur une capsule en porcelaine 7, quartz ou toute autre matière réfractaire ne dégageant pas de vapeurs dans le vide lorsqu'on la chauffe et qui, à son tour, repose sur le fond d'un vase 8 de même subs tance, autour duquel est enroulée la résis tance électrique 9. Un autre vase contient le tout et est fermé à sa partie supérieure par un couvercle 11. Le four électrique ainsi constitué repose sur la, capsule 12 et est en touré d'un cylindre métallique 13 en nickel, argent ou tout autre métal poli intérieure ment et extérieurement, formant, ainsi un réflecteur qui diminue la perte de chaleur par rayonnement du four. Ce cylindre s'appuie sur un disque ou fond 15 et est fermé par le couvercle 14, disque et couvercle étant en mé tal également poli.
Enfin, le .disque 15 repose sur une troisime .capsule 16 qui occupe le fond du vase 6 à parois épaisses fermé par le couvercle 17. Pour fondre et affiner le verre 5 contenu dans le creuset 4, on fait traverser la résistance électrique 9 par un courant in tense qui porte le creuset au rouge blanc et on effectue très lentement; en même temps, le vide à l'intérieur de la cloche R2 et par suite du creuset, en raison des ouvertures 18 et 19 et du jeu existant entre le couvercle 14, le cylindre 13 et le fond 15. Les gaz pro venant des réactions ou ceux dissous dans le verre 5 se dégagent jusqu'à ce que le verre 5 n'en contienne plus.
Dans l'installation de fig. 11, le vide est fait seulement dans le creuset 4a en porce laine, quartz ou toute autre matière réfrac taire et imperméâble au gaz. Ce creuset 4a présente un bord rodé 20 avec plusieurs rai nures 21 sur lequel vient s'appuyer le bord également rodé 22 du couvercle lla qui se prolonge par un tube 23. Entre les bords du creuset et de son couvercle, c'est-à-dire dans les rainures 21, on met de la poudre de verre fusible, laquelle, en fondant, formera un joint. hermétique entre le creuset 4a et son couvercle 11a. Dans l'intérieur du creuset 4-a, on a. mis la composition vitrifiable, ou le verre déjà fondu dans un creuset ouvert à l'air.
Le courant électrique en parcourant la résistance 9 élève la température du four et, par suite, celle du creuset, tandis que le, vide est effectué par le tube 23. La composition vitrifiable ou le verre ainsi traités fondent et dégagent les gaz provenant des réactions ou contenus entre les particules.
Sur la fig. 12, on a représenté à très grande échelle une variante de la forme des bords du creuset et de son couvercle. Le bord ?2 du couvercle comporte une rainure circu laire 26 en communication avec un tube 24 par lequel on peut faire le vide. Dans ces conditions, la petite quantité d'air qui pour rait pénétrer de l'extérieur jusqu'à la rainure 26 est évacuée par la pompe à vide, par l'in termédiaire du tube 24 et la faible différence de pression qui peut exister entre la rainure 26 et l'intérieur du creuset 4a n'est pas suf fisante pour vaincre la résistance offerte par la viscosité du verre fondu qui se trouve dans la région des bords compris entre la rainure 26 et l'intérieur du creuset.
Ce dispositif empêche toute rentrée d'air dans l'intérieur du creuset et permet d'obtenir un vide plus poussé dans celui-ci.
Process for expelling air from receptacles such as incandescent lamps, triodes, R # ntgen tubes, etc., and installation for setting up this process. The present invention relates to a method for expelling air from containers such as incandescent lamps, triodes, Roentgen tubes, etc., and to an installation for the implementation of this method.
The accompanying drawing represents, by way of example, various installations for carrying out the claimed process.
Fig. 1 shows an installation for creating a vacuum in an incandescent lamp bulb; figs. 4, 5 and 6 show a detail of this installation; Figs. 2 and 3 show an installation for simultaneously evacuating several bulbs of incandescent lamps; figs. 7, 8 and 9 relate to details of this installation; Figs. 10 and 11 each show an installation for the melting of the glass used in the manufacture of bulbs for in candescence lamps; fig. 12 is a variation of a detail of one of these installations.
In the installation of fig. 1, 4, 5 and 6, it is a question of creating a vacuum in a bulb 1 of an incandescent bulb; bulb which comprises a body provided with a fusible ring 2 and a cover 3: 'The bulb e6rps is fixed on the plate 7.' of the bell R by spring clips t1. The filament previously mounted on the cover 3 is introduced into the ampoule 1 and this cover is placed in its normal position, its edge resting on the fusible ring 2 formed on the ampoule 1.
In the plane of this ring 2, concen trically <B> to, - </B> it and- 'at a short distance, is arranged an electric circular conductor which is heated by a variable electric current, to favor the when desired the \ fusion of the ring 2 in order to obtain the sealing of the ampoule and the cover; the whole is covered with the bell R which rests on the edge P of the plate p by means of the rubber ring S, the lower edge of the bell plunging into the groove B1. The operation which consists of creating a vacuum in the bell P will preferably comprise the following three phases:
10 Create a preliminary vacuum in the bell R and in the groove R '; 20 Continue the preliminary vacuum in the groove R 'while making a high vacuum in the bell R; 30 Eliminate the vacuum in the bell R and in the groove. This is achieved by keys suitably placed in the pipe connecting the bell R and the groove R 'to the preliminary and high vacuum pumps. Around the groove R 'is placed a cooling tank R \ circulating liquid carbonic acid or other refrigerant to cool the mercury in this groove.
For the heating of the ring, two metallic wires f are used (fig. 4.5 and 6) wound in a helix and mounted in parallel, these wires f receiving the current by the wires F .P held by the supports G articulated on the mon tant G '.
In fig. 1, the groove R 'is connected by a tube <I> k </I> to a container <I> N </I> placed below and filled with mercury 31, so that the latter rises in the groove when '' we create a vacuum in the bell and form a joint at the base of the latter, the mercury going back down by itself into the receptacle as soon as the vacuum is removed, which avoids the continuous contact of the mercury with the bell which is at high temperature.
The installation of fig. 2 and 3 can be used to empty several lamps at the same time. R is the bell, P the plate, R 'the groove, s s two rubber washers, has the tube through which the vacuum is made in the groove, k. the tube through which the mercury rises ensuring the seal, I the tube through which the interior of the receptacle is emptied. When the preliminary vacuum is carried out, the atmospheric pressure strongly presses the bell R on the plate by means of the rim r 'and the two rubber washers. At the same time, the mercury rising through the tube k completely fills the groove R 'and two or three centimeters of the tube a and thus the bell is hermetically sealed, which allows a very high vacuum to be created therein.
When the operation of the vacuum and the closing of the lamps is done and the air enters <I> a and I, </I> the mercury goes down, automatically leaving the. free groove R 'in the same way as for the bell shown in FIG. 1.
Inside the bell R, two supports D D 'have been provided to support several lamps at the same time. The annular resistors f which, by their heating, must melt the fusible glass ring, are arranged inside the reflectors r and are electrically joined by the lateral rods <I> d \ </I> d 'd4, the ends of which engage between the branches, forming clamps, of the amounts na' 7n 'm' ni ', which ensures contact;
under these conditions, if we want to put the bulbs in their supports A or remove them, we first lift all the reflectors r at the same time and the rods <I> dl </I> d 'd3 d4 and reflectors r take the position indicated in dotted lines on fi-. 2.
As seen on the. fig. 3, the two supports D and D 'are mounted in series, while all the annular f resistors of each support are mounted in parallel. When the rods <I> d '</I> d2 d3 d4 have been lowered, the current enters the bell R through the conductor F, follows the amount of the support, passes to the rod <I> d '</I> and, by the annular resistances f, to the rod d' and: to the amount iii 'which is. isolated from the amount m ';
the amounts iii. \ and iii 'being connected by a common metal base .S', the. current follows the second support D 'while passing from the rod d' to the rod d4 via the annular resistors f, descends the upright m4 and leaves the bell via the wire F '.
The heating resistor is mounted at one of the foci of a reflector with a surface of revolution, with an elliptical cross-section, the ring to be welded being at the other focus of the ellipse.
In fig. 7 and 8, there is shown in detail and on a large scale the mounting of a mon tant, m4 for example, on its base plate or socket s4 to which the wire F 'is connected; the bases of the uprights <B> ne '</B> and 7n4 are independent and isolated from the plate P, which isolates the uprights iii,' and iia4, respectively from the uprights iii. ' and M';
on the contrary, the uprights ni 'and m3 are mounted on a common metal <B> 8 </B> base, which connects them, said base being isolated from the plate P, in the case where the latter n is not itself in insulating material.
Referring to fig. 7 and 8, it can be seen that the current passes from the wire F 'to the base s4. This is isolated from the plate P by the plate V2, in mica. for example. It is joined to the plate. By means of two threaded rods x2 x3 integral with the plate P and whose nuts rest on the insulating plate v3. The diameter of the holes through which the rods x2 x3 pass is much greater than the diameter of the rods themselves so that any contact is avoided and the part 84 is electrically isolated from the plate P.
On the other hand, the lower end of the upright m sinks like a plug into said part s4 which ensures good electrical contact and prevents, at the same time, that the supports D, and D 'do not move.
It is desirable that the highly fusible glass which constitutes the ring undergoes a preliminary treatment in order to be able to be used as has just been described. In fact, we know that glass always contains in solution, when it is melted and refined in a crucible open to air, gases originating from the chemical reactions which take place during the melting and air occluded between them. particles of the vitrifiable composition; under these conditions, if we do not take care to eliminate the gases and this air of dissolution, they would be released in the form of bubbles when the ring melts in a vacuum, fusion which must weld the neck bulb circle;
this evolution of gas would prevent the achievement of the desired high vacuum. To overcome this drawback, a melting and a preliminary refining is carried out, or else simply a refining, in the vacuum of the glass which is to constitute the ring. For this, one can use one of the two installations shown in fig. 10 and 11. In fig. 10, 4 is a crucible containing the highly fusible glass 5 which needs to be refined, the whole being placed inside a bell R2 in which a vacuum can be created to the desired degree.
In crucible 4, it is possible to place either the batch composition 5 ′, or the glass already melted in a crucible open to air; in the first case, the melting and refining is carried out in a vacuum; in the second case, it is simply the refining which takes place in a vacuum.
This crucible 4 rests on a capsule made of porcelain 7, quartz or any other refractory material which does not release vapors in a vacuum when heated and which, in turn, rests on the bottom of a vessel 8 of the same substance. , around which is wound the electric resistance 9. Another vessel contains the whole and is closed at its upper part by a cover 11. The electric oven thus formed rests on the capsule 12 and is surrounded by a metal cylinder 13 made of nickel, silver or any other metal polished inside and outside, thus forming a reflector which reduces the loss of heat by radiation from the furnace. This cylinder is based on a disc or base 15 and is closed by the cover 14, the disc and cover being made of metal which is also polished.
Finally, the .disc 15 rests on a third .capsule 16 which occupies the bottom of the thick-walled vessel 6 closed by the cover 17. To melt and refine the glass 5 contained in the crucible 4, the electrical resistance 9 is passed through an intense current which brings the crucible to white red and is carried out very slowly; at the same time, the vacuum inside the bell R2 and consequently the crucible, due to the openings 18 and 19 and the clearance existing between the cover 14, the cylinder 13 and the bottom 15. The gases coming from the reactions or those dissolved in glass 5 are released until glass 5 no longer contains any.
In the installation of fig. 11, the vacuum is made only in the crucible 4a made of wool, quartz or any other refractory material and impermeable to gas. This crucible 4a has a ground edge 20 with several grooves 21 on which rests the also ground edge 22 of the cover 11a which is extended by a tube 23. Between the edges of the crucible and its cover, that is to say - say in the grooves 21, we put the fusible glass powder, which, by melting, will form a seal. airtight between the crucible 4a and its cover 11a. In the interior of crucible 4-a, we have. put the vitrifiable composition, or the already melted glass, in a crucible open to air.
The electric current passing through the resistance 9 raises the temperature of the furnace and, consequently, that of the crucible, while the vacuum is effected by the tube 23. The vitrifiable composition or the glass thus treated melt and release the gases resulting from the reactions. or contained between particles.
In fig. 12, a variant of the shape of the edges of the crucible and of its cover has been shown on a very large scale. The edge 2 of the cover has a circular groove 26 in communication with a tube 24 through which a vacuum can be created. Under these conditions, the small quantity of air which could penetrate from the outside up to the groove 26 is discharged by the vacuum pump, via the tube 24 and the small pressure difference which may exist between the groove 26 and the interior of the crucible 4a is not sufficient to overcome the resistance offered by the viscosity of the molten glass which is found in the region of the edges between the groove 26 and the interior of the crucible.
This device prevents any re-entry of air into the interior of the crucible and makes it possible to obtain a higher vacuum therein.