<Desc/Clms Page number 1>
Procédé pour- réunir l'ampoule au pied, dans les tubes à ampoule métallique.
La présente invention concerne un procédé,pour réunir de façon hermétique l'ampoule de tubes de décharge à ampoule métallique au pied qui est fait en métal, au moins aux endroits adjacents à l'ampoule.
Dans les tubes à ampoule métallique connus jusqu' à présent, les pieds métalliques sont fixés par soudure à un rebord de l'ampoule situé dans un plan perpendiculaire à l'axe du tube et ceci est réalisé à l'aide de'machines de soudure à résistance, à haute puissance, spécialement construites.
Outre
<Desc/Clms Page number 2>
l'inconvénient économique que les frais d'acquisition de semblables machines à souder sont très élevés et en outre que le réseau alimentant ces machines est fortement chargé périodiquement, par chocs, par celles-ci, le procédé présente l'inconvénient technique que l'ampoule et le pied doivent être faits dans des métaux ou en des alliages tels qu'ils soient soudables ensemble et que pour tenir compte des nécessités de l'opération de soudure (qui impliquent des dimensions plus grandes que celles qui seraient désirables pour d'autres raisons) l'épaisseur de paroi ne peut pas descendre en-dessous d'une certaine mesure,
finalement que la matière donnant des projections à la température très élevée de soudure peut détériorer le sterne d'électrodes du tube et provoquer par exemple des défauts d'isolement.
La présente invention a pour but d'éviter tous ces inconvénients et elle se base sur la constatation que les pièces métalliques à réunir peuvent être chauffées également par une immersion suffisamment rapide de leurs parties à envisager dans un bain consistant en du métal fondu. Sur la base de cette constatation, la jonction est produite suivant la présente invention par le fait qu'on donne aux pièces à assembler de l'ampoule et des pieds une forme différente de celle employée jusqu'à présent et qu'à. l'aide de la chaleur transmise par l'immersion dans un bain -qui consiste en un métal fondu ou en un alliage dont la température de fusion est plus élevée que 500 C- et par refroidissement ultérieur ces pièces sont reliées ensemble de façon étanche à l'air et mécaniquement résistante.
Dans ce but, la partie inférieure de l'ampoule et le rebord du pied reçoivent une forme telle, par exemple cylindrique ou conique, et des dimensions telles qu'ils peuvent être introduits l'un dans l'autre et que leurs surfaces sont pratiquement parallèles entre elles et que les deux constituants assemblés sont éloignés l'un de l'autre seulement d'une fraction de millimètre.
Si on introduit le pied dans
<Desc/Clms Page number 3>
l'ampoule ainsi conformée et ai on plonge les deux pièces ensemble dans' le bain, le métal liquide de ce dernier se répand par suite de la force capillaire entre les deux rebords, les deux rebords étant chauffés par le bain chaud à la température nécessaire, de sorte qu'après l'enlèvement du tube hors du bain, le métal remplissant l'espace se trouvant entre les deux constituants (métal qui ne doit pas nécessairement être identique au métal du bain) se refroidit, durcit et relie l'ampoule au pied de façon hermétique et également mécaniquement résistante.
Si l'on tient compte de la température élevée du bain, on doit protéger les isolateurs du pied (à travers lesquels passent, les amenées de courant) ainsi que d'-autres pièces du tube (dans lesquelles principalement la chaleur brusque et se produisant; non uniformément pourrait provoquer dea détériorations) et il est ainsi avantageux de refroidir au moins le pied et éventuellement encore l'ampoule déjà pendant l'immersion, de telle manière qu'on lea place par exemple sur un châssis refroidi par de l'eau ou qu'on les entoure d'une enveloppe refroidie par- de l'eau.
On peut toutefois renoncer à ce mode de refroidissement -en particulier pour des pieds fabriqués en une matière mince et en cas d'immersion se produisant rapidement- lorsqu'on refroidit les. tubes après l'immersion, immédiatement et énergiquement, par exemple par un courant d'air froid, par un arrosage à l'eau ou par uh bain d'huile.
Dans les deux cas, il est. avantageux de mettre en concordance les dimensions des pièces à réunir avec la vitesse, la profondeur et la durée de l'opération d'immersion ainsi que la température du bain, de telle manière qu'au moins. pour un des constituants il se produise pendant l'immersion ou la réunion une chute de température maxime plus élevée que 200 C par millimètre, ce qui peut être atteinte par exemple,en cas de pieds épais ou d'ampoules épaisses, déjà. par' unrefroidissement préalable et se produisant pendant l'immersion, en cas de corps à paroi mince au contraire
<Desc/Clms Page number 4>
par une vitesse appropriée et par une courte durée de l'immersion, vu que le bain chaud transmet très rapidement et énergiquement sa chaleur aux parties immergées de l'ampoule et du pied.
Cette circonstance permet également le mode de réalisation du procédé suivant lequel entre les pièces à fixer ensemble, avant leur jonction, on ins#re un métal de point de fusion plus bas que la température du bain, par exemple en forme de fil ou de plaques ou sous la forme d'un revêtement recouvrant les pièces en question et auquel on transmet par les pièces immergées de l'ampoule et du pied la température du bain, de sorte que ce métal fond et que l'ampoule est soudée au pied par ce métal. Si ce métal est employé par exemple sous la forme d'une plaque, on peut fixer cette plaque et en même temps le pied, par un minime écradement de l'ampoule, dans cette dernière, mais une semblable liaison préalable de l'ampoule au pied parait avantageuse également dans d'autres cas.
En pareils cas, il est avantageux de recouvrir la partie intérieure du pied et la partie extérieure de l'ampoule au moyen de gra:is- se graphitée ou d'une autre matière pour que rien ne se sépare du bain de température élevée.
On voit, d'après ce qui précède, qu'on peut employer dans le procédé des bains dont le point de fusion est plus bas, de même valeur ou même, lorsqu'une transmission de chaleur rapide et énergique est nécessaire, plus élevé que le point de fusion des pièces à fixer ensemble. On peut par exemple employer comme matière du bain du cuivre, du fer, du nickel, de l'argent, etc., ou des alliages de ces métaux et la fixation se produisant suivant le procédé de la présente invention peut par conséquent être considérée comme une soudure tendre, une soudure dure ou une sorte de soudage.
Si la matière du bain et/ou du métal à fondre disposé entre les pièces à fixer, ou bien la matière des constituants de l'ampoule est facilement oxydable et/ou si on emploie des bains de température très élevée, le procédé est réalisé avantageusement dans une atmosphère réductrice, par exemple une atmosphère d'hy-
<Desc/Clms Page number 5>
drogène. A la place de celle-ci., il peut y avoir également. à la surface une matière protectrice ou d'épuration dissolvant la scorie ou une autre matière appropriée, par exemple une couche de borax: qui nettoie les. surfaces à fixer l'une à l'autre lors de l'immersion ou maintient le bain propre pour que le métal à fondre mouille bien les surfacesà assembler et assure après le durcissement une liaison irréprochable.
Le procédé suivant la présente invention va être ex- pliqué à titre d'exemple au-moyen d'une forme de réalisation représentée au dessin.
La fig. 1 est une coupe longitudinale partielle par l'axe du dispositif servant à la réalisation du procédé, à petite échelle.
Les fig. 2 et 3 sont des coupes- longitudinalea d'une ampoule. de tube métallique à plus grande échelle sans les tubes d'amenée de courant et de départ d'air ni le système d'électrodes.
La fig. 4 est une coupe partielle à plus grande échelle de l'ampoule et. du pied suivant la fig. 2.
Le dispositif suivant la fige 1 est représenté dans la position d'immersion, dans laquelle les reborda tournés vers le bas de l'ampoule la et du pied 1b disposé dans celle-ci (qui pour plus de clarté sont représentés à la figure sans tube d'é- vacuation d'air, ni d'amenées de courant du système d'électrodes) sont plongés ensemble dans le bain 2 consistant en du métal fondu,par exemple du cuivre. Ce bain se trouve dans le creuset annulaire 3 fait en matière réfractaire par exemple en alundum, et est maintenu à l'état fondu par le chauffage du creuset assuré au moyen du corps de résistance électrique, par exemple une bobine de ruban de molybdène 6.
Le châssis mobile 4 qui est guidé par l'ouverture centrale du creuset annulaire et- sur lequel le pied 1b repose, peut être refroidi, par de l'eau s'écoulant par le tuyau 5, et la douille 10 à double paroi qui épouse la forme de la partie supérieure de l'ampoule est également refroidie par de l'eau. Le refroidissement par de l'eau de ces pièces ou de l'une
<Desc/Clms Page number 6>
d'entre elles peut toutefois, comme on l'a déjà mentionné, être remplacé dans le cas de l'assemblage d'une ampoule et/ou d'un pied à paroi mince, par un refroidissement par air ou être supprimé complètement. on peut également supprimer le chàssis 4 lorsque l'ampoule et le pied fixé dans celle-ci sont maintenus par la douille 10 à l'aide de ressorts ou de moyens analogues.
Le corps de chauffage 6 est entouré d'un isolateur de chaleur 7, par exemple d'oxyde d'aluminium ou de terre réfractaire, qui est disposé dans l'enveloppe 7a et est traversé par les fils d'amenée du corps de chauffage. L'enveloppe 7a, qui ne doit pas être nécessairement étanche au gaz, est entourée par l'enveloppe étanche 8a et l'espace compris entre ces pièces est rempli de matière calorifuge meuble, par exemple de l'asbeste,et on y entretient, à l'aide d'hydrogène introduit par le tuyau 9, une atmosphère d'hydrogène.
On entretient également à l'intérieur du four une atmosphère d'hydrogène en circulation et cela à l'aide d'hydrogène introduit par le tube 14, lequel parvient en traversant l'enveloppe 12 principalement dans le tube d'évacuation 13 dans lequel, au moyen du tube éjecteur 11, de l'air ou un gaz neutre est insufflé et une action d'aspiration est ainsi provoquée. Dans une semblable disposition, la flamme d'hydrogène que l'on ne peut éviter dans le cas du balayage au moyen d'hydrogène d'un récipient à ouvrir du haut, ne brûle pas vers le haut, mais est au contraire expulsée par le tube 13 sans endommager les parties du tube à assembler.
Les amenées de courant pour le corps de chauffage 6 sont avantageusement placées de la manière visible au dessin,avec iso- lement, de faço-n étanche à travers l' enveloppe 8q faite en plaque métallique.
Le procédé suivant la présente invention est réalisé par exemple de telle manière- , au moyen de ce dispositif, qu'après que le châssis 4 a été soulevé au-dessus de l'enveloppe 12a, on
<Desc/Clms Page number 7>
pose sur celui-ci une pied 1b ; ensuite, sur ce dernier on presse avantageusement par l'action d'un ressort l'ampoule la placée dans la douille 10 et on abaisse ces pièces par le mouvement simultané des outils 4 et 10 jusqu'à ce que les rebords dirigés vers le bas, placés dans les positions relatives voulues, plongent à la profondeur désirée dans le bain 2 ; ensuite, après l'écoulement du temps nécessaire pour le séjour à cet endroit, les pièces sont soulevées de nouveau et ainsi de suite.
Toute l'opération d'immersion s'effectue en pratique au cours de quelques secondea et le séjour dans le bain peut éventuellement prendre seulement la durée de quelques dixièmes de seconde. Si l'ampoule et le pied sont fixés l'un. à l'autre par une légère pression avant l'immersion et si on emploie une ampoule et/ou un pied à paroi mince, l'emploi d'un des outils 4 et 10 peut éventuellement être supprimé. Ce mode de travail est en particulier recommandable dans le cas de la réalisation de l'ampoule et du pied suivant la fig. 3, dans laquelle l'ampoule ne possède pas 1.' épaulement le (fig. 2) qui peut empêcher le glissement excessif du pied refoulé dans l'ampoule.
La fig: 4 montre finalement, comment les surfaces 17 s'adaptant l'une dans l'autre des rebords 15 à assembler- de l'ampoule la¯ et du pied 1b sont pourvues d'un revêtement métallique par exemple par voie galvanique. Le point de fusion de la matière de revêtement est avantageusement plus bas que celui de la matière de l'ampoule ou du pied et le revêtementpeut consister éventuellement en un métal ou en un allège qui ne s'oxyde pas facilement , par exemple en du cuivre, ou en des alliages de cuivre.
Après le revêtement,les pièces constituantes sont soumises à un traitement thermique (qui peut éventuellement Être l'immersion elle-même) en suite de quoi on peut obtenir que la matière de revêtement diffuse à l'endroit des surfaces 17 dans les matières de l'ampoule et du pied (qui sont en général des plaques de fer) et lion obtient ainsi une liaison très sûre. Le revêtement
<Desc/Clms Page number 8>
peut toutefois aussi être. appliqué tellement fortement que, fondant lui-même dans le bain, il relie ensemble l'ampoule et le pied comme une matière de soudure.
Le procédé suivant la présente invention n'est évidemment pas limité à l'exemple qui précède ni à la réalisation avec le dispositif décrit. L'action de l'atmosphère réductrice peute être améliorée ou remplacée par exemple par l'emploi d'une couche disposée à la surface du bain 2 et dissolvant la scorie.
Le dispositif d'éjection de la flamme d'hydrogène peut être complété par des portes étanches au gaz, s'ouvrant et se fermant auto- matiquement lors du passage des outils 4 et 10 ; le dispositif peut être pourvu d'appareils automatiques de placement desanpou les et des pieds sans que l'on s'écarte pour cela de l'invention caractérisée aux revendications.
Revendications.
1.- Procédé pour la réunion hermétique de l'ampoule et du pied de tubes électriques à décharge, à. ampoule métallique , caractérisé en ce que les parties à réunir de l'ampoule et du pied insérés l'un dans l'autre. sont plongées ensemble dans un bain consistant en un métal fondu ou en un alliage fondu -dont le point de fusion eat supérieur à 500 C-, tandis qu'au moins une de ces pièces est refroidie pendant et/ou après l'immersion.