EP0366697A1 - Ampoule fluorescente a culot edison a pied tubulaire - Google Patents

Ampoule fluorescente a culot edison a pied tubulaire

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EP0366697A1
EP0366697A1 EP88905865A EP88905865A EP0366697A1 EP 0366697 A1 EP0366697 A1 EP 0366697A1 EP 88905865 A EP88905865 A EP 88905865A EP 88905865 A EP88905865 A EP 88905865A EP 0366697 A1 EP0366697 A1 EP 0366697A1
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foot
electrodes
bulb according
punch
bulb
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EP88905865A
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Inventor
Pierre Alain Dumas
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    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
    • H01J9/00—Apparatus or processes specially adapted for the manufacture, installation, removal, maintenance of electric discharge tubes, discharge lamps, or parts thereof; Recovery of material from discharge tubes or lamps
    • H01J9/24—Manufacture or joining of vessels, leading-in conductors or bases
    • H01J9/32—Sealing leading-in conductors
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    • H01J9/32—Sealing leading-in conductors
    • H01J9/323—Sealing leading-in conductors into a discharge lamp or a gas-filled discharge device

Definitions

  • the present invention relates to the complete production of a fluorescent bulb with a tubular base with two stages of electrodes and a cylindrical envelope.
  • the bell is blown, which corresponds to the following heavy operations in the manufacturing process. These are, melting, blowing, bursting, deburring, re-burning, flaring, annealing.
  • the invention therefore relates to a bulb with notable improvements when in its manufacture, not tament the foot alone forming three quarters of said bulb.
  • the production of the bulb according to the invention is done in three phases,
  • the manufacture of the foot is new in that it is carried out entirely with tubular glass elements (1,7) and at the maintenance of a free central channel for the passage of the current supply wires (24) to the electrodes second stage (17-18) (fig. 2, fig. 9).
  • the foot tube (1) with a diameter of 9 to 35 millimeters, 12 according to the invention is cut from cane, in 40 mm sections and then flared (2) in an automatic machine (fig. .1). Then, it is fixed on a lathe (T) with conical mandrel
  • the foot electrodes (4, 5) or first stage are kept fixed in two dies of a sliding block (12) itself hollow in its center (8) to let pass a conical punch (16) graphite or other, the part of the tube to be melted being 1 cm from the end,
  • the foot electrodes are exposed up to a centimeter or more from the area, towards the outside of the tube (1).
  • the tube (7) is retracted which will then carry the second pair of electrodes, along the length of the area to be melted.
  • This tube is driven by the second head of the lathe.
  • the torch (11) melts said zone and the molten glass (15) collapses, traps the electrodes (4, 5).
  • the molten part is crushed according to the cut, it is applied to the molten zone (15) trapping the electrodes (4, 5), which then form two glass-metal passages (6) in the glass crushed (3) while an internal and axial punch (16) previously retracted either by the tube (7) for supporting the second electrodes, or by the foot tube (1). comes (fig.8) at the level of the crushed molten glass to maintain the internal diameter of the tube (7) free of any noticeable deformation. This is to keep the passage of the current supply wires (24) to the electrodes of the second stage free.
  • the two tubes are held for operation in two jaws, and a linkage system controls the punch and the clamp. (fig. 7)
  • the shank (9) is welded close to the crushing zone P, so that the length M delimiting the shank of the foot flaring (2) for welding as short as possible.
  • the diameter of the envelope chosen also partly corresponds to the power of the bulb to be produced and its emission in Lumens, by the total of its emitted-sive surface.
  • the glass of the same type as that of the base is cut into cylinders from 200 to 800 mm, then passed into a jumping machine, separated and melted in its center giving two round bottoms, at the end (22) of the envelope.
  • a variant consists in making a reverse semi-hemispherical throttling, then in separating the tubes, putting them face to face, welding them, stretching the molten glass, and remaking two round bottoms.
  • the envelopes (21) are filled with fluorescent paste.
  • Various methods are known for applying the electro-luminescent material to the walls of a discharge tube, in particular:
  • the method used according to the invention is the filling of each enclosure with the pasty solution, then tilting of the solution.
  • the envelopes are placed upright, opening upwards and are filled with dough.
  • a sensor or a photocell stops the filling and causes the enclosure to tip over, by a mechanical device, this in a container, the envelope is thus kept open down several minutes, so that only one film remains on its walls.
  • a variant consists of a jet of said paste towards the walls, in horizontal or vertical rotation of the tube provided with a certain quantity of paste which moving then covers the walls of the tube. It is necessary to evacuate the surplus.
  • a thin stream of air is sent into the enclosure, by a hollow rod which is advanced more or less towards the bottom (22) of the enclosure.
  • the tube is placed in a tubular oven at more than 500 degrees centigrade for pyrolization of the dough; the paste forming only the binder and the support of the fluorescent material.
  • the tube is gradually returned to the oven, starting with the closed end.
  • the foot (1,2) is gradually warmed in order to withstand the thermal shock of its welding on the envelope.
  • the extremities of this one are rid of fluorescent powder on 2 to 4 mm, then the bulb is welded using a lathe, envelope on the left in the jaws, and foot on the right maintained by the rod of queusot.
  • the weld according to the preparation of the envelope can be with a round edge (30) or a straight edge (29) (fig. 10), in this case, the Edison or other standardized base can be fitted with a semi-hemispherical part (fig. .12) or flat, fluorescent tube cap type (fig. 11).

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Abstract

L'invention concerne la réalisation d'une ampoule fluorescente dont le pied formé de portions tubulaires et réalisé en une seule opération de soudure. Le pied (1) tubulaire de cette ampoule fluorescente est constitué par une partie basse évasée (2) comportant une paire d'électrodes (4, 5) lesquelles sont enverrées (3) (15) en même temps qu'est effectuée la soudure (7) d'une tige centrale creuse de support de la deuxième paire d'électrodes (17, 18), et d'un queusot (9). Durant la soudure, écrasé par la pince (14), un poinçon (16) maintient le diamètre intérieur du tube central pour le passage des fils d'amenée de courant (24). La réalisation du pied selon l'invention permet la construction aisée, fiable, et bon marché d'une ampoule fluorescente.

Description

Ampoule fluorescente à culot Edison à pied tubulaire .
La présente invention concerne la réalisation complète d'une ampoule fluorescente à pied tubulaire à deux étages d'électrodes et à enveloppe cylindrique.
La technique antérieure concernant les pieds de tubes fluorescents , donc à deux culots et à deux pieds est bien connue . Elle est basée exclusivement sur le pied tubulaire à un étage , c'est à dire qu'il faille deux pieds pour la réalisation du plasma de décharge, de part et d'autre de l'enceinte .
Dans les réalisations récentes , telles celles décrites dans le brevet français 2 575 600 et la demande 86 16455 , concernant des ampoules tubulaires à un culot, on remarque un pied soufflé en forme de cloche , à deux étages d'électrodes .
Ces réalisations pour l'homme de la technique sont finalement très ardues , et représentent des opérations multiples et inutiles , outre un certain risque de casse non-négligeable provenant des formes complexes qui engen-drent des tensions internes élevées .
Ce pied est réalisé soufflé en forme de cloche , et dans le premier brevet cité , les quatres passages sont soudés-presses en ligne sur le haut de la cloche , la soudure du tube de raccord au niveau du premier étage d'électrodes se faisant au prix de mille périls , le verre en fusion pouvant à tout moment se coller aux électrodes centrales . Concernant le scellement de la seconde paire d'élec¬
-trodes sur ce même tube et à son extrémité , cela se fait par soudure verre-métal, ce qui a pour conséquence de provoquer une dilatation de l'air emprisonné , puis un effondrement de la partie ramolie , ce qui empêche la réalisation des dits passages . Dans le second brevet , le scellement des électrodes de pied sur la cloche est délicat , outre que ce soit sur une partie semi-hémisphérique et que le résultat donne des passages excentrés qu'il faille repositioner axial ement avec le filament autour d'une tige centrale de second étage très importante .
Il est bien mentionné que la cloche est soufflée , ce qui correspond aux opérations suivantes lourdes en processus de fabrication . Ce sont , fusion , soufflage, éclatement, ébarbage, rebrûlage, évasement, recuisson .
Dans ces brevets , la méthode de pyrolisation de l'enceinte n'est pas définie .
L'invention concerne donc une ampoule avec améliora-tions notables quand à sa fabrication, no tament le pied formant à lui seul les trois quart de la dite ampoule.
La réalisation de l'ampoule selon l'invention se fait en trois phases ,
- la fabrication du pied
- la fabrication de l'enceinte - la soudure des deux éléments .
La fabrication du pied est nouvelle en ce sens qu'elle est réalisée entièrement avec des éléments tubulaires en verre (1,7) et au maintient d'un canal central libre pour le passage des fils d'amené de courant (24) aux électrodes de second étage (17-18) (fig.2 , fig.9 ) .
Selon le processus de fabrication , le tube de pied (1) d'un diamètre de 9 à 35 millimètres , 12 selon l'invention est débité à partir de canne , en tronçon de 40 mm puis évasé (2) en machine automatique (fig.1) . Puis , il est fixé sur un tour (T) à mandrin conique
(fig.3) , les électrodes de pied (4, 5) ou premier étage sont maintenues fixées dans deux filières d'une cale coulissante (12) elle même creuse en son centre (8) pour laisser passer un poinçon conique (16) graphité ou autre, la partie de tube à fondre étant à 1 cm de l'extrémité ,
(fig . 3) les électrodes de pied sont dégagées jusqu'à un centimètre et plus de la zone, vers l'extérieur du tube (1). Par le coté ouvert du tube de pied est rentré le tube (7) qui va porter par la suite la deuxième paire d'électrodes, sur la longueur de la zone à fondre . Ce tube est entrainé par la seconde tête du tour . Après rotation, le chalumeau (11) (fg6) fond la dite zone et le verre en fusion (15) s'effondre, emprisonne les électrodes (4, 5). Avec la pince (14) on écrase la partie en fusion selon la découpe , on l'applique sur la zone fondue (15) emprisonant les électrodes (4, 5), lesquelles forment alors deux passages verre-métal (6) dans le verre écrasé ( 3) alors qu'un poinçon interne et axial (16) rentré auparavant soit par le tube (7) de support des secondes électrodes , soit par le tube de pied (1) . vient (fig.8) au niveau du verre fondu écrasé maintenir le diamètre intérieur du tube (7) exempt de toute déformation notoire . Ceci pour maintenir libre le passage des fils d'amené de courant (24) aux électrodes du second étage .
Il est à noter que l'avancé du poinçon légèrement conique pour le moulage a lieu avant l'écrasement à la pince , et son retrait , après écrasement et début de solidification. Toute cette procédure de prise de scellement des. élec-trodes du premier étage et de la soudure de la tige pour secondes électrodes est effectué en une seule fois , d'ou gain de temps supérieur au double par rapport à l'ancienne méthode , gain de matière première et de gaz de fusion (fig.5). De même , quand le poinçon interne et axial est maintenu coulissant au centre du manchon ou de la cale , donc évidé en leur centre , on est assuré d'obtenir un parfait centrage du tube central (7) par rapport au tube de pied (1).
Les deux tubes sont maintenus pour l'opération dans deux mors de tour, et un système de tringlerie commande le poinçon et la pince . (fig. 7)
Immédiatement après l'écrasement et le poinçonnage , verre encore chaud mais solidifié , le queusot (9) est soudé à proximité de la zone d'écrasement P , de façon que la longueur M délimitant le queusot de l'évasement (2) de pied pour soudage soit la plus courte possible .
En effet , lors du fonctionnement de l'ampoule munie d'un culot E 27 , le plasma de décharge s'établissant d'une extrémité à l'autre , doit débuter le plus prés possible de la surface poudrée fluorescente de début de pied , ou x U 0
3
e e *
α U
Fabrication de l'enceinte .
Le diamètre de l'enveloppe choisie correspond aussi en partie à la puissance de l'ampoule à réaliser et son émission en Lumens , de par le total de sa surface émis-sive .
D'un diamètre de 12 à 80 Millimètres , spécialement 32 mm selon l'invention , le verre du même type que celui du pied est débité en cylindre de 200 à 800 mm , puis passé en machine sauteuse , séparé et fondu en son centre donnant deux fonds ronds , faisant extrémité (22) de l' enveloppe .
Auparavant , les tubes sont soigneusement triés et calibrés .
Une variante consiste à faire un étranglement façon semi-hémisphérique renversé , puis à séparer les tubes, les remettre face à face , les souder , étirer le verre en fusion , et refaire deux fonds ronds .
Une fois les enveloppes (21) préparées , elles sont garnies de pâte fluorescente . Différents procédés sont connus pour l'application du matériau électro-luminescent sur les parois d'un tube à décharge , notament :
- par déplacement champ électrique (différence de potentiel) - par courant de gaz
- par trempage en bassin et dépression jusqu'à niveau. La méthode employée selon l'invention est le remplissage de chaque enceinte par la solution pâteuse , puis bascu-lement de la solution . Selon l'invention , les enveloppes sont mises debout, ouverture vers le haut et sont remplies de pâte . Une fois le niveau atteint par la solution , un palpeur ou une cellule photo-électrique stoppe le remplissage et provoque le basculement de l'enceinte , par un dispositif mécanique , ce dans un récipient , l'enveloppe est ainsi maintenue ouverture vers le bas plusieurs minutes , de façon qu'il ne reste plus qu'un film sur ses parois . Une variante consiste en un jet de la dite pâte vers les parois , en rotation horizontale ou verticale du tube muni d'une certaine quantité de pâte laquelle se déplaçant recouvre alors les parois du tube . Il est nécessaire d'évacuer le surplus .
Pour accélérer le séchage de la pâte, un mince filet d'air est envoyé dans l'enceinte , par une tige creuse que l'on avance plus ou moins vers le fond (22) de l'enceinte . Après séchage total , le tube est enfourné dans un four tubulaire à plus de 500 degrés centigrade pour pyrolisation de la pâte ; la pâte ne formant que le liant et le support de la matière fluorescente . Pour cette opération en enceinte semi-close , et l'énorme quantité de gaz en résultant , le tube est rentré progressivement dans le four en commençant par l'extrémité fermée.
En même temps que se produit le début de pyrolisa-tion du liant , est envoyé selon l'invention , un faible jet d'air pur dans la zone chauffée , ce qui a pour conséquences :
- de déclancher le début de pyrolisation
- de maintenir la pyrolisation
- d'évacuer les gaz de la pâte en décomposition , gaz pauvres et démunis de tout oxygène qui n'ont comme effet que de stopper et de faire reculer la pyrolisation déjà effectuée . Une variante consistant à faire tourner le tube dans le four de façon à ce que la zone chauffée soit bien homogène , ce qui déclanche encore plus vite la dite pyrolisation . Lors de cette opération , l'enceinte est horizontale et avance dans le four au rythme de 5 millimètres à la minute . La dite enceinte peut être placée sur un charriot pénétrant totalement le four de façon à ce que les extrémités de l'enveloppe soient aussi totalement pyrolisées . La soudure (27) des deux éléments , à savoir l'enceinte ou l'enveloppe et le pied , est effectuée après préparation de celui-ci.
D'abord les filaments (10, 20) sont diposés dans chaque paire d'électrode , puis le pied (1,2) est réchauffé progressivement afin de supporter le choc thermique de sa soudure sur l'enveloppe . Les extrémi-tés de celle-ci sont débarassé de poudre fluorescente sur 2 à 4 mm , puis l'ampoule est soudée à l'aide d'un tour , enveloppe à gauche dans les mors , et pied à droite maintenu par la tige de queusot .
La soudure selon la préparation de l'enveloppe peut être à bord rond (30) ou à bord droit (29) (fig.10), dans ce cas , le culot Edison ou autre normalisé peut être équipé de partie semi-hémispherique (fig.12) ou plate , type culot tube fluo (fig.11) .
Une fois l'enceinte terminée , 6 milligrammes de mercure (28) sont introduit , puis pompage , mise sous argon , scellement , et pose du culot . Ce dernier contenant un ballast et un dispositif d'allumage .

Claims

R E V E N DI C A T I O N S
1) Ampoule d'éclairage fluorescent en verre , à décharge dans la vapeur de mercure basse pression, fonctionnant sur le réseau, munie d'un culot Edison et comportant un pied (1) porteur de deux ensembles émissifs (19, 20) , caractérisée en ce que le scellement des électrodes (4,5) de pied, qui a lieu par écrasement entre les extrémités des tubes de pied et de support (7), maintient un canal central libre au passage (24) des fils d'amené de courant aux électrodes du second étage (17, 18) 2) Ampoule selon revendication 1 , caractérisée en ce que le tube de support de la deuxième paire d'électrodes pénètre le tube de pied sur la longueur de la zone à fondre 3) Ampoule selon revendications 1 et 2, caractérisée en ce que la masse de verre fondu (15. est pénétrée par un poin-çon axial (16) lors de l'écrasement à la pince (14)
4) Ampoule selon revendications 1 à 3 , caractérisée en ce que le poinçon utilisé dans la masse de verre en fusion maintient constant le diamètre intérieur du tube de support pour le passage libre des fils d'amené de courant 5) Ampoule selon revendications 1 à 5 , caractérisée en ce que les électrodes de pied sont maintenues fixées lors de la soudure du premier étage par deux filières (13) d'une cale coulissante (12) et creuse au passage (8) du poinçon
6) Ampoule selon revendication 1 , caractérisée en ce que l'enveloppe est pyrolysée (21) avant son montage grâce à un jet d'air pur envoyé dans l'enceinte
7) Ampoule selon revendications 1 à 4 , caractérisée en ce que le poinçon et la pince sont utilisés ensemble lors de l'opération d'écrasement , le poinçon étant au préalable positionné dans la masse de verre en fusion
8) Ampoule selon revendication 6 , caractérisée en ce que le jet d'air pur amorce, maintient et menne à bien la pyro-lysation de l'enceinte dans un four en position horizontale 9) Ampoule selon revendication 1 , caractérisée en ce que le principe de construction du pied en une seule fois est applicable à d'autres tubes à décharge
10) Ampoule selon revendication 1, caractérisée en ce le filament du premier étage est très peu décentré par rapport à l'axe du tube de support .
EP88905865A 1987-06-17 1988-06-14 Ampoule fluorescente a culot edison a pied tubulaire Withdrawn EP0366697A1 (fr)

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