Brevet FR2300416A1 — publié le 19760903

Dispositif pour la fusion et le détachement des tubes de pompage des lampes aux halogènes, spécialement dans le cas des ampoules ayant une pression intérieure supérieure à la pression atmosphérique. L'objet de l'invention est un dispositif pour la fusion et le détachement des tubes de pompage des ampoules aux halogènes et, en particulier, des ampoules remplies de gaz halogènes à une pression supérieure à la pression atmosphérique. Le système bien connu de pompage de l'air, du remplissage des gaz et du détachement par fusion des tubes de pompage des ampoules aux halogènes, au moyen d'un tour automatique, disposant d'une série de bras de support en couronne, aptes à la saisie des tubes de pompage des ampoules aux halogènes, consiste à introduire manuellement le tube de pompage de l'ampoule entre les bornes du support, à le déplacer dans le sens du mouvement circulaire du carroussel, en même temps que le bras du support, à le maintenir dans les logements déterminés en vue d'opérations multiples de vidange et de pompage des gaz, d'assurer conjointement le réchauffement constant des ampoules ; après quoi, une fois obtenu le vide absolu, l'ampoule est remplie de gaz halogenes, refroidie par de l'azote liquide, puis détachée par fusion du tube de pompage. Ce système de fusion et de détachement des tubes de pompage a un inconvénient majeur : le dosage des gaz halogènes à l'intérieur des ampoules, même dans le cas ou l'on utilise le refroidissement par l'azote liquide, est limité ; sa pression ne peut dépasser 1,8 atmosphère ; à pression superieure, il devient impossible de fermer la capsule de l'ampoule. Il est notoire que l'augmentation de la pression des gaz halogènes dans la capsule détermine une diminution de la condensation du filament de tungstène et augmente d'autant sa durée d'existence. Un autre inconvénient de ce système est l'obligation d'utiliser le chalumeau à mélange gazeux ainsi que l'impossibilité d'interrompre sa flamme entre deux operations,Ed'ou une dépense inutile du précieux mélange. En outre, l'importance du volume de la flamme du chalumeau par rapport au volume réduit de l'ampoule est telle, que la chaleur dégagée provoque l'évapo- ration de l'azote liquide en même temps que le réchauffement de l'ampoule. Le but de l'invention est la suppression de ces inconvénients et des insuffisances du système classique, ainsi que l'amélioration de la qualité, en même temps que de la durée dans le temps, des lampes aux haToeenes. Pour ceta on a recours à une solution qui consiste à construire un dispositif utilisant le procédé du tour automatique de pompage, permettant le remplissage des gaz halogenes dans les ampoules jusqu'à la limite de résitance mécanique des capsules et le détachement des ampoules après la fusion des tubes de ponpage. Ce but est atteint grâce à l'adaptation d'un dispositif, comprenant une chambre pressurisée, opérant conjointement avec les supports en carroussel du tour automatique. Il est disposé, à l'intérieur de la chambre pressurisée, un poste de soudage à arc électrique, ainsi que trois pinces électromagnétiques mobiles qui assurent la saisie et le maintien de l'ampoule en cours de l'opé- ration. La chambre pressurisée est munie de valves électromagnétiques. L'une d'elles propulse de l'air sous haute pression, dépassant la pression du gaz halogène de l'ampoule ; l'autre, par contre, expulse cet air de la chambrhnpressurisee et joue, en quelque sorte, le rôle due soupape de sécurité. Le fond-de la chambre pressurisée est en relation avec un piston et un verin hydrauliquet commandes par une soupape électromagnétique et par un jeu de cames ayant des contacts mobiles. Grâce à l'introduction dans la chambre pressurisée d'air sous pression, d'un poids supérieur à celui de la pression du gaz halogene de l'ampoule et, grâce au détachement par fusion du tube de pompage de l'ampoule dans cette atmosphère comprimee au moyen du poste de soudage électrique, on élimine l'opération de refroidissement de l'ampoule par l'azote liquide et, ainsi, on obtient la possibilité de réaliser des ampoules ayant, à l'intérieur des capsules, une pression de gaz très supérieure à la pression atmosphérique et l'on peut ainsi tripler la durée d'existence des ampoules. L'objet de l'invention est représenté graphiquement par les figures 1 et 2 La fiv.1 représente le dispositif de détachement des ampoules par fusion des tubes de pompage des ampoules halogènes. La fig.2 représente le schéma électrique de ce dispositif. Comme l'indiquent ces figures, le dispositif se compose d'une chambre à air comprimé (1), opérant conjointement avec le support (2) de l'un des bras (3) du tour automatique de pompage (qui ne figure pas ici) et du poste de soudage électrique (4) installé à l'intérieur de cette chambre à air comprimé. Le poste de soudage (4) est actionne par un engrenage à vis sans fin (5), commandé par une armature électrique et un jeu de cames (6) actionné par l'engrenage à vis sans fin (7). La chambre à air comprimé (1) est munie, dans sa partie supérieure, de disques (8) permettant l'accès au bruleur à arc (4), ainsi que l'o4servation-de l'ope- ration de fusion et de détachement des tubes de pompage. La partie inférieure de la chambre de pompage, par contre, est en relation avec un piston (9) et un vérin hydraulique (10) muni d'un ressort (11). Au fond de la chambre à air comprimé (l), prenant appui sur des fers en forme de manivelle (12), est installe un poste de soudage à arc électrique (4) ; sur ses faces latérales internes, sont fixés trois électro-aimants (13) armés de pinces mobiles (14) qui enserrent l'ampoule aux halogènes (15) pendant l'opération de fusion et de détachement du tube de pompage.En dessous des pinces (14), est disposé un tuyau (16), qui recueillera l'ampoule détachée (15) et l'acheminera vers l'extérieur. De plus, le fond de la chambre à air comprimé est pourvu d'un appui de fin de course (17), chargé de commander les bras (3) de support du tour automatique de pompage. Le vérin hydraulique (10) est relié à la valve de décharge (20) par l'intermédiaire d'un tuyau souple (9). L'air comprimé est amené à la chambre de pression (1) au moyen de la valve électromagnétique (21) ; il est expulsé par la valve de décharge (22) qui fait aussi fonction de soupape électromagnétique (23), qui conmande l'arrivée et la vidange d'huile, par l'intermédiaire d'un manometre à contact (26) qui ferme la circuit électrique de la bobine du contacteur (27) relayant les électro- aimants (13) des pinces mobiles (14). La soupape électromagnétique (23) recoit une commande centrale des quatre cames (6) placées en série sur le même axe (28), combinées respectivement avec les contacts 29/30/31/32 qui sont relayés avec les bobines des contacteurs 27/42/33/34/35/48.Les cames ( & sont action nées par un engrenage à vis sans fin (7), avec l'aide d'un électromoteur (36), tandis que le poste de soudage électrique (4) est actionné par le moteur élec trique (38) et l'engrenage à vis sans fin (5). Le principe d'action du présent dispositif est donc le suivant Après la réalisation au tour automatique de pompage du programme des opérations notamment, pour créer le vide absolu dans les a4Oules, les remplir de gaz halogènes, iwmobiliser le tour et les bras du support (3) de l'ampoule (15) au dessus de l'entrée de la chambre à air comprimé tuf), intervientla fermeture des fins de course (40) par l'intermédiaire de l'interrupteur manuel (41) qui actionne le moteur electrique (36), mettant en marche l'engrenage à vis sans fin (7) qui fait mouvoir les cames (6) combinées avec les contacts 29/30/31/32, constituant la commandcentraIe du dispositif. A ce moment, le contact (29) ferme le circuit électrique de la bobine du contacteur (42) et actionne la soupape électromagnétique (23), qui libère l'entrée de l'huile dans le vérin hydraulique (10) ; celui-ci, à son tour, soulève la chambre à pression (1) jusqu'à sa jonction étroite avec le col du support (2)du bras du tour (3). Ceci provoque la fermeture de la valve de décharge (20) des ampoules, située à l'extérieur de la chambre à air comprimé (1) qui, en cours de montée, relâche les fins de course (18) et stoppe le mouvement dès bras (3) du tour automatique de pompage, jusqu'à la réalisation complète par 7e dispositif des opérations progra-rées et jusqu'au retour du dispositif à la position de départ. Suite à l'effet provoqué par la pression hydraulique, intervient l'action du manometre à contact (24) situé sur le parcours hydraulique : il ferme le circuit electrique du contacteur (27), mettant en action les électro-aimants (13), qui, à leur tour, actionnent les pinces mobiles (14) qui enserrent l'ampoule aux halogènes (15) ; il ferme de même le circuit électrique des contacts (30/31/32) des cames (6). Le contact (30) commande la bobine du contacteur (33) qui actionne la valve électromagnétique (21), qui livre passage à l'air comprimé dans la chambre à pression (1).A son tour, est court-circuite le contact (31), combine avec l'interrupteur de ligne (43) et les deux fins de course (44) placés à l'angle des supports d'électrodes (46) du poste de soudage électrique (4) commandart la bobine du contacteur (34) qui alimente l'electro-moteur (38), actionnant au moyen de l'engrenage à vis sans fin (5) et du systeme bielle-manivelle (47), ainsi que des fers en forme de manivelle (12) le poste de soudage à arc électrique. Celui-ci accomplit alors un mouvement de balancement radial au plan horizontal ; le changement de direction se répercute sur les deux points opposés les plus éloignés de l'axe de l'ampoule (14), ayant pour effet de fondre, de fermer et de détacher le tube de pompage de l'ampoule. En même temps que la mise en marché de l'electro-moteur (38), est contacté le circuit de commande du contacteur (48), qui alimente par un courant continu le poste de soudage electrique en cours de deplacement, lequel, à l'instant même ou il reçoit le courant électrique, s'auto-allume, tandis que la chaleur de l'arc incandescent (46) entre les électrodes à charbon, fait fondre, obturer et détacher le tube de pompage de l'ampoule aux halogenes. Les fins de contact (44) agissent dans le sens de l'ouverture et, dans le cas de l'usure des electrodes à charbon (46) stoppent l'alimentation du poste de soudage (4) ainsi que son activation (38). Placés sur les bras mobiles (49) du poste de soudage électrique (4), dans des abris coniques, deux cellules photodiodes (50), guidées optiquement sur les électrodes à charbon (46) ardents, dans le champ de l'arc électrique, participent à l'action des contacteurs à retardement (51) provoquant la fermeture du courant electrique à l'intérieur du bobinage (52) des mâchoires (45) pendant l'usure des electrodes et contrôlent leur auto-déplacement. A la suite de l'obturation du tube de pompage et du détachement par fusion des ampoules (15), intervient la fermeture du contact (32) qui commande la bobine du contacteur (35) et action;;e la valve électromagnétique de décharge (22) de l'air comprimé de la chambre à pression (1). A son tour, le contact (29) est ouvert, coupant la commande de la bobine du contacteur (42) d'alimentation de la soupape électromagnétique (23) qui, par le ressort de rappel (53), dégage la sortie de l'huile du vérin hydraulique (10) et provoque ainsi la descente de la chambre à air comprimé (1) à sa position de départ. En position basse, la chambre à pression (1), par l'intermédiaire de l'appui contact (17), provoque l'ouverture du fin de course (18) et le déblocage-de l'automatisme du tour, ainsi que le déplacement du bras suivant du carroussel avec son support de serrage, et le processus, dont la durée est de 10 à 15 secondes, se reproduit à nouveau ... Revendications 1. Dispositif pour la fusion et le détachement des tubes de pompage des ampoules aux halogènes, spécialement des ampoules à pression interne supérieure à la pression atmosphérique, combiné avec un tour automatique de pompage, caractérisé par le fait qu'il comporte une chambre à air comprimé, venant se placer jointivement devant l'entrée conique des bornes de support du bras du tour automatique, branchée sur le réseau électrique du même tour. 2. Dispositif selon la revendication 1 caractérisé par le fait qu'à l'intérieur de la chambre à pression, se trouve un poste de soudage à arc électrique, ainsi que trois pinces électromagnétiques mobiles enserrant l'ampoule. 3. Dispositif sur les revendications I et 2, caractérisé par le fait que la chambre à pression est pourvue de valves électromagnétiques ; son fond repose sur un piston et un vérin hydraulique, commandés par une soupape électromagné- tique, au moyen d'un contact tandis que l'ensemble du dispositif dépend d'une commande centrale, par l'intermédiaire d'un jeu de cames, évoluant sur un même arbre et en connexion avec les contacts et des contacteurs. 4. Dispositif selon les revendications 1, 2 et 3, caractérisé par le fait que pendant l'opération de fusion et de détachement des tubes de pompage des ampoules, la chambre à pression est remplie d'air comprime sous une pression supérieure à la pression de la capsule de l'ampoule.