Brevet FR2607320A1 — publié le 19880527

" ampoule fluorescente à un culot à quatre contactes. la présente invention concerne une ampoule d'éclairage électrique , de type lampe fluorescente à décharge dans la vapeur de mercure basse préssion et solide photoluminescent Les décharges s'éffectuent d'un bout à l'autre de l'enveloppe et sont donc longitudinales . Elles sont rendues possible par l'utilisation et le montage d'un pied portant deux ensembles thermo-émissifs,le premier sur la cloche s le second sur la tige de fin de pied , au niveau de l'enveloppe .Ce pied assure en outre l'alimentation et la fixation des ensembles thermo-émissifs d'un seul coté de l'ampoule , pied de dimensions autorisant l'emploi d'un culot de dimensions communes , soit de 26 millimètres environ Une telle lampe est décrite dans le Brevet Français 2 575 600 , mais présente de gros inconvénients quand à sa réalisation En effet , les 4 électrodes sont soudées par enrobage de verre , par pincement , ceci d'une manière collective et dans un même plan longiligne , ce qui donne un bour -relet de verre de 6 millimètres environ , en arc de cercle de 20 millimètres , et occasionnant de grosses difficultés lors de la soudure du tube central de support, en effet on ne peut que difficillement souder un tube de verre sur un bourrelet (lèvres) de verre , qui n'est pas en fusion , ce qui est impossible vu la longueur du bourrelet et qui est de largeur ou d'épaisseur inférieure au diamètre du tube à souder . En outre la présence d'électrodes internes et externes au tube à souder vient compliquer singulièrement la tâche au milieu d'une telle soudure , celles-ci pouvant à tous moments être prise par inadvertance par collage , enrobage dans le verre en fusion du tube central lors de la soudure de celui-ci sur les dites lèvres ou bourrelet. E'épaisseur de la lèvre , sa dimension , sa forme sa hauteur , la nature du verre employé pose de difficiles problèmes à lthomme du métier quand au contrôle du coéf -ficient de dilatation du montage , cela se termirlant généralement avant le montage du pied complet sur l'enve- -loppe , par la casse de la cloche (félures etc ). Par ailleurs , si celle-ci arrivait à terme , il faudrait à nouveau la préparer thermiquement pour son montage sur l'enveloppe . C'est recréer les forts risques de casse inhérents à cette méthode de fabrication , de ce pied aux masses de verredisproportionnées et non équilibré géométriquement , toujours le problème d'une recherche d'une dilatation controlée difficile à obtenir , quand bien même le pied aurait été recuit Le positionnement du queusot sur ce type de cloche est aussi problématique du fait même de la taille et la structure de la masse de verre, la ou il y a un pince -ment des électrodes Outre que selon ce procédé . les soudures des électrodes conservent un voile de verre lors de leur fixation dans le verre en fusion .Par ailleurs , la fermeture de la tige de verre de support est rendue délicate du fait que la dite tige se trouve déjà fermée à une extrémité par soudure sur le bourrelet , ou lèvres de verre , et il se produit alors , cause de l'échauffement de l'air du tube, une dilatation et gonflement incontrolable du verre en fusion au niveau du pincement définitif de la deuxième paire d'électrodes. Gonflement,aprés quoi succède un creusement important rendant la réalisation correcte de cette partie totalement impossible. En outre , il faut prévoir un culot standart particulier substitut d'un culot à vis Edison , et propre à une alimen -tation inductive externe , l'ampoule étant démunie de starter . La présente invention a pour objet de remédier à ces inconvénients , en apportant une forme technique nouvelle , assurant une meilleure fabrication , fiabilité, résistance , et une économie de composants. Du point de vue technique , la réalisation du pied (1) consiste en la fabrication d'une cloche (1-8) en verre ("en forme de") de diamètre environ 20 uiillimètree sur laquelle est soudé en son centre "bout à bout la tige de support (8) des électrodes (4,5) du filament émissif (6,7) de fin de pied Au niveau de la soudure du bas de la tige sur la cloche, ce, en soudure bout à bout (20) , lu'air externe pénétrant la tige est arrété par le pincement du verre de fin de tige (21). Ce filament se trouve donc à l'extrémité de.la tige de verre , formant la prolongation du pied. Les électrodes de fin de pied sont soudées par pincement, ce qui assure la fermeture totale du pied. On commence la pose des électrodes par celles de.la cloche Pour la fabrication des électrodes de celle-ci (2,3), la cloche est fondue sur 1 cm2 , puis une aigrette est formée en tirant sur un fil de verre chaud collé à cette surface fondue , ou selon l'invention ,un poinçon ou charbon , pénètre le verre sur 5 millimètres, et laissant l'empreinte et la préparation de verre , pour la soudure verre-métal . Cette pointe de verre est éclaté , les deux électrodes sont alors introduites, maintenues, puis soudé dans la forme de verre préétabli, préformé , par aigrette, poinçon ou charbon la soudure obtenue est -courte, propre, de forme "goutte" ponctuelle et régulière .Dans une autre réalisation on peut avoir deux soudures verre-métal donc deux gouttes, côte à côte ou légèrement espacé, au même niveau Ensuite, le queusot (9) est soudé à l'oppose, de l'autre coté de la soudure verre métal , à même hauteur. Cette soudure est- sans problème particulier, du fait de la régularité de l'épaisseur de toute la zone formée de la cloche et du tube de support (tige). Dans la soudure par pincement des électrodes de fin de pied , celles-ci ont leur fil d'alimentation (14) lors de leur soudure verre-métal (21). Les filr de cuivre, brins, de contacts peuvent être gainés ce verre ou autre matériaux pour éviter les courts- -circuits. Apurés la soudure verre métal (22) des électrodes (2,3) de cloche, de fin de pied, de queusot, et la préparation antérieure de la cloche, le pied entier est recuit sans aucune préparation particulière, notament en ce qui con- -cerne l'aspect des problèmes de dilatation évoqués plus haut, pour tous points de l'ensemble. Avant montage du pied total dans l'enveloppe, les élec -trodes (4, 5) sont ressérées pour être à la dimension des filaments (6,7),puis pincés pour retenir ces derniers. l'es filaments sont disposés parallèles entre eux grace aux électrodes positionnées dès le départ ,ce de la même manière. les brins de cuivre tirés sur les électrodes sont tendus (19) isolés et pincés dans les broches. T'enveloppe (13) lors de son montage ressemble à un gros tube à essais cylindrique (10) donc avec un fond rond (15) dont la partie à souder a été légèrement rétrécie pour recevoir le pied en son diamètre extérieur maximum de soudage L'enveloppe a été préalablement enduite de poudre fluo -rescente (17). Les bords de l'enveloppe sont soigneusement nettoyés de trace de poudre, pouvant être à l'origine de micro-fuites. Pour le montage final, l'enveloppe est placée dans un tour de verrier et le pied dans l'autre mors , maintenu par son queusot qui a été recentré pour cette occasion . Puis soudage au chalumeau assurant la fermeture de l'enceinte (11) de l'ampoule . Les~contractions entrainées à froid par la soudure ne mêttent pas en péril l'équilibre tensiomètrique du pied , lequel ne porte pas trace de surépaisseur ou de disymètrie dans la répartition de celle-ci. ma soudure de la tige centrale en "bout à bout" vient en partie éliminer les tensions pouvant se trouver dans la cloche Ensuite l'ampoule terminée est mise sur bâti de pompage, puis remplissage en divers gaz précieux usuels à ces lampes à décharge fluorescentes et introduction de mercure traité (16) d'un poids d'environ 5 milligrammes. Une fois l'ampoule à préssior. désirée , elle est détachée du bâti par scèllement du queusot . L'ampoule peut servir à d'autres usages que l'éclairage fluorescent Dans le cas d'une alimentation inductive ,Eelfique, le système de fixation et de maintient de l'ampoule comporte son mode d'alirentation et sa fixation dans tout support externe. le système de fixation de l'ampoule , selon l'in-ention, et son alimentation externe sont réalisés par un culot isolant , genre matière plastique ou autre , englobant la partie postérieure de l'ampoule suivant une forme gracieuse , et les fils d'alimentation et assurant le maintient de l'ampoule Selon l'invention , l'invention , l'ampoule et démunie de tout starter , et l'alimentation ici fait appel à quatres contacts qui sont réalisés sous forme de tige creuse de diamètre 1 à 3 mm , 1,5 selon un mode particulier de réalisation , avec passage de 0,5 millimètre pour tirer les brins de branchements électriques des électrodes les pincer et les couper Les quatres broches ou tiges ont une longueur de 5 milli -mètres environ , et sont disposés en ligne , avec un espace variant de 1 à v millimètres , selon l'invention, 3 mm entre chaque broche un système de bague (26) concomittante avec la douille (23) de réception des broches (27) du culot, par serrage des gorges (30) tournage en force ,(29) assure le main -tient du culot dans la douille. Ce système de fixation rapide des ampoules luminescentes est dénomé " ",SRk ". Selon l'invention , la douille réceptrice comporte quatre contacts , un pour chaque broche (28) en ligne, et dans son corps inférieur un starter (24) au néon , ou autre qui peut être un semi conducteur , ou une chaine de commande . De même figure le condensateur de déparasitage, (25) le starter peut être soit en position couchée , soit en position verticale L'idée principale de l'invention réside en ce que l'ampoule ne comporte pas de starter , lui même étant un composant onéreux et volumineux et dans le cas ou celui-ci viendrait à être hors service de même que son condensateur de dépara -sitage , il5 doivent être changé économiquement sans toucher à l'ampoule Selon l'invention , le condensateur est donc placé dans la douille , celle-ci se démontant en demi-cylindre par vissage . la taille correcte de la douille permet de loger convenablement le starter et son condensateur , et de les remplacer facilement. Ddns un cas ou la douille selon une autre réalisation est de taille trop limité, le condensateur est positionné hors de la douille Dans le modèle de douille et de culot selon l'invention, il est impossible à l'utilisateur de s'électrocuter grace à un bord de contact aussi relevé que les broches sont longues Selon une autre réalisation , la douille peut être l'entré -mité d'un montage cylindrique ou parallélépipèdique contenant un ballast (32) selfique maintenu par serrage(31) Des quatres contacts assurent pour les 2 premiers le court circuitage par starter des filaments émissifs-résistifE du tube fluorescent , alors que les 2,autres assurent l'alî- -mentation normale du tube la douille selon l'invention mesure 25 mm de long pour un diamètre de 26 mm , elle porte à son extrémité infé -rieure une tige filletée(29) creuse, et d'un diamètre de 8 mm, assurant la fixation de la douille par serrage, longue de 20 millimètres. Selon figure 1 , la douille (28) est taillée par une profonde encoche transversale de 9 mm de large et de pro -fondeur de 5 mm , outre que le passage en ligne des broches de longueur 5 mm forme de nouveaux logements (28) dans l'encoche en question Ia partie supérieure de la douille est rétrécie et taillé en L sur 5 mm , de façon à ce que la bague de serrage(26) du culot vers la douille puisse prendre point d'appui(30). la partie haute de la douille (28) contenant tous les fils nécéssaireau fonctionnement de l'ampoule , les deux passages centraux (28) correspondant à l'alimentation starter , les deux externes à l'alimentation en régime. la douille s'ouvre par dévissage au niveau deises parois, la ou les séparations (36) entre les conduits de réception des broches et le starter sont démontables , et sont main- -tenus par petites vis. Le culot dans sa partie supérieure (12) contient les fils d'alimentation et leur conduit , et la colle de fixation sur l'ampoule Dans une autre réalisation du raccordement " Fi " ou l'ampoule ne nécéssite pas de starter de démarrage , grace par exemple à un allumage instantané , les deux broches centrales sont conservées , mais ne sont pas reliées électriquement dans le culot de l'ampoule. il n'en résulte aucune gène pour le starter de-la douille. Selon figure 1,2,4 à 9, le diamètre interne de la bague de serrage à son niveau supérieur et inférieur varie de 10 à 27 mm , spécialement selon l'invention de 20 à 24 millimètres (33). Elle porte deux encoches destinées (,4) à permettre l'introduction du pied du culot(35) , elles sont larges de 0,5 à 10 mm , de longueur de 0,1 à 2C mm , selon l'invention 8 à 10 mm. la largeur de pied de culot (33) est donc légèrement inférieur à l'encoche et à la découpe (28) (encoche transversale ou moulage industriel) La bague serre dans un seul sens, de gauche à droite en la tournant. La bague (26) de serrage des gorges porte en elle au niveau de son rebord (30,33) une épaisseur croissante dç quelques dixièmes de millimètre , de façon à assurer son bloquage et celui du couple culot-douille lors du serrage La figure 1 représente l'ampoule vue de coté avec la fixation FRQL la figure 2 représente l'ampoule vue de face avec la fixation FRAL la figure 3 représente le détail et l'agrandissement du pied de l'ampoule selon l'invention la figure 4 représente le culot , la bague et la douille FRAI vu de coté , à l'échelle 2 La figure 5 représente le culot , la bague et la douille PRAL vu de face à l'échelle 2 la figure 6 représente la douille et la bague avec ses encoches pour l'introduction du culot , vu de dessus l'a figure 7 représente la douille avant perçage des passages de réception des broches la figure 8 représente la bague de serrage avec surépaisseur pour serrage total. La figure 9 représente la douille montée directement sur un ballast lui-meme tenu par vissage (31) R E V E I'. D I C A T I O ìx S 1) Ampoule fluorescente à décharge dans la vapeur de mercure basse préssion , comportant une enveloppe cylindrique poudrée à laquelle a été soudé un pied supportant les ensembles émissifs propre à créer une décnarge longitudinale, caractérisée en ce que le pied au niveau des électrodes de bas de pied , porte celles-ci par soudure verre-métal en une ou deux gouttes de verre à la base d'une tige centrale soudée bout à bout avec la cloche qui forme le bas du pied 2) hmpoule selon revendication 1 caractérisée en ce que les soudures verre-métal sont effectuées sur un même niveau , à même le verre de la cloche 3) Ampoule selon revendication 1 caractérisée en ce que le queusot est soudé au même niveau que les soudures verre-métal de r5;R 4) Ampoule selon l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisée en ce que la ti.e de support des électrodes d'éxtrémité interne est fermée une seule fois , au niveau ce cette soudure verre-méta7 5) Ampoule selon l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisée en ce que deux électrodes sont soudées sur la paroi de la cloche 6) Ampoule selon revendication 1 caractérisée en ce que les électrodes d'extrémité de tige de pied sont montées par soudure verre-métal avec leurs fils de raccordement 7) Ampoule selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que son allumage et son alimentation sont réalisés indépendament de l'ampoule par un système Douille-Culot de fixation rapide d' ampoules luminescentes R E V E N D I C A T I O N S â) Ampoule selon revendication 7 caractérisée en ce que le maintient du culot comportant quatres broches disposées en ligne et venant pénétrer la douille comportant des logements de contact en ligne est assuré par le tournage d'une bague de serrage venant prendre appui sur les gorges de la douille et du culot 9) Ampoule selon revendication 8 caractérisée en ce que les contacts d'alimentation de l'ampoule disposés au fond de chaque logement de la douille élimine tous risques d'électracution accidentelle de l'utilisateur 10) Ampoule selon revendication 9 caractérisée en ce que le starter et le ballast sont placés dans une douille démontable réceptionnant et maintenant le culot