Brevet FR2724486A1 — publié le 19960315

"Procédé et bâti pour le pompage et le remplissage d'un tube de verre destiné à produire de la lumière, en particulier pour enseigne lumineuse" La présente invention concerne d'une manière générale les tubes de verre qui, tels que par exemple les tubes fluorescents mis en oeuvre pour la réalisation de certaines enseignes lumineuses, sont munis d'électrodes et sont enduits de poudre émissive pour être en mesure de produire de la lumière par le passage d'un courant électrique de l'une à l'autre de leurs électrodes. Elle vise plus particulièrement la conduite des opérations de pompage sous tension et de remplissage qui sont à appliquer à ces tubes avant leur mise en service pour les rendre effectivement aptes à produire de la lumière par passage d'un courant électrique. Le pompage a en particulier pour but d'assurer un dégazage du tube et de ses électrodes préalablement à son remplissage par un gaz rare, et, effectué sous tension, il s'accompagne d'un chauffage qui résulte du bombardement ionique dont est alors l'objet la paroi du tube. Il en résulte une élimination de l'humidité, des gaz occlus et des éventuelles impuretés. En pratique, les opérations correspondantes sont effectuées sur un bâti, communément appelé bâti de pompage, ou bâti de pompage et de bombardement, comportant au moins un embout, qui, d'une part, est desservi par un réseau de canalisations propre à permettre de le mettre en communication avec des moyens de pompage ou de remplissage sous le contrôle de vannes, et, plus précisément, d'électrovannes, et sur lequel, d'autre part, peut être raccordé un tube à traiter. A ce jour, le raccordement du tube se fait par l'intermédiaire d'un tube de verre de moindre diamètre, communément appelé queusot, qui est rapporté par soudure sur le tube à traiter, et qui est lui-même branché par soudure sur l'embout, celui-ci étant usuellement lui aussi en verre. Une fois le tube à traiter ainsi raccordé au bâti de pompage, il convient d'assurer, à partir de son amorçage, une régulation de sa pression interne et/ou de l'intensité du courant électrique qui le traverse, pour que le pompage se déroule normalement, sans désamorçage intempestif ni élévation trop brutale de la température. A ce jour, la conduite des opérations correspondantes se fait manuellement, à vue, et, en particulier, l'amorçage du tube est simplement détecté par l'éclairement qui en résulte. Outre la vérification nécessaire de l'étanchéité des soudures préalablement effectuées, ces opérations sont donc particulièrement délicates et longues à conduire, et elles nécessitent de ce fait un personnel spécialisé. Il en est d'autant plus ainsi que, pour chaque type de tube ou d'électrode, les données sont différentes, et qu'il faut donc pour l'ensemble se reporter à autant de tables et d'abaques qu'il existe de tubes et d'électrodes distincts. La présente invention a d'une manière générale pour objet des dispositions de nature à permettre une réduction des tâches manuelles ainsi jusque-là requises pour ces opérations, et, donc, une réduction du temps et/ou de la main d'oeuvre nécessaires à l'exécution de celles-ci. De manière plus précise, elle a tout d'abord pour objet un procédé suivant un premier aspect duquel on détecte l'amorçage du tube par la brutale augmentation d'intensité qui en résulte ; elle a encore pour objet un bâti de pompage comportant un automate, auquel sont asservies les diverses électrovannes mises en oeuvre, et qui, pour son pilotage, est lui-même asservi à au moins un capteur, et, notamment, pour la mise en oeuvre du procédé précédent, à un capteur d'intensité sensible à l'intensité du courant électrique entre les électrodes du tube à traiter. Il en résulte, globalement, que, ainsi initié, ce bâti de pompage est avantageusement à même d'assurer une conduite automatique des diverses opérations requises. En pratique, l'automate qu'il comporte pour ce faire est sous le contrôle d'un calculateur programmable permettant de tenir compte des données particulières du tube à traiter et des électrodes qui l'équipent. Selon d'autres aspects de l'invention, cet automate est également asservi à au moins un capteur de pression sensible à la pression dans le tube à traiter, et à au moins un capteur de température sensible à la pression à un point dûment choisi de celui-ci. Ainsi, suivant l'invention, les paramètres systématiquement pris en compte au cours du traitement d'un tube sont l'intensité du courant électrique qui traverse ce tube, sa pression interne et la température en un de ses points. Il en résulte, avec toute la souplesse nécessaire, une maîtrise convenable des opérations à effectuer. Préférentiellement, enfin, l'embout sur lequel s'effectue le branchement du tube à traiter est équipé d'un raccord rapide apte à recevoir un queusot dûment rapporté sur ce tube, ce qui évite d'avoir à souder ce queusot à cet embout, et, entre cet embout et le réseau de canalisations qui le dessert, intervient un soufflet, ce qui permet avantageusement de se satisfaire d'une quelconque éventuelle dénivellation entre le tube à traiter et l'embout, sans avoir à utiliser pour ce faire un chalumeau propre à un travail approprié du queusot et/ou sans risquer de casser ce dernier. Les objets de l'invention, leurs caractéristiques et leurs avantages, ressortiront d'ailleurs de la description qui va suivre, à titre d'exemple, en référence aux dessins schématiques annexés sur lesquels la figure 1 est un bloc diagramme d'un bâti de pompage suivant l'invention ; la figure 2 reprend, à échelle supérieure, le détail de la figure 1 repéré par un encart II sur cette figure 1 la figure 3 est un diagramme illustrant la mise en oeuvre du bâti de pompage suivant l'invention. Tel qu'exposé ci-dessus, il s'agit, globalement, d'appliquer à un tube 10, qui est un tube de verre muni d'électrodes 11 et enduit de poudre émissive sur sa paroi interne 12, et qui est par exemple destiné à la constitution d'une enseigne lumineuse, les opérations de pompage sous tension et de remplissage qui sont en pratique nécessaires pour le rendre effectivement apte à produire de la lumière par passage d'un courant électrique d'une de ses électrodes 11 à 1 'autre. I1 est mis en oeuvre, pour ce faire, un bâti de pompage 14. Ce bâti de pompage 14 ne sera pas décrit dans tous ses détails ici. Seuls en seront décrits les éléments nécessaires à la compréhension de l'invention. De manière connue en soi, le bâti de pompage 14 comporte au moins un embout 15, qui, d'une part, est desservi par un réseau de canalisations 16 propre à permettre de le mettre en communication avec des moyens de pompage 18P, 18S ou de remplissage l9A, 19B sous le contrôle d'électrovannes 20, et sur lequel, d'autre part, peut être raccordé le tube 10 à traiter. Dans la forme de réalisation représentée, le bâti de pompage 14 comporte quatre embouts 15, pour le traitement simultané, en parallèle, de quatre tubes 10, et ces embouts 15 sont groupés par deux, en formant ainsi deux fourchettes 22, suivant une disposition globalement symétrique pour l'ensemble. Suivant un aspect de l'invention, chacun des embouts 15 est équipé d'un raccord rapide 23 apte à recevoir, par simple engagement, un queusot 24 dûment rapporté par soudure sur le tube 10 à traiter. Suivant un autre aspect de l'invention, il est préférentiellement prévu, entre un tel embout 15 et le réseau de canalisations 16 qui le dessert, un soufflet 25. En pratique, ce soufflet 25 intervient entre la fourchette 22 correspondante et le réseau de canalisations 16, et il est ainsi commun aux deux embouts 15 d'une telle fourchette 22. Dans la forme de réalisation représentée, deux moyens de pompage 18P, 18S distincts sont prévus, avec, entre eux, un réservoir 26 formant tampon. Par exemple, le moyen de pompage 18P est constitué par une pompe à palette, pour l'obtention d'un vide primaire à compter de la pression atmosphérique. Conjointement, le moyen de pompage 18S est par exemple constitué par une pompe moléculaire, pour l'obtention d'un vide secondaire plus poussé à compter du vide primaire précédent. Dans la forme de réalisation représentée, enfin, les moyens de remplissage 19A, 19B sont constitués par une ou plusieurs bouteilles. Par exemple, et tel que représenté, deux bouteilles l9A, 19B distinctes sont prévues en parallèle, pour la mise en oeuvre éventuelle de deux gaz rares différents. Quant aux électrovannes 20, elles sont convenablement réparties entre les diverses canalisations du réseau de canalisations 16. Suivant leur configuration, d'ouverture ou de fermeture, les fourchettes 22 sont mises à l'air libre, par une canalisation 28, ou reliées à l'un ou l'autre des deux moyens de pompage 18P, 18S ou à l'un ou l'autre des deux moyens de remplissage 19A, 19B. Les dispositions correspondantes, ainsi que la répartition nécessaire des canalisations à mettre en oeuvre pour la constitution du réseau 16 et des électrovannes 20 contrôlant ces canalisations relèvent de l'homme de l'art, et elles ne seront donc pas décrites en détail ici. En pratique, dans la forme de réalisation représentée, onze électrovannes 20 sont ainsi prévues. De manière connue en soi, enfin, il est associé, au bâti de pompage 14, une source de haute tension 29, qui, par un circuit d'alimentation 30, peut être appliquée aux électrodes 11 du tube 10 à traiter. Les dispositions correspondantes étant également bien connues par elles-mêmes, elles ne seront donc pas non plus décrites plus en détail ici. Une fois le tube 10 à traiter raccordé à un embout 15, la source de haute tension 29 est appliquée à ses électrodes 11, et, pour une conduite convenable des opérations de pompage sous tension et de remplissage ensuite à développer, il est nécessaire d'assurer, à partir de l'instant où se produit l'amorçage de ce tube 10, une régulation de sa pression interne et/ou de l'intensité du courant électrique qui le traverse. Suivant l'invention, le bâti de pompage 14 comporte, pour une conduite automatique des opérations correspondantes, un automate 31, qui, en pratique, comporte lui-même un module d'acquisition de données 32 et un module de commande 33, et auquel, notamment, sont asservies les diverses électrovannes 20. Tel que schématisé en traits interrompus pour l'une d'elles, l'asservissement des électrovannes 20 à l'automate 31 se fait par une liaison 34. Pour ne pas surcharger la figure 1, cette liaison 34 n'y a pas été représentée pour les autres électrovannes 20. Pour son pilotage, l'automate 31 est lui-même asservi, par une liaison 35, également schématisée en traits interrompus sur la figure 1, à au moins un capteur. I1 y a ainsi, dans la forme de réalisation représentée, un capteur d'intensité 36A sensible à l'intensité du courant électrique entre les électrodes 11 du tube 10, au moins un capteur de pression 36B, 36C sensible à la pression dans ce tube 10, et au moins un capteur de température 36D sensible à la température en un point de celui-ci. En pratique, dans la forme de réalisation représentée, deux capteurs de pression 36B sont prévus, à raison d'un par fourchette 22, en amont de ces fourchettes 22, pour la détection de la pression de vide initialement appliquée au tube 10. Conjointement, un capteur de pression 36C est prévu, au point milieu des deux moyens de remplissage l9A, 19B, pour la détection de la pression ultérieure de remplissage de ce tube 10. De même, deux capteurs de température 36D sont prévus, à raison d'un par fourchette 22. Un seul est schématisé sur la figure 1. I1 s'agit par exemple d'un thermocouple appliqué extérieurement sur le tube 10 en un point choisi de celui-ci. Préférentiellement, et tel que représenté, on relève ainsi la température du tube 10 au milieu de celui-ci, sensiblement à mi-distance entre ses électrodes 11. Comme pour les électrovannes 20, il n'a été prévu, sur la figure 1, pour ne pas surcharger celle-ci, qu'une seule liaison 35 pour l'ensemble des capteurs 36A, 36B, 36C, 36D mis en oeuvre. Par la liaison 34, la source de haute tension 29 est elle-même sous le contrôle de l'automate 31. Par exemple, un interrupteur, non représenté, et interposé sur le circuit d'alimentation 30 correspondant, est dûment asservi au module de commande 33 de cet automate 31 par cette liaison 34. Enfin, par une liaison 38, l'automate 31 est lui-même sous le contrôle d'un calculateur programmable 40 permettant de prendre en compte les données particulières du tube 10 à traiter, et, par exemple, sa longueur, son diamètre, et la taille de ses électrodes 11. Suivant l'invention, on détecte l'amorçage du tube 10 par la brutale augmentation d'intensité qui en résulte. Sur le diagramme de la figure 3, sur lequel est rapporté en abscisses le temps t et en ordonnées l'intensité I, cet amorçage intervient à un temps t1. A partir de cet amorçage, l'automate 31 assure une régulation de la pression, pour éviter un désamorçage intempestif du tube 10, et une régulation de l'intensité I, en relevant progressivement celle-ci, pour assurer le chauffage recherché de ce tube 10. Lorsque, à un temps t2, l'intensité I a ainsi atteint une valeur de consigne I1 donnée, l'automate 31 maintient sensiblement constante cette intensité I, suivant un premier palier pX, jusqu'à ce que, à un temps t3, la température au point donné du tube 10 ait elle-même atteint une valeur de consigne donnée, considérée comme suffisante pour un dégazage convenable du tube 10. Ainsi qu'il est aisé de le comprendre, le palier p1 permet de ménager le tube 10, en évitant un chauffage trop rapide de celui-ci. Mais, en pratique, d'un tube 10 à un autre, il reste relativement constant. Pour le dégazage recherché des électrodes 11 du tube 10, l'automate 31 autorise ensuite une élévation de l'intensité I, cependant que, par pompage, la pression continue à baisser, ce qui provoque une élévation progressive de la température des électrodes 11. Suivant l'invention, lorsque cette pression a atteint, à un temps t4, une valeur de consigne donnée, l'automate 31 maintient à nouveau sensiblement constante l'intensité I, pendant un temps donné, suivant un deuxième palier p2 supérieur au premier palier p1 précédent. Comme précédemment, la régulation d'intensité correspondante permet avantageusement de ménager les électrodes 11, en évitant de trop les chauffer. En pratique, la longueur du palier P2, qui se prolonge jusqu'à un temps t5, est contrôlée par une temporisation. Cette dernière est elle-même contrôlée par le calculateur programmable 40. Elle est en pratique fonction de la longueur du tube 10 à traiter et de la taille de ses électrodes 11. I1 est ainsi possible d'obtenir un bon dégazage des électrodes 11, et une bonne transformation de leur poudre émissive. Jusqu'au temps tS, le moyen de pompage en action est le moyen de pompage 18P. Au temps tS, l'automate 31 met hors tension le tube 10, et l'intensité I revient donc instantanément à zéro. Au-delà du temps tS, le pompage est poursuivi, par le moyen de pompage 18S, jusqu'à ce que la température au point donné du tube 10 ait atteint une valeur de consigne donnée, choisie suffisamment basse pour permettre de considérer que ce tube 10, alors froid, est suffisamment dégazé. L'automate 31 assure alors la mise hors circuit du moyen de pompage 18S, puis le remplissage, par les moyens de remplissage l9A et/ou 19B, du tube 10. Chaque fourchette 22 permet le traitement simultané de deux tubes 10. Mais, si désiré, les pompages susceptibles d'intervenir simultanément sur les deux fourchettes 22 peuvent être totalement indépendants. Par exemple, il est possible de procéder à un dégazage des tubes 10 sur l'une des fourchettes 22 et à un dégazage des électrodes 11, ou bombardement, sur l'autre de celles-ci. La présente invention ne se limite par ailleurs pas à la forme de réalisation décrite et représentée, mais englobe toute variante d'exécution. En particulier, pour éviter un remplissage trop rapide d'un tube, en raison par exemple du volume mort inévitablement présent en amont de l'électrovanne correspondante, qui pourrait conduire à un dépassement de la pression recherchée dans ce tube, il est possible de prévoir un détendeur entre cette électrovanne et le moyen de remplissage en action, ou d'interposer entre cette électrovanne et l'embout concerné un quelconque ajutage calibré. En outre, le nombre de fourchettes et/ou d'embouts n'est pas limitatif, et il est possible au contraire d'envisager un pompage simultané sur un nombre de tubes supérieur à quatre. REVENDICATIONS 1. Procédé pour la conduite des opérations de pompage sous tension et de remplissage à appliquer à un tube de verre (10) muni d'électrodes (11) et enduit de poudre émissive pour le rendre apte à produire de la lumière par passage d'un courant électrique, du genre suivant lequel, à partir de l'amorçage du tube (10), on assure une régulation de sa pression interne et/ou de l'intensité du courant électrique qui le traverse, caractérisé en ce que on détecte ledit amorçage par la brutale augmentation d'intensité qui en résulte. 2. Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce que, lorsque l'intensité (I) a atteint une valeur de consigne donnée (il), on la maintient sensiblement constante suivant un premier palier (p1) jusqu'à ce que la température en un point donné du tube (10) ait elle-même atteint une valeur de consigne donnée. 3. Procédé suivant la revendication 2, caractérisé en ce que, lorsque la pression a atteint une valeur de consigne donnée, on maintient à nouveau sensiblement constante l'intensité (I), pendant un temps donné, suivant un deuxième palier (P2) supérieur au premier. 4. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que, après mise hors tension du tube (10), on poursuit son pompage jusqu'à ce que sa température en un point donné ait atteint une valeur de consigne donnée. 5. Procédé suivant la revendication 4, caractérisé en ce que on assure ensuite le remplissage du tube (10). 6. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 2 et 4, caractérisé en ce qu'on relève la température du tube (10) au milieu de celui-ci, sensiblement à mi-distance entre ses électrodes (11). 7. Bâti de pompage, du genre comportant au moins un embout (15) qui, d'une part, est desservi par un réseau de canalisations (16) propre à permettre de le mettre en communication avec des moyens de pompage (18P, 18S) ou de remplissage (19A, l9B) sous le contrôle d'électrovannes (20), et sur lequel, d'autre part, peut être raccordé un tube de verre (10) muni d'électrodes (11) et enduit de poudre émissive, caractérisé en ce que, pour une conduite automatique des opérations nécessaires, il comporte un automate (31), auquel sont asservies les électrovannes (20), et qui, pour son pilotage, est lui-même asservi à au moins un capteur (36A), qui, pour la mise en oeuvre d'un procédé conforme à l'une quelconque des revendications 1 à 6, est un capteur d'intensité sensible à l'intensité (I) du courant électrique entre les électrodes (11) du tube (10) à traiter. 8. Bâti de pompage suivant la revendication 7, caractérisé en ce que l'automate (31) est asservi à au moins un capteur de pression (36B, 36C) sensible à la pression dans le tube (10) à traiter. 9. Bâti de pompage suivant l'une quelconque des revendications 7, 8, caractérisé en ce que l'automate (31) est asservi à au moins un capteur de température (36D) sensible à la température en un point du tube (10) à traiter. 10. Bâti de pompage suivant l'une quelconque des revendications 7 à 9, caractérisé en ce que la source de haute tension (29) appliquée aux électrodes (11) du tube (10) à traiter est sous le contrôle de l'automate (31). 11. Bâti de pompage suivant l'une quelconque des revendications 7 à 10, caractérisé en ce que l'automate (31) comporte un module d'acquisition de données (32) et un module de commande (33). 12. Bâti de pompage suivant l'une quelconque des revendications 7 à 11, caractérisé en ce que l'automate (31) est sous le contrôle d'un calculateur programmable (40). 13. Bâti de pompage suivant l'une quelconque des revendications 7 à 12, caractérisé en ce que, pour le raccordement du tube (10) à traiter, l'embout (15) est équipé d'un raccord rapide (23) apte à recevoir un queusot (24) dûment rapporté sur ce tube (10). 14. Bâti de pompage suivant l'une quelconque des revendications 7 à 13, caractérisé en ce que, entre l'embout (15) et le réseau de canalisation (16) qui le dessert, il est prévu un soufflet (25).