Brevet FR2776464A1 — publié le 19990924

PROCEDE DE FABRICATION D'UNE LAMPE ET LAMPES OBTENUES PAR UN TEL PROCEDE La présente invention a trait au domaine de la fabrication des lampes à incandescence et notamment aux adaptations permettant l'obtention d'une lampe aux caractéristiques optimales. La demanderesse a en effet constaté que les lampes telles que classiquement fabriquées ne répondaient pas toujours aux exigences ou aux nouveaux besoins des utilisateurs. Ainsi, au fur et à mesure de l'utilisation de telles lampes, les défauts et problèmes de mise en oeuvre ont fait évoluer leur fabrication et notamment en ce qui concerne la réalisation du culot. Classiquement, la fabrication d'une lampe comporte les étapes suivantes -la fabrication du filament, -la fabrication de la perle liant les supports du filament (si nécessaires), les premières extrémités de deux électrodes et le filament lié à ces dernières, -la fabrication de l'ampoule liant la perle et le bulbe, -la fixation ou le scellement de l'ampoule au culot, -le remplissage du culot par une matière d'empatage, -la fixation d'une pastille sur le fond du culot en matériau isolant, -la solidarisation d'une deuxième extrémité d'une première électrode au culot, -la soudure et le cassage de la deuxième extrémité de la deuxième électrode. Lors de l'utilisation par ses clients de lampes classiques réalisées selon le procédé précité, la demanderesse a relevé plusieurs types de difficultés ou de défauts, à savoir - des mauvais contacts rendant l'allumage aléatoire, - une extraction difficile de la lampe lors de son remplacement, - des court-circuits rendant le système auquel elle est liée, inutilisable, - un désalignement de l'ampoule par rapport au culot, - une destruction prématurée de la lampe rendant le système inutilisable ou non fiable, - etc... Selon un premier mode de fabrication connu dans l'art antérieur, les électrodes de la lampe étaient soudées pour l'une au plot central et pour l'autre à la jupe du culot au travers d'une cavité réalisée dans le culot. Cette dernière liaison engendrait, de par sa conception, une irrégularité de surface. En effet, la soudure ne bouchait qu'imparfaitement la cavité et l'extrémité de l'électrode malgré une coupe au ras, pouvait légèrement dépasser, ce qui entraînait extraction difficile de la lampe de son support du fait d'un culot dont le diamètre dépassait les normes. Un surplus de matériau de soudure pouvait aussi provoquer un contact à l'intérieur du culot, contact généralement, responsable d'un court-circuit. Une première solution connue consistait à sertir la première électrode entre la jupe du culot et la pastille isolante. Néanmoins, une telle solution a pour inconvénient d'être contraignante, onéreuse tout en nécessitant une main d'oeuvre importante. De plus, le sertissage latéral a pour autre inconvénient de décentrer le contact central. La demanderesse a également constaté que les lampes classiques de couleur et les méthodes utilisées pour colorer les flux lumineux générés par lesdites lampes ne répondent pas aux besoins de durée dans le temps et de fiabilité des utilisateurs. Une des méthodes pour colorer ledit flux consiste à revêtir le verre de l'ampoule avec un vernis teinté. Cette méthode, bien que peu onéreuse, ne résiste pas aux conditions de température et à l'usure normale des lampes lors de leur utilisation. Aussi, le vernis s'écaille et se détache de l'ampoule. Un autre inconvénient de la fabrication classique des lampes réside dans leur traçabilité. En effet, jusqu'à maintenant, les lampes étaient identifiées par un texte codé appliqué sur le culot, l'application du code étant réalisée par impression d'une encre qui ne résistait pas aux conditions de températures et d'usure normale. Cet inconvénient a pour conséquence l'impossibilité de retrouver les références de la lampe ou de son constructeur, lors d'une panne par exemple. La demanderesse a observé aussi que le scellement entre le bulbe de l'ampoule et le culot, présentait des défaillances qui autorisaient parfois la rotation du bulbe de l'ampoule par rapport au culot. Cette rotation pouvait provoquer un contact entre les deux électrodes et donc un court-circuit. Partant de cet état de fait et d'un cahier des charges préétabli, la demanderesse a donc mené des recherches visant à améliorer la fabrication des lampes afin d'obvier aux inconvénients précités. Ces recherches ont abouti à la conception originale d'un procédé de fabrication d'une lampe particulièrement judicieux, résultant d'une recherche de combinaisons de solutions pour chaque inconvénient constaté à des fins d'optimisation de chaque phase de la fabrication d'une lampe. Le procédé de fabrication d'une lampe de l'invention, du type de celui comprenant -la fabrication du filament, -la fabrication de la perle liant les supports de filament (si nécessaires), les premières extrémités de deux électrodes et le filament lié à ces dernières, -la fabrication de l'ampoule liant la perle et le bulbe, -la fixation de l'ampoule au culot, -la soudure de la deuxième extrémité d'une première électrode au culot, -l'empatage du culot, -la fixation d'une pastille en matériau isolant, -le cassage et la soudure de la deuxième extrémité de la deuxième électrode, remarquable en ce qu'il consiste à utiliser comme matériau pour réaliser la soudure des électrodes, un matériau dont le point de fusion est supérieur ou égal à 2160 Celsius. Un point de fusion plus élevé permet à la lampe et notamment à la première électrode de supporter la puissance consommée par la lampe qui peut provoquer dans certaines conditions, un fort dégagement de chaleur. ce dégagement de chaleur n'est que plus augmenté au fur et à mesure que la taille des appareillages diminue. Classiquement, à partir d'une certaine température, le contact de la première électrode avec le culot pouvait se ramollir et se détacher ce qui entraîne la mise hors service de la lampe. Ce point de fusion élevé apporte une tolérance et une robustesse supplémentaire à la solidarisation de l'électrode sur le culot. Selon un mode préféré mais non limitatif de réalisation de l'invention, la soudure réalisée pour solidariser la deuxième extrémité de la deuxième électrode est une soudure avec apport de métal dont le point de fusion est supérieur ou égal à 216 Celsius. Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de la soudure de la première électrode sur le culot est que celle-ci est est réalisée à l'intérieur du culot et est du type électrique sans apport. Ce choix technologique de la demanderesse est particulièrement judicieux en ce qu'il permet de ne pas ajouter de la matière en fusion en verrue (puisque c'est une soudure interne) mais également de ne pas excentrer le culot par rapport à l'axe de la lampe en sertissant ou en insérant l'électrode soit entre l'ampoule et le culot soit entre le culot et la pastille isolante comme dans le cas rappelé dans la description de l'art antérieur. La soudure interne évite également des diamètres de culot hors normes qui pouvaient être présents lors d'une fabrication classique. De plus, au point de vue pratique une soudure sans apport est beaucoup plus facile à maîtriser qu'un autre type de soudure et permet d'homogénéiser la production de lampe. Selon un mode préféré mais non limitatif de réalisation de l'invention, une fois la première soudure réalisée et le culot ajusté à l'ampoule, le culot est empâtée de colle du type epoxy à des fins de solidarisation de l'ampoule sur le culot. Après l'opération d'empatage une première électrode est noyée dans la colle epoxy et soudée à la surface intérieure du culot et la deuxième électrode sort dudit culot. La colle du type epoxy offre un scellement beaucoup plus efficace du bulbe de l'ampoule sur le culot que ce que pouvait apporter un ciment standard peu adapté et assurant une fixation par la partie haute du culot. Le noyage des électrodes a pour conséquence d'apporter une rigidité supplémentaire à l'ensemble culot/ampoule. La pastille isolante est également originale dans le procédé de fabrication de l'invention en ce qu'elle se présente sous la forme d'un cylindre plat percé d'un orifice central. La forme cylindrique a pour avantage d'autoriser le sertissage. Selon une caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, la pastille isolante est en téflon, matière qui a pour avantage d'être bien entendu isolante mais aussi de permettre un sertissage du fait de sa résistance mécanique, contrairement à la vitrite et d'autoriser sa réalisation par décolletage. Le téflon possède également la propriété d'être résistant au fluage à des températures élevées. Cette pastille est préalablement percée ou aménagée d'un orifice central qui autorise le passage de la deuxième électrode à des fins de soudure de celle-ci. Avant l'opération de sertissage, ladite pastille est avantageusement munie, au niveau de son orifice central, d'un rivet lui-même aménagé d'un cylindre intérieur afin d'y introduire la deuxième extrémité de la deuxième électrode avant sertissage de ladite pastille. Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, le susdit culot est réalisé par décolletage. La réalisation par décolletage du culot autorise le sertissage de la pastille isolante sur la lampe. Le sertissage est un moyen de fixation permettant une bonne fixation de la pastille isolante sur le culot résistant aux vibrations imprimées au support de la lampe qui peuvent se révéler être la cause d'un descellement de la pastille du culot. Une autre caractéristique particulièrement avantageuse et efficace du procédé de l'invention, consiste à réaliser un marquage par gravure de chaque culot à des fins d'identification et de traçabilité du produit fabriqué. Le moyen de réalisation dudit marquage utilisé par le procédé de l'invention a pour avantage d'assurer un marquage indélébile qui pourra être lu pour la totalité de la durée de vie de la lampe. Cette caractéristique est particulièrement adaptée au procédé de fabrication de l'invention puisque ce dernier a pour vocation d'optimiser la fabrication des lampes à des fins d'allongement de la durée de vie de celles-ci. Aussi la gravure apporte une qualité supplémentaire à la lampe en comparaison aux autres formes de marquage tel l'impression par jet d'encre sur le culot qui ne résistait pas à l'usure. Toujours dans un souci de traçabilité et d'identification, la demanderesse réalise par gravure, selon un mode de réalisation préférée, le marquage d'identification classique (numéro de série, identification de la lampe et du fabricant) associé au marquage de la date de fabrication. Une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention concerne la coloration du flux lumineux produit par le filament de la lampe. En effet, selon un mode de réalisation préférée, le procédé de fabrication conforme à l'invention est remarquable en ce que le bulbe de l'ampoule est réalisé dans du verre teinté dans la masse. L'utilisation d'un verre teinté dans la masse, bien que demandant une main d'oeuvre supplémentaire, a pour avantage de conserver sa teinte indéfiniment contrairement aux verres vernis ou munis d'un capuchon de silicone teinté se fendillant ou fondant soumis à des températures élevés. L'invention concerne également les lampes obtenues selon le procédé de réalisation de l'invention. Les concepts fondamentaux de l'invention venant d'être exposés dans leur forme la plus élémentaire, d'autres détails et caractéristiques ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui suit donnant à titre d'exemple non limitatif et en regard du dessin annexé, un mode de réalisation d'une lampe obtenue selon le procédé de fabrication conforme à l'invention. Cette description se réfère au dessin annexé sur lequel la figure 1 est une vue en coupe schématique d'une lampe conforme à l'invention. Comme illustrée sur le dessin de la figure 1, la lampe référencée dans son ensemble L est du type de celle comprenant -un filament F, -une perle 100 liant les supports 110 et 120 du filament F et les premières extrémités 131 et 141 de deux électrodes 130 et 140, -une ampoule liant la perle 100 et un bulbe 200, -un culot 300, -un empatage du culot (non représenté), -une pastille en matériau isolant 400. Cette lampe est remarquable en ce que la deuxième extrémité 132 de la première électrode 130 est soudée électriquement sans apport à l'intérieur du culot 300 avec un point de fusion minimum de 2160 Celsius. D'autre part, la deuxième extrémité 142 de la deuxième électrode 140 traverse et est soudée avec un même point de fusion minimal, à l'évidement central d'un rivet axial 410 fixé à la susdite pastille isolante 400 façonnée en téflon laquelle est sertie sur le culot 300, ledit culot 300 étant gravé (inscriptions non représentés). Une autre lampe pourrait être obtenue selon le procédé de l'invention comprend un bulbe constitué par du verre teinté dans la masse afin de colorer le flux lumineux de la lampe. On comprend que le procédé de fabrication d'une lampe et les lampes ainsi obtenues qui viennent d'être ci-dessus décrits et représentés, l'ont été en vue d'une divulgation plutôt que d'une limitation. Bien entendu, divers aménagements, modifications et améliorations pourront être apportés à l'exemple ci-dessus, sans pour autant sortir du cadre de l'invention pris dans ses aspects et dans son esprit les plus larges. Ainsi par exemple, les étapes de fabrication du procédé de l'invention, concernant le marquage par gravure du culot ainsi que l'utilisation d'un verre teinté dans la masse pourront être adaptés à tous les types de fabrication de lampes. Afin de permettre une meilleure compréhension du dessin, une liste des références avec leurs légendes est ci-après énumérée. L ...................... Lampe F ...................... Filament 100 Perle 110, 120 .............. Support de filament 130 Première électrode 131, 132 Extrémités de la première ...................... électrode 140 Deuxième électrode 141, 142 Extrémités de la deuxième ...................... électrode 200 Bulbe de l'ampoule 300 Culot 400 Pastille isolante 410 Rivet 411................... Evidement REVENDICATIONS 1.Procédé de fabrication d'une lampe (L) du type de celui comprenant -la fabrication du filament (F), -la fabrication de la perle (100) liant les supports (110 et 120) du filament (F) (si nécessaires) et les premières extrémités (131 et 141) de deux électrodes (130, 140) et le filament (F) lié à ces dernières, -la fabrication de l'ampoule liant la perle (100) et le bulbe (200), -la fixation de l'ampoule au culot (300), -la soudure de la deuxième extrémité (132) d'une première électrode (130) au culot (300), -l'empatage du culot (300), -la fixation d'une pastille (400) en matériau isolant, -le cassage et la soudure de la deuxième extrémité (142) de la deuxième électrode (140), CARACTERISE EN CE QU'il consiste à utiliser comme matériau pour réaliser la soudure des électrodes (130 et 140), un matériau dont le point de fusion est supérieur ou égal à 2160 Celsius. 2. Procédé de fabrication selon la revendication 1, CARACTERISE EN CE QUE la soudure de la première électrode (130) sur le culot (300) est réalisée à l'intérieur du culot (300) et est du type électrique sans apport. 3. Procédé de fabrication selon la revendication 1, CARACTERISE EN CE QUE la susdite pastille isolante (400) est sertie sur le culot (300). 4. Procédé de fabrication selon la revendication 1, CARACTERISE EN CE QU'il consiste à utiliser comme matériau de pastille (400) du téflon. 5. Procédé de fabrication selon la revendication 4, CARACTERISE EN CE QUE la pastille isolante (400) en téflon comprend fixé et traversant en son centre, un rivet (410) creux définissant un évidement central (411) permettant l'enfilement de la deuxième électrode (140). 6. Procédé de fabrication selon la revendication 1, CARACTERISE EN CE QUE le susdit culot (300) est réalisé par décolletage. 7. Procédé de fabrication selon la revendication 1, CARACTERISE EN CE QU'il consiste à réaliser un marquage par gravure de chaque culot (300) à des fins d'identification et de traçabilité du produit fabriqué. 8. Procédé de fabrication selon la revendication 1, CARACTERISE EN CE QUE le bulbe (200) de l'ampoule est réalisé dans du verre teinté dans la masse. 9. Lampe obtenue selon le procédé de fabrication d'une lampe (L) selon l'ensemble des revendications de 1 à 7, la lampe (L) étant du type de celle comprenant - un filament (F), - une perle (100) liant les supports (110 et 120) de filament (F) (si nécessaires) et les premières extrémités (131 et 141) de deux électrodes (130 et 140), - une ampoule liant la perle (100) et un bulbe (200), - un culot (300), - un empatage du culot (300), - une pastille (400) en matériau isolant, CARACTERISEE PAR LE FAIT QUE la deuxième extrémité (132) de la première électrode (130) est soudée sans apport au culot (300) avec un point de fusion minimum de 216 Celsius et que la deuxième extrémité (142) de la deuxième électrode (140) traverse et est soudée avec un même point de fusion minimal, à l'évidement central (411) d'un rivet axial (410) fixé à la susdite pastille (400) isolante façonnée en téflon laquelle est sertie sur le culot (300), ledit culot (300) étant gravé. 10. Lampe (L) selon la revendication 9, CARACTERISEE PAR LE FAIT QUE le verre de l'ampoule est teinté dans la masse.