CHAPITRE XIII

LAMPES A INCANDESCENCE

Lampes industrielles. — Bien qu'elles ne soient entrées dans la pratique courante que depuis très peu d'années, les lampes à incandescence ont vivement attiré l'attention des inventeurs, et le nombre des types de fabrications diverses va sans cesse en augmentant. C'est à ce point qu'il nous serait difficile, sinon impossible, d'établir aujourd'hui une nomenclature complète des types employés dans l'industrie, et même d'indiquer les noms de tous les fabricants.

Nous avons limité nos recherches aux lampes les plus appréciées, en commençant, bien entendu, parcelle de M. Edison; car nous considérons M. Edison, nous ne saurions trop le répéter, comme le véritable créateur de l'éclairage par incandescence, c'est-à-dire comme un des bienfaiteurs de l'humanité.

Pour plusieurs systèmes nous n'avons pu nous procurer que des renseignements très incomplets, par suite du mystère qui entoure encore leur fabrication; mais la description des procédés usités dans les grandes usines suffira pour donner au lecteur une idée exacte de cette nouvelle et grande industrie.

Autant que possible nous avons complété nos descriptions par le tableau des lampes livrées actuellement en France.

Lampes Edison. — La construction des lampes à incandescence comprend une série d'opérations distinctes; les unes communes à tous les systèmes, les autres spéciales à chaque type ; les unes brevetées et par suite connues, les autres constituant des secrets de fabrication ou de simples tours de main.

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difficiles à imiter dans les débuts. Bien qu'un peu compliquée dans son ensemble, cette construction s'effectue aujourd'hui très régulièrement, sans déchet anormal et à un bas prix relatif qui explique le développement considérable qu'elle a pris en peu de temps.

La lampe Edison (Fig. 223) se compose : 1** d'un filament de charbon recourbé en fera cheval ; T d'une ampoule en verre; 3** de deux fils en platine reliés aux extrémités du filament; 4® d'un manchon fileté faisant corps avec l'ampoule et destiné à retenir la lampe sur son support.

Préparation des filaments. — Après avoir essayé le carton et diverses matières végétales, M. Edison fixa son choix sur les fibres de bambou du Japon pour constituer les filaments de ses lampes. Ces fibres sont détachées de la partie extérieure des tiges de bambou, découpées par petites lames d'environ 0°',30 de longueur et 0°',02 de largeur et envoyées par bottes aux Etats-Unis et en Europe. L'arbuste doit avoir trois ans pour fournir des fibres vigoureuses et homogènes.

A l'usine, les lames sont amincies et polies avec soin. La largeur et l'épaisseur normales sont obtenues à l'aide d'un outillage extrêmement simple, permettant d'opérer avec une grande rapidité. Quand la lame est jaugée et bien vérifiée, on la place dans une matrice métallique et on la découpe suivant un gabarit déterminé. Après ces opérations préliminaires, la lame est réduite à l'état de brindille d'un millimètre environ avec un élargissement assez accentué aux extrémités permettant son adaptation facile aux fils conducteurs.

Ces brindilles ont des longueurs différentes suivant l'intensité delà lumière qu'on désire obtenir; généralement, elles ont 0",125 pour les lampes de 16 bougies et 0°^,H0 pour celles de 10 bougies.

A l'atelier de carbonisation, les filaments sont placés dans

Fig. 223.

Lampe Edison.

des moules plats en nickel, dans lesquels on les recourbe en fer à cheval. Chaque moule renferme deux brins, un long et un court, maintenus par deux disques à gorge afin d'empêcher toute déformation pendant la cuisson .'

Les moules sont entassés par centaines dans des moufles à fermeture hermétique que l'on garnit de plombagine pour empêcher tout contact avec l'air extérieur. Puis, les moufles sont mises à l'étuve pour la carbonisation.

Après avoir refroidi lentement, les filaments sont déjà assez rigides pour être maniés facilement; mais ils sont loin cependant d*avoir atteint le maximum de dureté qu'ils possèdent lorsque la lampe est entièrement terminée.

Mise en place des filaments. — Les ampoules, livrées par les verreries de Bohême, sont munies d'un tube de verre assez mince, qu'on renfle en deux endroits et qui présente un rétrécissement intermédiaire. C'est par ce tube que les lampes sont mises en communication avec les appareils à vide; et, quand l'air est suffisamment raréfié, la coupure et la soudure s'opèrent au rétrécissement de la partie supérieure.

Les fils de platine qui doivent réunir les filaments aux supports des lampes sont placés dans un tube convenablement disposé pour fermer l'orifice inférieur des ampoules. On soude à leurs extrémités des petits fils de cuivre coudés et aplatis, de manière à former une sorte de pince dans laquelle on introduit chacun des bouts méplats du filament. Cela fait, on serre les pinces et on soumet les contacts à un bain galvanique pour cuivrer tous les points d'attache et les bouts de filament, ce qui établit une excellente conductibilité dans toutes les parties intérieures de la lampe.

Après la galvanisation, les tubes avec leur filament sont introduits dans les ampoules et soudés avec elles au chalumeau. Avant chaque opération de soufflage et de soudage, les pièces sont recuites dans des étuves à gaz, de manière à rendre le verre plus malléable et moins cassant.

Raréfaction de l'air. — Pour obtenir un vide convenable dans

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les ampoules, on se sert de pompes à mercure de Sprengel à action continue, constituées : 1** par deux tuyaux horizontaux placés à des hauteurs différentes et^ régnant dans toute la longueur de l'atelier; 2** par une série de petits réservoirs à air en communication chacun avec une lampe et avec le tuyau horizontal supérieur; 3** par une série de tuyaux en caoutchouc unissant les conduits de communication au tuyau supérieur; h^ par deux grands réservoirs remplis de mercure, placés à la naissance des tuyaux; et 5<» par une vis d'Archimède élevant d'une manière continue le mercure du réservoir inférieur dans le réservoir supérieur.

Du tube général supérieur, le mercure tombe incessamment dans le tube inférieur en entraînant avec lui l'air contenu dans les réservoirs et dans les lampes. Rien de plus ingénieux et de mieux combiné que ce dispositif, qui donne un vide d'autant plus absolu que l'opération se prolonge plus longtemps, et qui n'entraîne qu'à des frais de main-d'œuvre vraiment insignifiants.

Lorsque le vide est parvenu à un certain degré, on envoie le courant électrique dans les lampes en ayant soin de commencer par une faible intensité; puis, à l'aide d'un rhéostat, on augmente progressivement le couraht au fur et à mesure que le vide devient plus parfait. Cette opération, qui a pour objet de purger le filament des gaz et de l'humidité qu'il contient après sa carbonisation, doit être conduite avec un soin tout particulier, de manière à ne pas altérer le charbon, tout en lui donnant un éclat final supérieur à celui qu'il aura en marche courante.

La lampe est enfin soudée au moyen d'un chalumeau portatif, et elle est alors prête à fonctionner.

Essai de classement des lampes. — La durée des lampes à incandescence étant en rapport direct avec l'intensité du courant qu'elles reçoivent, il est utile de connaître exactement la résistance de chacune d'elles, afin d'établir sur un même circuit des lampes de même résistance. De cette façon, et en admettant un réseau de conducteurs bien étudié, l'intensité est la même

dans chaque filament, et il est facile de régler la marche des dynamos de manière à ne jamais dépasser la force électromotrice qui correspond à la lumière normale.

D'autre part, comme, malgré le soin qu*on met au triage des filaments, les lampes ne produisent pas toujours la même intensité lumineuse pour une même résistance, il est utile d'opérer un classement basé sur des expériences photométriques.

L'essai des lampes comporte donc la détermination de leur résistance à froid et à chaud et de la lumière qu elles émettent lorsqu'elles sont traversées par un courant déterminé sous une force électromotrice donnée.

Il n'y a rien de rigoureux dans ce classement, et il arrive souvent que des lampes assez différentes de constitution, soumises au même régime, durent très longtemps; cependant, une bonne fabrication doit comporter un échantillonnage minutieux, car il existe assez de causes de détérioration des lampes en dehors de leur lieu de production, pour nécessiter à l'usine toutes les précautions possibles contre la rupture prématurée des filaments.

Le tableau suivant, qui résume les expériences faites en 1886 sur vingt lampes Edison Soumises pendant mille heures au même régime, fera bien ressortir ce que nous venons de dire sur la tolérance qu'on peut apporter dans le classement.

Ces expériences, dirigées par une Commission du Franklin Iwttitute de Philadelphie, méritent toute confiance. Nous les publions donc sans formuler de réserves, malgré l'affaiblissement lumineux considérable . qu'elles constatent après quatre cents heures de marche, affaiblissement en désaccord avec un grand nombre d'autres observations et avec nos propres expériences.

Nous ferons seulement remarquer que le nombre de watts par bougie qui était 4,58, en moyenne, a varié de 4,17 à 4,92, c'est-à-dire de 18 p. 0/0 ; tandis que les résistances à froid n'ont eu qu'un écart maxima de 12 0/0 (de 235 à 264 ohms). Au début, la plus forte intensité lumineuse a été de 16,66 et la plus faible de 13,76 bougies.

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