Brevet FR2494474A1 — publié le 19820521

La présente invention concerne un cornet à utiliser pour transmettre des vibrations ultrasonores à une pièce comprenant un corps, un embout amovible venant au contact de la pièce et un élément de fixation destiné à fixer d'une façon amovible ledit embout audit corps. Les vibrations ultrasonores sont utilisées dans diverses industries pour provoquer un chauffage loca- lisé de pièces. Par exemple, des pièces en matière plasti- que peuvent être soudées ensemble par application de vibra- tions ultrasonores à l'endroit o la soudure est nécessaire. Dans de telles applications, on utilise un transducteur pour faire vibrer à la fréquence ultrasonore un élément de transmission appelé cornet et ledit cornet comporte un em- bout venant au contact de la pièce, qui est appliqué à cette dernière à l'endroit o le chauffage localisé est nécessaire. L'embout du cornet est façonné de manière à correspondre à la configuration de la zone o le chauffa- ge localisé doit être appliqué. L'embout d'un cornet à ultrasons est sujet à l'usure dans une mesure plus ou moins grande qui dépend de l'application particulière à laquelle il est destiné. Cette usure affecte finalement le rendement du cornet dans une mesure telle qu'il devient inutilisable. Par conséquent, il est nécessaire soit de remplacer le cornet, ce qui n'est pas souhaitable à cause du prix de tels cornets qui doivent être fabriqués à des tolérances très serrées, soit de rem- placer l'embout. Le remplacement de l'embout n'a été possi- ble jusqu'à présent que s'il présente une symétrie circu- laire. Cela est dû au fait qu'il serait difficile1et par conséquent coûteuxde fixer un nouvel embout, par exemple, en le brasant ou le soudant au reste du cornet, étant donné qu'il serait indispensable d'obtenir un joint qui non seule- ment est robuste mais qui transmette aussi efficacement les vibrations ultrasonores. Cependant, il est devenu courant, dans le cas o un embout présente une symétrie circulaire, de fixer un goujon fileté dans le corps du cornet et de fixer l'embout en introduisant la partie filetée du goujon dans un trou taraudé dudit embout et de faire tourner ce * dernier par rapport au corps jusqu'à ce qu'il soit en con- tact étroit avec lui. Il s'est avéré que, tant qu'un couple suffisant est appliqué à l'embout pour le serrer sur le gou- jon, le cornet fonctionne efficacement. Toutefois, cette tech- nique ne peut pas être appliquée aux embouts qui ne présen- tent pas une symétrie circulaire car, après le serrage, l'orientation de l'emboutpar rapport au corps du cornet, est presque à coup sûr incorrecte. Il est à noter, en pas- sant, que le simple vissage d'un embout d'un cornet sur le corps donne un cornet qui ne transmet pas efficacement les vibrations ultrasonores. La présente invention a pour objet un cornet à utiliser pour transmettre des vibrations sonores, qui com- porte un embout pouvant être remplacé facilement et à peu de frais, indépendamment du fait qu'il présente une symétrie circulaire ou non. Selon les caractéristiques essentielles de l'invention, l'organe de fixation comprend une première partie filetée introduite dans un trou taraudé du corps et pouvant tourner dans ce dernier pour modifier l'orientation de l'or- gane de fixation par rapport audit corps, et une seconde par- tie filetée de pas et/ou de filetage différents de ceux de la première partie, sur laquelle on a fait tourner l'embout tout en retenant l'organe de fixation pour l'empêcher de tourner par rapport au corps afin de mettre l'embout en contact étroit avec le corps, la seconde partie filetée étant logée dans un trou taraudé de l'embout, la disposition étant telle que l'orientation atteinte par l'embout par rapport au corps, lorsque ledit embout est en contact étroit avec ledit corps, peut être corrigée en faisant tourner l'organe de fixation par rapport au corps. Afin d'améliorer la précision à laquelle la correction de l'orientation de l'embout peut être effectuée, les première et seconde parties filetées de l'organe de fi- xation présentent des filetages qui sont de pas différents ou, en variante, de sens opposés. Pour adapter la partie de l'organe de fixation comprise entre les première et seconde parties filetées, le diamètre de la première partie filetée dudit organe de fixa- tion est supérieur à celui de la seconde partie filetée. Afin d'améliorer les caractéristiques de trans- mission du cornet, l'organe de fixation, le corps et l'em- bout sont tous réalisés en un même matériau. L'invention a également pour but un procédé de fixation amovible d'un embout au corps d'un cornet destiné à être utilisé pour transmettre des vibrations ultrasonores. Selon cette autre caractéristique de l'inven- tion, on utilise un organe de fixation qui présente une pre- mière partie filetée et une seconde partie filetée de pas et/ou de fi- letage différents de ceux de la première partie, ledit procédé consistant a) à introduire la première partie filetée dans un trou taraudé du corps; b) tout en empêchant l'organe de fixation de tourner par rapport au corps, à faire tourner l'embout sur la seconde partie filetée, de façon que celle-ci pénètre dans un trou taraudé de l'embout jusqu'à ce que ce dernier entre en contact étroit avec le corps; c) à mesurer l'angle selon lequel l'orienta- tion de l'embout par rapport au corps est incorrecte; d) à calculer l'angle suivant lequel l'organe de fixation doit être tourné par rapport au corps pour cor- riger l'orientation de l'embout; e) à faire tourner l'embout par rapport au corps dans le sens opposé à sa rotation précédente, de ma- nière à supprimer le contact étroit entre l'embout et le corps; f) à faire tourner l'organe de fixation de l'angle calculé; et g) à faire tourner l'embout pour le ramener en contact étroit avec le corps. L'invention sera décrite plus en détail en re- gard du dessin annexé à titre d'exemple nullement limitatif et sur lequel: la figure 1 est une vue en perspective du cor- net; la figure 2 est une vue de côté de la partie supérieure du cornet, en partie en arrachement et à plus r (e grande échelle que la figure 1; et la figure 3 est une vue en plan du cornet. Le cornet représenté sur la figure 1 est destiné à être utilisé pour transmettre des vibrations ultrasonores à une pièce. Ledit cornet comprend un corps 4, un embout amovible 6 venant au contact de la pièce et un organe de fi- xation 8 destiné à fixer d'une façon amovible l'embout 6 au corps 4. Ce dernier présente deux gorges longitudinales sur ses côtés opposés mais, par ailleurs, il est généra- lement cylindrique à son extrémité inférieure o il peut être fixé soit à un transducteur, soit à un cornet cylin- drique qui est lui-même fixé à un transducteur. A son ex- trémité supérieure, le cornet présente une section de forme généralement trapézoïdale à l'exception des gorges 5 (figures 1 et 3). La surface supérieure du corps 4 est recouverte d'une couche de cuivre 10 de forme généralement trapézoïdale, ladite surface étant en contact avec l'em- bout 6 et la couche 10 servant à améliorer la transmission des vibrations ultrasonores entre le corps 4 et l'embout 6. Le corps 4 présente un trou longitudinal taraudé 12 qui traverse le centre de la couche 10. L'embout 6 a une section généralement trapé- zoïdale et de même dimension que la couche 10. La surface inférieure 14 de l'embout 6 est plane et est destinée à venir en contact-intime avec la surface supérieure du corps 4. La surface supérieure 16 de l'embout 6 présente une partie plane 18 ve.nant au contact de la pièce, à pro- ximité de chacun de ses longs bords et est évidée entre les parties 18. L'embout 6 est conformé de façon à pouvoir transmettre des vibrations ultrasonores aux bords opposés de la tête d'un dispositif de fixation qui présente une tête de forme généralement trapézoïdale, de façon que le dis- positif de fixation puisse être enfoncé dans une pièce en matière plastique. Un trou taraudé 20 traverse l'embout 6 et est destiné à communiquer avec le trou taraudé 12, lorsque l'embout 6 est placé sur le corps 4, ledit trou 20 ayant un diamètre inférieur à-celui d; trou 12. L'organe de fixation 8 présente une première partie filetée 22 qui est logée dans le trou taraudé 12 du corps 4 et peut y tourner pour modifier l'orientation dudit organe de fixation 8 par rapport au corps 4. L'or- gane de fixation 8 présente également une seconde partie filetée 24, coaxiale à la première partie filetée 22, sur laquelle on a fait tourner l'embout 6 tout en empêchant l'organe de fixation 8 de tourner par rapport au corps 4, afin de mettre ledit embout 6 en contact intime avec le corps 4, c'est-à-dire un contact par lequel l'embout 6 et le corps 4 sont mutuellement en prise avec une force suffisante pour permettre la transmission efficace des vibrations ultrasonores du corps 4 à l'embout 6, la secon- de partie filetée 24 étant logée dans le trou taraudé 20 dé l'embout 6. L'organe de fixation 8 présente un évidement 26 de section hexagonale, qui se prolonge de son extrémité dans la seconde partie filetée 24. L'évidement 26 est des- tiné à loger un outil, par exemple une clé mâle, au moyen duquel l'organe de fixation 8 peut être mis en rotation par rapport au corps 4 ou peut être retenu à l'encontre d'une rotation par rapport à ce dernier. L'agencement du cornet est tel que l'orienta- tion atteinte par l'embout 6 par rapport au corps 4, lors- qu'il est en contact étroit avec ce dernier, peut être corrigée en faisant tourner l'organe de fixation 8 par rap- port audit corps 4. Les première et seconde parties filetées 22 et 24 de l'organe de fixation 8 présentent des filetages de pas différents (le pas étant la distance comprise en- tre les crêtes successives du filet), mais de même sens, les deux filetages étant à droite. La première partie fi- letée 22 présente un plus petitpas que le filetage de la seconde partie 24. Il s'est avéré que cette disposi- tion améliore la précision à laquelle la correction de l'orientation de l'embout 6 peut être effectuée et facilite la fixation dudit embout 6 au corps 4. Toutefois, dans des variantes du cornet, les pas peuvent être identiques et les filetages peuvent être de sens opposés. La première partie filetée 22 de l'organe de fixation 8 a un plus grand diamètre que la seconde partie filetée 24. Cela permet de loger dans le trou taraudé 12 la partie médiane de l'organe de fixation 8 qui se trouve entre les parties filetées 22 et 24. Toutefois, les dia- mètres des parties 22 et 24 peuvent être identiques si l'embout 6 présente dans sa surface inférieure 14 un évide- ment qui est destiné à loger la partie médiane de l'organe de fixation 8. Le corps 4 (à l'exception de la couche super- ficielle 10), l'embout 6 et l'organe de fixation 8 sont tous en un même matériau, c'est-à-dire du titane, mais il peut en être différemment dans des variantes du cornet. On va décrire maintenant un procédé destiné à fixer d'une façon amovible l'embout 6 du cornet à son corps 4. Lors de la mise en oeuvre du procédé, on utilise l'orga- ne de fixation 8 et ledit procédé consiste à introduire la première partie filetée 22 dans le trou taraudé 12 du corps 4. Ensuite, tout en empêchant l'organe de fixation 8 de tourner par rapport au corps 4 au moyen d'une clé mâle introduite dans l'évidement 26, ledit procédé consiste à faire tourner l'embout 6 sur la seconde partie filetée 24, de manière que celle-ci pénètre dans le trou taraudé 20 dudit embout 6 jusqu'à ce que celui-ci vienne en contact intime avec le corps 4. L'embout 6 est serré contre le corps 4 en y appliquant un couple convenable-(par exemple de 60 N.m). On trouvera presque.à coup sûr que l'embout 6 n'est pas correctement orienté par rapport au corps 4. Si c'est le cas, on poursuit la mise en oeuvre du procédé en mesurant l'angle suivant lequel l'orientation de l'embout 6 par rapport au corps 4 est incorrecte, puis en calculant l'angle suivant lequel l'organe de fixation 8 doit être tourné par rapport au corps 4 pour corriger l'orientation de l'embout 6. Par exemple, si les file- tages des parties 22 et 24 sont de même sens1mais si la partie 22 présente un pas de 2,5 mm,tandis que le pas de la partie 24 est de 3 mmet si l'angle mesuré est de 900, l'angle calculé doit être de 4500. Si la disposition est telle que l'angle calculé est supérieur à l'angle mesuré, il est possible d'obtenir une plus grande précision de la correction de l'orientation. Ensuite, le procédé consiste à faire tourner l'embout 6 par rapport au corps 4 dans le sens opposé à sa rotation précédente, afin de supprimer le contact étroit entre l'embout 6 et le corps 4. Il n'est pas nécessaire de séparer l'embout 6 de la seconde partie filetée 24. Ensuite, le procédé consiste à faire tourner l'organe de fixation 8 de l'angle calculé et finale- ment, à faire tourner l'embout 6 pour le ramener en contact étroit avec le corps 4,tout en empêchant à nouveau l'organe de fixation 8 de tourner. On applique à l'embout le même couple que précédemment et on doit constater maintenant que ledit embout 6 est correctement orienté par rapport au corps 4. REVENDICATIONS 1. Cornet à utiliser pour transmettre des vi- brations ultrasonores à une pièce, qui comprend un corps (4), un embout amovible (6) venant au contact de la pièce et un organe de fixation (8) destiné à fixer d'une façon amovible l'embout(6)au corps (4), cornet caractérisé en ce que l'organe de fixation (8) présente une première partie filetée (22) logée dans un trou taraudé (12) du corps (4) et pouvant tourner dans ledit trou pour modifier l'orienta- tion de l'organe de fixation (8) par rapport au corps (4), - et une seconde partie filetée (24) de pas et éventuellement ou en variante de filetage différents de ceux de la première partie (22), sur laquelle l'embout.(6) a été mis en rotation, tout en empêchant l'organe de fixation (8) de tourner par rapport au corps (4), afin de mettre ledit embout (6) en contact intime avec le corps (4), la seconde partie filetée (24) étant logée dans un trou taraudé (20) de l'embout (6) et la disposition étant telle que l'orientation atteinte par l'embout (6) par rapport au corps (4), lorsqu'il est en contact intime avec ce dernier, peut être corrigée en faisant tourner l'organe de fixation (8) par rapport au corps (4). 2. Cornet selon la revendication 1, caracté- risé en ce que les première et seconde parties filetées (22, 24) de l'organe de fixation (8) présentent des filetages de pas différents. 3. Cornet selon la revendication 2, caracté- risé en ce que le filetage de la première partie (22) de l'organe de fixation (8) présente un plus petit pas que celui de la seconde partie (24). 4. Cornet selon la revendication 1, caractéri- sé en ce que les filetages des première et seconde parties filetées (22, 24) de l'organe de fixation (8) sont de sen-s opposés. 5. Cornet-selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 4, caractérisé en ce que le diamètre de la pre- mière partie filetée (22) de l'organe de fixation (8) est supérieur à celui de la seconde partie filetée (24). 6. Cornet selon l'une quelconque des revendi- cations 1 à 5, caractérisé en ce que l'organe de fixation (8), le corps (4) et l'embout (6) sont tous en un même maté- riau. 7. Procédé de fixation amovible d'un embout (6) à un corps (4) d'un cornet à utiliser pour la transmission de vi- brations ultrasonores, procédé caractérisé en ce qu'on utilise un or- gane de fixation (8) présentant une première partie filetée (22) et une seconde partie filetée (24) de pas et éventuellement ou en variante def tage différents de ceux de la première partie (22),et en ce qu'il consic a) à introduire la première partie filetée (22) dans un trou taraudé (12) du corps (4); b) tout en empêchant l'organe de fixation (8) de tourner par rapport au corps (4), à faire tourner l'em- bout (6) sur la seconde partie filetée (24) de façon que cette dernière pénètre dans un trou taraudé (20) dudit embout (6) j.usqu'à ce que celuici soit en contact intime avec le corps (4); c) à mesurer l'angle selon lequel l'orientation de l'embout (6) par rapport au corps (4) est incorrecte d) à calculer l'angle selon lequel l'organe de fixation (8) doit être tourné par rapport au corps (4) pour corriger l'orientation de l'embout (6); (e) à faire tourner l'embout (6) par rapport au corps (4) dans le sens opposé à sa rotation précédente afin de supprimer le contact étroit entre eux; f) à faire tourner l'organe de fixation (8) de l'angle calculé; et g) à faire tourner l'embout (6) pour le ramener en contact intime avec le corps (4). 8. Procédé selon la revendication 7, caracté- risé en ce que le même couple est appliqué à l'embout (6) au cours des étapes (b) et (g).