Brevet FR2511265A1 — publié le 19830218

La présente invention concerne une chambre à vide modulaire extensible pouvant être utilisée par exemple pour le soudage par faisceaux d'électrons. Dans les installations de soudage par faisceaux d'électrons, les pièces à souder sont généralement placées dans une chambre étanche dans laquelle on réalise le vide Cette chambre, appelée communément "chambre à vide", doit avoir des dimensions supérieures à celles de l'en- semble de pièces à souder, et doit comporter une ouverture par laquelle on introduit les pièces à souder, et qui est refermée avant d'effectuer le vide à l'intérieur. Dans de telles installations de soudage par faisceaux d'élec- trons, le temps nécessaire au pompage de la chambre est relativement long si l'on veut obtenir un vide poussé Bien sûr, le pompage est d'autant plus long que le volume de la chambre est plus grand, et il convient donc de réaliser une chambre à vide de dimensions minimum La chambre à vide doit donc avoir desdimensions supérieures à celles du plus grand ensemble de pièces à souder Dans ces conditions, lorsque l'on veut souder une pièce de petites dimensions, la chambre à vide est alors nettement surdimensionnée, et le temps de pompage nécessaire est relativement long. Il est possible de disposer, pour une même machine de soudage par faisceau d'électrons, de plusieurs chambres à vide de dimensions différentes, de facçon à pouvoir adapter les dimensions de la chambre à vide en fonction de l'encombrement de la pièce à souder Généralement, ces chambres à vide sont de forme parallélépipèdique et elles doivent avoir des dimensions différentes à la fois en longueur, en largeur et en hauteur si on veut qu'elles puissent s'adapter à des pièces de toute forme, et il faut donc un nombre de chambres assez grand. On pourrait aussi imaginer une chambre à vide télescopique mais cette solution n'est pas valable car elle implique des problèmes presque insurmontables d'étanchéité et de rigidité D'autre part, une telle chambre à vide ne serait extensible que selon une seule de ses dimensions. Il apparait donc intéressant de constituer une chambre à vide qui puisse être extensible selon une ou plusieurs de ses dimensions et qui. soit constituée d'un ensemble d'éléments modulaires pouvant être assemblés rigidement de Différentes façonr pour consciller la chamb e 4 vide de di' La présente invention concerne donc une chambre à vcîiÄ modula Ire extensible. Selon une caractéristique essentielle de cette invention, la chambre à vide modulaire extensible est constituéed'une part d'une boite rigide de forme parallélépipèdique faite en deux parties identiques séparables, le plan de séparation des deux parties de cette boite passant à la fois par une ligne diagonale située sur une première face de la boite et par une ligne diagonale située sur l'autre face de la boite parallèle à cette première face, et comprend d'autre part au moins un cadre rigide pouvant venir s'intercaler entre les deux parties de ladite boite afin de constituer ensemble une autre boite rigide dont au moins une dimension est supérieure à celle de ladite boite initiale. Selon une caractéristique avantageuse de l'invention, le ou les cadres rigides sont constitués soit de deux faces parallèles en forme de parallélogramme reliées par deux autres faces parallèles en forme de rec- tangle, soit de deux faces parallèles en forme de trapèze reliées par deux autres faces perpendiculaires en forme de rectangle. D'autresavantages apparaîtront lors de la description détaillée qui va suivre et qui se réfère à un mode de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif et représenté par les dessins annexes. La figure 1 est une vue en perspective éclatée d'une chambre à vide selon l'invention. La figure 2 est une vue en perspective d'une première forme de cadre rigide. La figure 3 est une vue en perspective d'une deuxième forme de cadre rigide. La figure 4 est une vue en perspective d'une troisième forme de cadre rigide. Les figures 5 à 10 sont des vues de face de divers assemblages possibles de la chambre à vide. La figure Il est une vue partielle en coupe selon D-D de la figure 5. En se référant à la figure 1, on distingue trois pièces 1, 2, 3, qui constituent ensemble l'un des montages possibles de la chambre à vide. Il comprend en premier lieu une pièce 1 formant socle et une pièce 2 formant couvercle Ces deux pièces 1, 2 sont de forme identique et sont constituées chacune d'une plaque horizontale rectangulaire 6 et d'une plaque verticale rectangulaire 4 reliée rigidement bord à bord à la plaque 6, et de deux plaques latérales 5, 7 en forme de triangle rectangle reliées rigidement, par leur 4 bord 3 formant côtésde l'angle droit, respectivement aux bords latéraux des plaques 4 et 6 situés d'un c 8 té et de l'autre Ces deux pièces identiques 1, 2 ainsi constituées peuvent venir s'assembler, comme il est montré en figure 5, de façon à constituer une boite rigide de forme para- llélépipédique faite en deux pièces identiques 1, 2, séparables, le plan de séparation de la boite passant par une ligne diagonale 14, 15 située sur l'une et l'autre des deux faces parallèles 5, 7 de la boite. Ce montage possible, représenté en figure 1, comprend aussi une pièce 3 en forme de cadre rigide, intercalée entre les deux pièces 1 et 2 afin de constituer ensemble une boite rigide dont au moins une dimen- sion est supérieure à celle de la boite rigide formée uniquement des deux pièces 1 et 2 Bien sur, le montage constitué des trois pièces 1, 2 et 3 ne constitue la chambre à vide que lorsque ces trois pièces sont assemblées bord à bord ensemble de façon étanche, les bords 14 et 15 de chaque pièce 1 et 2 venant en contact, respectivement, avec les bords 16, 17, 18 et 19 correspondants de la pièce 3. Afin de constituer les chambres à vide de différentes dirent. sions, but de l'invention, on dispose d'un ensemble de pièces constitué d'une pièce 1 formant socle, d'une pièce 2 foraant couvercle, ces pièces étant telles que décrites précédemment, et d'une pluralité de pièces inter- médiaires 3 de formes et dimensions variables Les chambres à vide de différentes dimensions que l'on peut construire à partir de cet ensemble comprennent d'une part obligatoirement le soce 1 et le couvercle 2, et d'autre part un certain nombre et une certaine combinaison de pièces intermédiaires 3 prises parmi les pièces 3 disponibles dans l'ensemble. Les différentes formes possibles de la pièce 3 sont représentées respec- tivement en figures 2, 3 et 4 La première forme A de la pièce 3, repré- sentée en figure 2, constitue un cadre rigide composé de deux plaques rec- tangulaires identiques 10, 11 disposées parallèlement, reliées par leurs bords latéraux à deux plaques parallèles 8, 9 en forme de parallèlogramme, les deux bordures 24 et 25 de ce cadre étant située dans deux plans paral- lèles Ce cadre A comporte une inclinaison " égale à l'inclinaison a du bord 14 du socle 1 (figure 1). La deuxième forme B de la pièce 3, représentée en figure 3, est constituée de la m 9 me façon de deux plaques rectangulaires 10, 13 parallèles reliées par deux plaques parallèles 20, 21 en forme de parallè' logramme L'angle ? forné sur ce cadre est égal à l'inclinaison f du bord 14 par rapport à la verticale du socle 1 (figure 1). La troisième for Le C du cadre 3, représentée en figure 4, est constituée de deux plsques rectangulaires 10, 11 l disposées perpend J dulairementreliées par deux plaques parallèles 22, 23 en forme de trapèze. L'angle î de ce trapèze étant égal, sur le socle 1, à l'inclinaison C du bord 14 par rapport à l'horizontale,et l'angle > de ce trapèze étant égal, sur le socle 1, à l'inclinaison * du bord 14 par rapport à la verticale. Les figures 5 à 10 représentent différents exemples de cons- truction possible pour la chambre à vide La figure 5 représente la chambre à vide de volume minimum, constituée uniquement du socle 1 et du couvercle 2 La figure 6 représente une chambre à vide agrandie en largeur comprenant un cadre intermédiaire Ai dont la forme correspond à celle représentée en figure 2 La figure 7 montre une chambre à vide agrandie davantage en lar- geur, comprenant plusieurs cadres intermédiaires Ai, A 2 La figure 8 montre une chambre à vide agrandie uniquement en hauteur et comportant plusieurs cadres intermédiaires BI, B 2, conformes au cadre B représenté en figure 3. La figure 9 montre une chambre agrandie à la fois en largeur et en hauteur comprenant plusieurs cadres C 1, C 2, C 3 conformes au cadre C représenté en figure 4 La figure 10 montre une chambre à vide agrandie à la fois en lar- geur et en hauteur comprenant une association de cadres intermédiaires C 4, C 5 de forme correspondant au cadre C de la figure 4 et d'un cadre A 3 de forme correspondant au cadre A de la figure 2 On voit, par les exemples de constructions de différentes chambres à vide montrés précédemment, que l'on peut constituer, à partir d'un socle 1, d'un couvercle 2, et d'un nombre relativement faible de cadresintermédiaires 3, à la manière d'un jeu de construction pour enfants, un nombre assez important de chambres à vide de dimensions variables à la fois en largeur et en hauteur. Si, pour les pièces 1 et 2, on choisit un angle U et un angle t, tous les deux égaux à 450, on voit aisément que les cadres de forme A et B sont alors en fait de même nature, le cadre B étant en fait un cadre A retourné, et on dispose alors dans ces conditions d'un nombre plus faible de pièces différentes permettant tout de même de réaliser un grand nombre de chambres à vide de dimensions différentes. Mais bien sûr il est nécessaire de prévoir, sur les bords des différentes pièces 1, 2 et 3 venant en contact, des éléments d'étanchéi- té, tels que représentés en figure il, de facon à ce que la chambre à vide ainsi constituée soit étanche On peut par exemple ménager, sur certaines des bordures des pièces 1, 2 et 3 une rainure continue 13 dans laquelle vient se loger un joint torique 12. D'autre part, il est bien évident que les pièces 1,2 et 3 décrites précédemment, lorsqu'elles sont utilisées pour constituer des chambres à vide pour le soudage par faisceaux d'électrons doivent comporter 251 1265 tous les aménagements nécessaires à ce soudage, à savoir par exemple, le support et bridage des pièces à souder, le branchement des pompes, et le branchement de l'appareil soumettant l'intérieur de la chambre à un faisceau d'électrons. L'invention ne se limite pas au mode de réalisation qui vient d'être décrit, elle en comporte au contraire toutes les variantes et l'on peut modifier les points de détail sans pour autant sortir du cadre de l'in- vention. On peut remarquer que l'assemblage à la manière d'un jeu de construction des différentes chambres à vide à partir d'un ensemble de pièces 1, 2 et 3 donné n'est pas possible pour n'importe quelles pièces 3 prises parmi les pièces 3 disponibles dans l'ensemble L'opérateur assemblant les pièces pour obtenir une chambre à vide donnée doit agencer les pièces inter- médiaires 3 de façon que chaque bord ( 16 à 19) des pièces 3 venant en contact mutuel ait des dimensions identiques, et que chaque bord des pièces 3 ait des dimensions identiques au bord des pièces 1 ou 2 avec lequel il vient en contact, lors de l'assemblage. On peut remarquer encore que si les pièces intermédiaires 3 sont toutes du type A ou B, leur nombre minimum dans un assemblage est de un (figure 6) si les pièces 3 sont toutes du type C, leur nombre minimum dans un assemblage est de deux (figure 9), et si les pièces intermédiaires 3 sont des deux types A ou B et C, leur nombre minimum dans un assemblage est de 3 (figure 10), au moins deux pièces de type C et au moins une pièce de type A. U 5 e 1265 REVENDICATIONS 1 Chambre à vide modulaire extensible notamment pour le soudage par faisceaux d'électrons, caractériséepar le fait qu'elle est constituée: d'une boite rigide de forme parailèlépipédique faite en deux parties ( 1, 2) identiques séparables, le plan de séparation de la boite passant d'une part par une ligne diagonale ( 14) située sur une première face ( 5) de la boite et d'autre part par une ligne diagonale ( 15) située sur la face ( 7) parallèle à ladite première face ( 5), et au moins un cadre rigide ( 3) pouvant venir s'intercaler entre les deux parties ( 1, 2) de ladite boite afin de constituer ensemble une autre boite rigide dont au moins une dimension est supérieure à celle de ladite boite initiale. 2 Chambre à vide modulaire extensible selon la revendication 1, caractérisée par le fait que le ou les cadres rigides ( 3) sont constitués chacun de deux faces parallèles ( 8, 9) en forme de parallèlogramme reliées par deux autres faces ( 10, 11) parallèles en forme de rectangle. 3 Chambre à vide modulaire extensible selon la revendication 1 et comprenant au moins deux cadres rigides, caractérisée par le fait que les cadres rigides sont constitués chacun de deux faces parallèles ( 22, 23) en forme de trapèze reliées par deux autres faces ( 10, 11) perpendiculaires en forme de rectangle. 4 Chambre à vide modulaire extensible selon la revendication 1 et comprenant au moins trois cadres rigides, caractérisée par le fait qu'au moins un de ces cadres rigides est constitué de deux faces parallèles en forme de parallélogramme reliées par deux autresfaces parallèles en forme de rec- tangle, et qu'au moins deux de ces cadres rigides sont constitués chacun de deux faces parallèles en forme de trapèze reliées par deux autres faces perpendiculaires en forme de rectangle - Chambre à vide modulaire extensible selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait que les deux parties identiques ( 1, 2) séparables de la boite rigide comportent des faces latérales ( 5, 7) en forme de triangle rectangle isocèle. 6 Chambre à vide modulaire extensible selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée par le fait qu'il est prévu des joints d'étanchéité ( 12) au niveau des contacts des pièces pouvant venir s'assembler.