INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Si l’utilisateur souhaite entrainer uniquement en rotation le premier instrument médical 2, le robot cathéter 1 active uniquement le deuxième moteur 212 de sorte que le premier galet 6 et le deuxième galet 7 translatent en sens opposé sans tourner. L’activation du deuxième moteur 212 provoque la rotation du troisième engrenage 612 et du quatrième engrenage 712. La rotation du troisième engrenage 612 et du quatrième engrenage 712 permet de visser le premier arbre 61 et le deuxième arbre 71 respectivement dans le taraudage du troisième engrenage 612 et du quatrième engrenage 712, entrainant ainsi en translation le premier arbre 61 et le deuxième arbre 71.
Si l’utilisateur souhaite entrainer le premier instrument médical 2 à la fois en rotation et en translation, le robot cathéter 1 active à la fois le premier moteur 211 et le deuxième moteur 212 de sorte que le premier galet 6 et le deuxième galet 7 translatent en sens opposé tout en tournant également en sens opposé. Comme indiqué précédemment, l’activation du premier moteur 211 provoque la rotation du premier arbre 61 et du deuxième arbre 71. En outre, l’activation du deuxième moteur 212 permet de contrôler le vissage du premier arbre 61 et du deuxième arbre 71 respectivement dans le taraudage du troisième engrenage 612 et du quatrième engrenage 712, contrôlant ainsi la translation du premier arbre 61 et du deuxième arbre 71.
Afin d’assurer le mouvement d’écartement ou de rapprochement du premier galet 6 et du deuxième galet 7, le troisième moteur 213 est couplé au premier arbre 61, le premier arbre 61 étant lui-même couplé au deuxième arbre 71 afin de lui transmettre la force motrice provenant du troisième moteur 213.
De manière préférentielle, le couplage entre le troisième moteur 213, le premier arbre 61 et le deuxième arbre 71 est effectué avec des engrenages. Ainsi, le troisième moteur 213 comprend un engrenage de sortie 2130 qui est engrené avec un cinquième engrenage 613 situé sur le premier arbre 61, ledit cinquième engrenage 613 étant également engrené avec un sixième engrenage 713 situé sur le deuxième arbre 71. Selon une autre variante possible, l’engrenage de sortie 2130 est engrené avec le sixième engrenage 713 situé sur le deuxième arbre 71, ledit sixième engrenage 713 étant également engrené avec le cinquième engrenage 613 situé sur le premier arbre 61.
Dans la variante illustrée sur les figures 2-4, le premier galet 6 et le deuxième galet 7 sont tous les deux mobiles entre une position rapprochée dans laquelle le premier galet 6 et le deuxième galet 7 sont espacés d’un premier écartement E1, et une position écartée dans laquelle le premier galet 6 et le deuxième galet 7 sont espacés d’un deuxième écartement E2, le premier écartement E1 étant inférieur au deuxième écartement E2.
Le renvoi 60 et le flotteur 30 peuvent être configurés pour que le renvoi 60 empêche le flotteur 30 de rejoindre l’enrouleur 50 lorsque le réservoir 10 est vidé, ou comporte un volume de liquide faible inférieur à un volume minimal prédéterminé. Dès lors, la position du flotteur 30 est aisément prédictible.
Selon l’exemple de la , un renvoi 60 peut prendre la forme d’une poulie 63, éventuellement connectée à la paroi de fond 15 ou à une paroi latérale 16. La poulie peut être fixe ou mobile en rotation autour d’un axe. Cette poulie 63 peut comprendre une gorge 64 dans laquelle s’étend le lien 40. Eventuellement, le renvoi 60 peut comprendre une contre-forme 67, le lien 40 étant bloqué entre la contre-forme 67 et la gorge 64. Ainsi, le lien 40 ne peut pas s’échapper de la poulie 63 et le flotteur 30 ne peut pas retourner jusqu’à l’enrouleur 50.
Selon l’exemple de la , un renvoi 60 peut prendre la forme d’un anneau 65, éventuellement connecté par une fixation 66 à la paroi de fond 15 ou à une paroi latérale 16. Le lien 40 traverse alors l’anneau 65. L’anneau 65 peut par exemple présenter un diamètre 670 inférieur à la plus petite dimension 300 du flotteur 30 pour maintenir le renvoi entre le flotteur et l’enrouleur.
Selon un autre aspect, l’enrouleur 50 est configuré pour tendre le lien 40 notamment en présence de liquide 5 dans le réservoir 10, à savoir pour que ce lien 40 comporte au moins deux tronçons disposés le long de droites respectives, par exemple au moins un tronçon entre l’enrouleur 50 et le renvoi 60 et un unique tronçon vertical entre le renvoi 60 et le flotteur 30.
L’enrouleur 50 peut être porté par une platine 90 immobile par rapport au réservoir 10. Par exemple, la platine 90 est fixée à une structure 85 comprenant une ouverture en regard du volume interne 19 du réservoir, la structure 85 étant interposée entre le réservoir 10 et la platine 90. Des fixations 91 traversent successivement le réservoir 10, la structure 85 et la platine 90. Par exemple, ces fixations 91 comprennent des goujons solidaires du réservoir 10 et passant par des orifices de la structure 85 et de la platine 90.
Selon l’exemple illustré, l’enrouleur 50 est positionné au niveau de la paroi de fond 15.
Selon une autre caractéristique, l’enrouleur 50 peut être un enrouleur purement mécanique muni d’un organe de rappel mécanique tendant à exercer un effort sur le lien 40 pour attirer le flotteur 30.
Par exemple, l’enrouleur 50 peut comprendre un organe mobile, tel qu’un tambour 53 autour duquel est partiellement enroulé le lien 40 au moins tant que le réservoir 10 n’est pas totalement rempli. La première extrémité 41 du lien est par exemple fixée au tambour. Le tambour 53 est par exemple monté fou sur un pivot 54. En outre, l’enrouleur 50 peut comprendre un ressort 55 agencé entre le tambour 53 et un socle non représenté solidaire du pivot 54. Le ressort 55 peut être sollicité en torsion et tendre à faire tourner selon un sens de rotation le tambour 53 pour enrouler le lien 40 sur le tambour 53. Un tel socle peut être une partie d’un boîtier de l’enrouleur, une platine …
Selon une autre caractéristique, l’enrouleur 50 peut être agencé au niveau de la paroi de fond 15 selon l’exemple de la . Alternativement, l’enrouleur 50 peut être agencé au niveau de la paroi latérale 16 tel qu’illustré sur la , ou peut être agencé au niveau de la paroi de sommet 18.
Selon une autre caractéristique et en référence à la , l’enrouleur 50 peut être agencé à distance du point bas 151. L’enrouleur 50 ne conditionne alors pas la localisation d’un tel point bas 151.
Par ailleurs, le jaugeur 20 est muni d’au moins un senseur 70. Le senseur 70 est configuré pour émettre un signal SIG variant conjointement avec une position du flotteur 30 par rapport à l’enrouleur 50, via éventuellement un signal SIG porteur d’une longueur totale du lien 40 déroulé en dehors de l’enrouleur 50. Le terme « signal » désigne par exemple un signal numérique ou analogique, électrique ou optique. Par exemple, le signal SIG est porteur d’une tension électrique aux bornes du senseur 70 variant en fonction de ladite longueur totale.
La référence 70 désigne par la suite n’importe quel senseur, les références 71, 72 utilisées par ailleurs désignant des senseurs particuliers pour les décrire individuellement.
Par capteur ou senseur, on entend ici un équipement de mesure physique capable de mesurer directement le paramètre en question mais aussi un dispositif pouvant comprendre un ou plusieurs équipements de mesure physiques ainsi qu’une ou plusieurs unités de traitement permettant de fournir une estimation du paramètre à partir des mesures fournies par ces équipements de mesure physiques.
Selon un exemple, un senseur 70 peut comporter un senseur de déplacement 73 ou de position 74 d’un organe mobile de l’enrouleur 50, par exemple d’un tambour 53. En effet, la position du tambour par rapport à une référence est l’image de la longueur totale du lien déroulé en dehors du tambour.
Eventuellement, l’enrouleur 50 ainsi que le lien 40 et le senseur 70 sont des éléments constitutifs d’un capteur 75 de déplacement linéaire à câble d’un type usuel.
Le palier de rotation B comprend au moins deux bagues 10, 20 montées co-axialement l’une dans l’autre et en contact l’une avec l’autre. Les bagues, au nombre de deux dans le premier mode, partagent un axe longitudinal X visible sur les figures 2 à 15 et sont des portions de cylindre circulaire. L’ensemble des bagues du palier de rotation est configuré pour corriger ainsi tout désalignement, et ainsi aligner, l’arbre primaire avec l’organe rotatif, quelles que soit les sollicitations exercées entre ces derniers.
Une desdites au moins deux bagues est configurée pour se loger dans l’organe rotatif 40 et une autre desdites au moins deux bagues est configurée pour être montée sur l’arbre primaire 50 de la boite de vitesses 5, par exemple montée de manière coulissante.
La illustre, pour la compréhension de l’invention, les sollicitions exercées par l’arbre primaire et l’organe rotatif sur le palier de rotation. Y sont schématisés : les charges axiales et les débattements résultants (resp. "axial load" La et ""deflection under axial load" dLa en anglais) ; les charges radiales et les débattements résultants (resp. "radial load" Lr et “deflection under radial load" dLr en anglais) ; l’angle de torsion et l’angle de rotulage ⍺ (resp. "angle of torsion" et "conical angle" en anglais). Ces derniers peuvent désaligner l’arbre primaire et l’organe rotatif, en fonctionnement du palier de rotation ou en montage de l’arbre primaire.
Le palier de rotation selon l’invention est remarquable en ce que l’ensemble des bagues du palier de rotation soit configuré pour corriger tout désalignement, et ainsi aligner, l’arbre primaire avec l’organe rotatif, quelles que soit les sollicitations citées exercées entre ces derniers. Pour ce faire, les bagues 10, 20 sont réalisées en des matériaux différents, au moins l’un d’entre eux étant un matériau synthétique ou composite qui présente des propriétés qui réduisent le frottement, voir améliore son glissement notamment pour un matériau synthétique. De par la forme et/ou le matériau utilisée, au moins une bague du palier de rotation est configurée pour réaliser un degré de liberté avec l’arbre primaire ou une autre bague du palier de rotation : Une telle forme prévue à cet effet, en étant bombée ou sphérique ou conique, peut réaliser un contact respectivement de type pivot ou rotule ou butée avec l’arbre primaire ou une autre bague du palier de rotation. Alternativement ou en complément, un matériau prévu à cet effet, en synthétique ou composite, peut réaliser un contact coulissant ou flexible ou souple. Le premier mode de réalisation propose ainsi un palier de rotation constitué, par exemple uniquement, de deux bagues enfilées d’une dans l’autre, une surface de glissement en rotation entre les deux bagues étant présente sur une face interne de la bague en matériau synthétique favorisant le glissement, que celle-ci soit placée à l’intérieur de la deuxième bague ou autour de cette dernière.
Le palier de rotation est remarquable en ce qu’il est exempté de corps roulant cylindrique, coniques ou à bille. Chaque palier de rotation comprend uniquement des bagues cylindriques, qui s’étendent le long de l’axe X. Ces bagues du palier de rotation sont issues d’un roulement à friction au lieu d’une technologie d’un roulement à corps roulant, ce qui offre une capacité de charge plus élevée, une meilleure résistance aux chocs et une surface de contact plus importante. Chacune des bagues cylindriques a pour centre l’axe X du palier de rotation.
Le palier de rotation selon l’invention est remarquable en ce qu’il comprend un nombre limité de bague cylindrique, de préférence compris entre deux et quatre bagues. On utilise un nombre réduit de composants qui est bien inférieure à celui de la série de corps roulant d’un palier à roulement (type aiguilles ou billes). Ceci réduit les coûts de fabrication ainsi que les risques de montage et de fiabilité du palier de rotation.
Dans le premier mode de réalisation, ces deux bagues sont une première bague dite intérieure 10 et une deuxième bague dite extérieure 20. Avantageusement la deuxième bague 20 est configurée pour se loger dans l’organe rotatif et être au contact de celui-ci. Cette deuxième bague 20 est montée serrée ou emmanchée en force soit à l’intérieur de l’organe rotatif 40 (voir les Figs. 5 à 7 et Figs. 9 à 15) soit avec l’arbre primaire (voir les Fig. 8-1 et Fig. 8-2 du deuxième mode).
Dans les exemples illustrés, le diamètre de la face extérieure de la deuxième bague 20, dit diamètre extérieure D2 de la première bague est réalisé selon un ajustage monté serré qui garantit un maintien de la première bague à l’intérieur d’un lamage réalisé dans l’organe rotatif. Dès lors la première bague 10 présente un diamètre extérieur D1’, D1’’ qui est inférieure au diamètre intérieur D2’ de la deuxième bague 20. En variante non illustrée, le diamètre de la face extérieure de la première bague, dit diamètre extérieure D1’, D1’’ de la première bague peut être réalisé selon un ajustage montée glissant qui garantit un coulissement axial sans jeu radial de la première bague à l’intérieur d’un lamage réalisé dans l’organe rotatif. Dès lors la première bague peut présenter un diamètre extérieur supérieur au diamètre intérieur de la bague extérieure ;
Par ailleurs, la deuxième bague 20 est en un matériau dont la dureté est supérieure à la dureté du matériau constitutif de la première bague 10. Par exemple, le matériau de la deuxième bague 20 est un métal, notamment de l’acier, de l’inox ou un alliage d’aluminium.
La première bague 10 quant à elle est une bague auto-lubrifiée, c’est-à-dire réalisée en un matériau synthétique favorisant le glissement, comme par exemple du Polytétrafluoroéthylène (PTFE) ou un plastique auto-lubrifiant. Autrement dit une bague à base de métal poreux (incluant des porosités entre 15 et 35 % du volume), avec incorporation de lubrifiant (huile, graphite, etc.) dans les porosités. Lors d’un mouvement relatif entre ces bagues, le lubrifiant de celle auto-lubrifiée se diffusera par les porosités (entre 15 et 35 % du volume) de la couche antifriction et recouvrira sa surface. La structure d’une bague auto-lubrifiée, comparable à une éponge, restitue l'huile en fonctionnement du palier de rotation et l'absorbe à l'arrêt du palier de rotation. Une bague auto-lubrifiée n’a besoin d’aucun(e) maintenance ni ajout de graisse, pour augmenter la durée de vie du palier de rotation. Le matériau synthétique auto-lubrifié est adapté a des accélérations et vitesses élevées (4000tr/min) et a des charges statiques et des dynamiques (C/C0) supérieures à 300N.
Dans le premier mode de réalisation, les figures 5 à 7 illustrent le palier de rotation B où la première bague 10 est disposée dans la deuxième bague 20, un mouvement de rotation entre ces deux bagues étant interdit. Le mouvement de rotation entre la première bague 10 et la deuxième bague 20 est interdit par un moyen de blocage en rotation, réalisé par complémentarité de formes. La forme de la deuxième bague 20 est complémentaire à la forme de la première bague 10 et adaptée à bloquer cette dernière.
Selon un exemple, le moyen de blocage en rotation est une dent qui coopère avec une rainure, les dent et rainure étant réalisées sur l’une et l’autre des bagues 10, 20. Ce moyen de blocage limite un degré de liberté, à minima une rotation, mais il autorise un coulissement axial de la première bague 10 par rapport à la deuxième bague 20, de manière à monter l’une dans l’autre. Ce qui autorise un degré de liberté additionnel, ici axial. De manière alternative, la première bague 10 et la deuxième bague 20 peuvent être solidaires l’une de l’autre, selon un assemblage hyperstatique. Par exemple, la première bague 10 peut être moulée par injection à l’intérieur de la deuxième bague 20, cette dernière servant alors de moule.
Par ailleurs, la deuxième bague 20 est configurée pour être logée dans l’organe rotatif 40.
La illustre une coupe AA visible sur la . Sur cette , la première bague 10 présente une épaisseur E1 supérieure à une épaisseur E2 de la deuxième bague 20. A titre d’exemple, A titre d’exemple, E2 peut être égale à environ 1 mm.
Les épaisseurs E1 et E2 sont mesurées le long d’un axe transversal T perpendiculaire à l’axe X du palier de rotation B respectivement : - pour l’épaisseur E1, entre la surface interne 11 et une surface externe 12 de la première bague 10; - pour l’épaisseur E2, entre une face intérieure 21 et une face extérieure 22 de la deuxième bague 20. L’épaisseur E1, mesuré le long d’un axe transversal T, peut être l’épaisseur minimale de la première bague 10. L’épaisseur E2, mesuré le long d’un axe transversal T, peut être l’épaisseur maximale de la deuxième bague 20. En particulier l’épaisseur E1 est définie entre les diamètres intérieur D1 et extérieur D1’ ou D1’’ de la première bague. L’épaisseur E2 est définie entre les diamètres intérieur D2’ et extérieur D2 de la deuxième bague.
Dans le premier mode, la première bague 10 présente ici une épaisseur E1 variable et supérieure à une épaisseur E2 variable de la deuxième bague 20, en particulier supérieure ou égale à 3 fois l’épaisseur de la deuxième bague.
Description détaillée Dans un procédé de fabrication additive d’une pièce 1 par fusion laser de couches de poudre métallique conforme à l’invention, on étale de fines couches successives de poudre métallique les unes sur les autres, et, comme montré sur la , on déplace le point d’impact P d’un faisceau laser L sur la dernière couche 10 afin de fondre le métal et de l’agglomérer ainsi à la couche sous-jacente 11. À la fin des opérations, on retire la poudre non agglomérée et il subsiste une ou plusieurs pièces métalliques. On utilise une poudre d’un alliage présentant une transformation de phase austénitique en phase martensitique à une température de transformation prédéterminée. À titre indicatif, la poudre présente par exemple une granulométrie comprise entre 10 à 120 µm. Les couches ont une épaisseur comprise entre 20 et 120 µm, selon la granulométrie. L’impact du laser est déplacé à une vitesse comprise typiquement entre 400 et 2 500 mm/s avec une puissance comprise entre 40 et 400 W avec des passes espacées entre elles de 20 à 150 µm.
On subdivise la pièce en plusieurs volumes et on applique des conditions d’éclairement distinctes sur chaque zone destinée à former l’un des volumes. En fonction de la composition initiale et en fonction du niveau d’éclairement, on obtient un alliage avec composition chimique modifiée du fait de la sublimation d’au moins l’un des métaux de la poudre. On obtient ainsi des températures de transformation distinctes selon les volumes de la pièce. Les températures de transformation sont choisies pour obtenir au moins un premier et un deuxième volume avec au moins deux propriétés distinctes parmi la mémoire de forme, la superélasticité et la pseudo-élasticité.
Dans un mode de réalisation, la poudre est un alliage de titane et de nickel, la teneur en nickel étant de 52 % en rapport atomique. La montre un diagramme montrant l’évolution de la température de transformation martensitique d’échantillons obtenus par le procédé de fabrication additive en faisant évoluer la distance entre les passes, les autres paramètres étant maintenus constants. Le diagramme est exprimé en fonction de l’éclairement E . Cet éclairement E est la quantité d’énergie émise par le laser rapportée à l’unité de volume de la pièce, selon la formule :
dans laquelle P est la puissance du laser, e est l’épaisseur de la couche, v est la vitesse de déplacement du point d’impact et h est la distance entre passes. On constate que la température de transformation martensitique augmente avec la densité d’énergie.
Trois échantillons A, B, C ont été réalisés avec trois densités d’énergie distinctes. Chaque échantillon a été soumis à un essai de calorimétrie différentielle selon la norme ASTM-F2004, édition de 2017. Le diagramme de la montre les mesures de flux en fonction de la température, dans une phase de chauffage Ac, Bc, Cc respectivement, puis dans une phase de refroidissement Ar, Br, Cr, pour les trois échantillons A, B, C. On constate que pour l’échantillon A, la température de fin de transformation finale TfA de martensite vers austénite est de -5 °C, pour l’échantillon B, la température de fin de transformation finale TfB de martensite vers austénite est de 50 °C, et pour l’échantillon C, la température de fin de transformation finale TfC de martensite vers austénite est de 100 °C.
Différents types de pièces peuvent être réalisés avec le procédé selon l’invention.
Dans un premier mode de réalisation montré sur les figures 3 et 4, la pièce 2 est un dispositif de pseudo-élasticité comportant un premier volume 21 avec des propriétés de pseudo-élasticité s’étendant dans une direction longitudinale et au moins un deuxième volume 22 s’étendant parallèlement au premier volume dans la direction longitudinale et ayant des propriétés de mémoire de forme. Le premier volume 21 a la forme d’un pilier 210 s’étendant dans la direction longitudinale entre deux semelles 211 plus larges que le pilier 210. Parallèlement au pilier 210 et entre les semelles 211 s’étendent deux deuxièmes volumes 22, comme montré sur la . La montre l’état de la pièce lorsqu’elle est sollicitée par des efforts de compression axiale, dans la direction longitudinale entre les semelles 211. Le premier volume 21 se comprime avec un amortissement tandis que les deuxièmes volumes 22 flambent. Après le relâchement des efforts, les deuxièmes volumes 22 ne fournissent aucune sollicitation et la pièce reste compressée jusqu’à ce que les deuxièmes volumes 22 soient chauffés au-dessus de leur température de transformation. La pièce retrouve alors sa forme d’origine.
Dans un deuxième mode de réalisation montré sur la , la pièce 3 comporte au moins un premier volume 31 ayant des propriétés de pseudo-élasticité, un deuxième volume 32 ayant des propriétés de mémoire de forme et au moins un troisième volume 33 ayant des propriétés de superélasticité. En fait, la pièce se distingue de celle du deuxième mode de réalisation en ce que les semelles sont remplacées par des blocs d’accouplement 33 ayant des propriétés superélastiques, et en ce que les deuxièmes volumes 32 n’ont pas une forme rectiligne mais présentent un col de cygne 320 à mi-distance des blocs d’accouplement 33. Le pilier 31 a une section en forme de croisillon. À la température ambiante, le pilier 31 permet l’absorption des chocs, les deuxièmes volumes 32 permettent une réinitialisation du comportement par chauffage au-dessus de leur température d’activation et les accouplements 33 préservent le maintien de la structure à toutes les températures. Une telle pièce 3 peut être utilisée dans le génie civil ou la construction pour des applications parasismiques. Elle peut également être utilisée pour un support antivibratile, par exemple pour un support de miroir de télescope.
Dans un quatrième mode de réalisation, montré sur les figures 6 et 7, la pièce 4 est constituée d’une plaque dont un premier volume 41 possède des propriétés à mémoire de forme tandis qu’un deuxième volume 42 restant a des propriétés superélastiques. L’exposition du dispositif 4 depuis la forme montrée sur la à un champ thermique induit un changement de phase dans le premier volume 41 induisant une déformation, comme montré sur la . La forme initiale est représentée en traits mixtes. Le retour à une température initiale induit un retour à la forme initiale grâce au retour élastique du deuxième volume 42.
Machine laser comprenant deux buses et procédé de fabrication associé DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION La présente invention concerne le domaine de la fabrication à l’aide d’un faisceau laser. Elle concerne en particulier le soudage, le découpage, le décapage, le marquage, la fabrication additive, la fabrication par rechargement, le rechargement avec métal d’apport et l’ajout de fonctionnalité avec métal d’apport.
ETAT DE LA TECHNIQUE On connaît de l’état de la technique diverses machines de soudage par faisceau laser. Certaines machines comprennent un capteur de plasma afin de contrôler la qualité du cordon du soudure. En cas d’anomalie, un seul message d’alerte peut être envoyé à un opérateur. Alternativement, il est connu de la demande US5651903 de réguler la puissance du faisceau laser.