INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le chauffage est de préférence réalisé avant le montage du module 12 et arrêté lorsque le module 12 est posé sur la plateforme 20. Le plateau 20 comprend de préférence un rebord cylindrique à sa périphérie externe qui se dilate radialement vers l’extérieur sous l’effet du chauffage. L’arrêt du chauffage provoque le refroidissement du rebord qui se rétracte pour venir en appui radialement vers l’intérieur sur le carter, sur toute sa périphérie. Le rebord enserre ainsi fermement le carter pour l’immobiliser. Ceci permet de maintenir le carter 14 et d’éviter qu’il se déforme lors de l’opération de maintenance. Il permet en outre de remettre au rond le carter 14 qui a pu subir une ovalisation pendent l’utilisation du module 12.
Le plateau 20 comprend une première prise 88 de raccordement électrique de la ceinture chauffante 86 qui est visible aux figures 24a et suivantes. Le bâti 16 comporte une seconde prise 90 ou un câble électrique configuré pour être raccordé à la première prise 88, comme illustré dans les figures 24b et suivantes.
Dans la mesure où le plateau 20 est amovible et interchangeable, il est susceptible d’être démonté et retiré du support 18 et la liaison électrique de sa ceinture 86 et de ses autres équipements doit donc pouvoir être interrompue, ce qui est possible avec ces prises 88, 90.
Le plateau 20 est de préférence configuré de sorte que sa surface 70 soit mobile en translation le long de l’axe B vis-à-vis de la surface 72. Les surfaces 70, 72 peuvent par exemple être déplacées l’une de l’autre pour être à une distance variant entre 0 à 8mm.
Dans l’exemple représenté aux figures 20 et 21, c’est l’ensemble formé par la partie 32b de l’anneau 32 avec la surface 70 qui monte et descend sur l’axe B, la surface 72 restant statique.
La partie 32b de l’anneau 32 est équipée de chariots d’entrainement 91 équipés de galets 91a qui roulent sur une piste annulaire 93 s’étendant autour de l’axe B et orientée vers le haut. Cette piste 93 comprend des rampes 93a sur lesquelles les chariots 91 peuvent rouler. Le roulement des chariots 91 sur les rampes 93a provoquent le déplacement de l’ensemble formé par la partie 32b de l’anneau 32 avec la surface 70, vis-à-vis de la surface 72, par effet de came.
Un actionneur 92 est commandé par la console 34 et permet de réaliser ce déplacement. Cet actionneur 92 est situé sur le support 18 et comprend une tige 92a articulée sur l’élément portant la piste 93 pour la déplacer en rotation autour de l’axe B.
La rampe permet de régler avec précision la distance précitée entre les surfaces 70, 72.
La remise à « zéro » des surfaces 70, 72 est assurée mécaniquement par la descente des chariots 91 sur les rampes 93a et peut correspondre à la mise en contact de la surface 78 sur la surface 52 (figures 8 et 9).
Le plateau 20 peut en outre comprendre un système d’extraction 94 porté par le plateau 20 et destiné à faciliter l’extraction du module 12 vis-à-vis du plateau 20. Ce système 94 comprend par exemple des doigts 96 logés dans des renfoncement 98 de la surface 70 et aptes à venir en saillie sur cette surface 70 pour prendre appui sur le carter 14 et le pousser le long de l’axe B et l’éloigner de la surface 70 et donc de la plateforme 66.
La montre une étape de montage d’un plateau 20 sur le support 18 de l’outillage 10. Le plateau 20 peut être déplacé grâce à un système de palan par exemple qui est relié par une chaine à un crochet ou un anneau 100 de l’extrémité supérieure du mât 68. Le plateau 20 est d’abord déplacé en direction horizontale vers le support pour que l’axe du mât 68 coïncide avec l’axe B de l’anneau 32 (flèche F4). Puis le plateau 20 est déplacé en direction verticale vers le support 18 jusqu’à ce que les surfaces 52, 78 et 54, 80 coopèrent ensemble (flèche F5). Ce dernier déplacement est guidé par les piges 50 (non représentées dans cette ) qui sont engagées et coulissent dans des orifices correspondants du plateau 20. Le plateau 20 peut alors être verrouillé sur le support 18 grâce aux broches 56.
Le retrait du plateau 20 vis-à-vis du support 18 est réalisé en répétant ces étapes dans l’ordre inverse.
Le support 18 peut être équipé de capots latéraux 102 pour protéger des équipements ou moteurs de l’outillage 10 et éviter que l’opérateur entre en contact avec eux, ou qu’ils soient détériorés lors d’une opération de montage ou démontage du plateau 20 sur le support 18 ( ).
Lors de la manutention du plateau 20, avant ou après son montage sur le support 18, le plateau 20 peut être posé sur un chariot 106 équipé de roulettes et déplacé par un opérateur ( ), ou peut être stocké sur une palette 108 qui est alors déplacée par un transpalette ou analogue et peut être empilée ou rangée dans un rayonnage approprié ( ).
Comme évoqué dans ce qui précède, la particularité du plateau 20 de l’outillage 10 est qu’il est amovible et interchangeable. Cela signifie qu’il peut être retiré de l’outillage 10 pour y monter à la place un autre plateau 20, cet autre plateau 20 pouvant être identique au premier ou au contraire différent.
Les figures 13a à 13d montrent plusieurs plateaux 20a, 20b, 20c, 20d différents qui peuvent être montés successivement sur le support 18 de l’outillage 10.
Le réseau de circulation 89 de fluide caloporteur comporte une colonne de circulation 86 destinée à acheminer un fluide caloporteur jusqu’à la pièce intermédiaire 8. Dans l’exemple, le fluide caloporteur est de l’eau mais d’autres fluides caloporteurs tels que de l’huile ou des gaz peuvent être employés.
La colonne de circulation 86 est montée à l’intérieur de la cloche supérieure 41. La colonne de circulation 86 comporte une conduite d’amenée 87 de fluide et une conduite d’évacuation 88 de fluide caloporteur.
La pièce intermédiaire 8 comporte un passage de raccordement réalisant une connexion fluidique entre la conduite d’amenée 87 et la conduite d’évacuation 88. La pièce intermédiaire 8 comporte des canalisations la sillonnant permettant la circulation du fluide caloporteur. Les canalisations sont raccordées d’une part à la conduite d’amenée 87 et d’autre part à la conduite d’évacuation 88.
En variante, le dispositif de chauffe 81 est une résistance chauffante.
La machine 1, 1’ comporte un premier dispositif de régulation de température 83 dans la pièce intermédiaire 8 comprenant une première sonde de température 84 dans la pièce intermédiaire 8. Une unité de contrôle 15 permet un asservissement de la température dans la pièce intermédiaire 8. Ainsi, la circulation du fluide caloporteur est pilotée en fonction des mesures de température de la sonde de température 84 pour atteindre une température de consigne grâce à un algorithme d’asservissement de la température.
De manière analogue à ce qui a été décrit pour la pièce intermédiaire 8, le bloc de chauffe 7 comporte un dispositif de chauffe 71.
Le dispositif de chauffe 71 du bloc de chauffe 7 comporte un réseau de circulation de fluide caloporteur.
La machine 1, 1’ comporte un deuxième dispositif de régulation de température 73 dans le bloc de chauffe 7 comprenant une deuxième sonde de température 74 dans le bloc de chauffe 7. L’unité de contrôle 15 permet un asservissement de la température dans le bloc de chauffe 7. Ainsi, la circulation du fluide caloporteur est pilotée en fonction des mesures de température de la sonde de température 74 pour atteindre une température de consigne grâce à un algorithme d’asservissement de la température.
Un procédé d’operculage au moyen d’une machine 1, 1’ d’operculage comporte les étapes suivantes : - régulation en température de la pièce intermédiaire 8 au moyen du premier dispositif de régulation de température 83, - régulation en température du bloc de chauffe 7 à une température différente de la température de la pièce intermédiaire au moyen du deuxième dispositif de régulation en température 73, - mise en place du contenant 3 dans la cloche inférieure 42, - fermeture de l’enceinte, le film 2 étant pincé entre la cloche supérieure 41 et la cloche inférieure 42, - mise sous vide de l’emballage, une pression inférieure à la pression atmosphérique est créée dans l’enceinte de part et d’autre du film 2, - dans le cas d’un operculage sous atmosphère modifiée, injection d’un gaz protecteur, - dans le cas d’un operculage de type « skin packaging », abaissement de la tête de scellage 5 juste au-dessus du film 2 et chauffe du film 2 par la pièce intermédiaire 8, - dans le cas d’un operculage de type « skin packaging », introduction d’un gaz dans la cloche supérieure 41 pour augmenter la pression dans la portion de l’enceinte située au-dessus du film 2, la pression dans la portion de l’enceinte située au-dessous du film 2 étant maintenue inférieure à la pression dans la portion de l’enceinte située au-dessus du film 2, de sorte que le film 2 est plaqué jusqu’à être soudé thermiquement sur le produit et le contenant 3, - dans le cas d’un operculage sous atmosphère modifiée et optionnellement dans le cas d’un operculage de type « skin packaging », abaissement de la tête de scellage en position de scellage pour permettre la soudure du film d’operculage sur les bords de l’emballage à operculer par application du rebord de soudure 43 pour pincer le film 2 et le contenant 3 le long du cordon de soudure entre le rebord de soudure 43 et la surface d’appui 60. - remise à la pression atmosphérique de l’enceinte, - remontée de la tête de scellage 5, - ouverture de l’enceinte, - extraction du contenant 3 hors de la cloche inférieure 42.
Pour l’operculage de type « skin packaging », la répartition de la température est choisie pour éviter la déformation du contenant grâce à une température modérée notamment en périphérie du contenant, tout en apportant un maximum de calories dans certaines zones du film localisées notamment à proximité du centre de la pièce intermédiaire. A titre illustratif, une consigne de 120°C est donnée pour le bloc de chauffe et une consigne de 180°C est donnée pour la pièce intermédiaire. Cette différence de température permet de protéger le contenant notamment lorsqu’il s’agit d’une barquette plastique.
Pour un operculage sous atmosphère modifiée, la température de la pièce intermédiaire est pilotée et régulée afin de ne pas détériorer le produit 31, 31’. A titre illustratif, une consigne de 140°C est donnée pour le bloc de chauffe 7 et une consigne de 0°C est donnée pour la pièce intermédiaire 8. Cette double régulation permet de limiter la rétraction du film, ainsi que les déformations du contenant.
La cloche inférieure 42 comporte une embase de soudure présentant un rebord de soudure 43 sur lequel reposent les bords du contenant 3 à operculer. Le rebord de soudure 43 présente une forme correspondant aux contours du format de contenants 3 à operculer. Le rebord de soudure 43 délimite un espace de réception du contenant à operculer. Dans la position fermée de l’enceinte 4 et lorsque la tête de scellage est en position de scellage, le rebord de soudure 43 coopère avec la surface d’appui 60 pour sceller le film 2 d’operculage sur un contenant 3.
La machine 1, 1’ comporte en outre des moyens de mise sous atmosphère modifiée ou protectrice de l’intérieur du contenant 3. Ces moyens de mise sous atmosphère modifiée peuvent comprendre une pompe de mise sous vide ou une source de dépression et un injecteur de gaz protecteur.
Un organe de découpe est prévu pour découper le film après réalisation de la soudure thermique. L’organe de découpe comporte une lame de découpe 11, une rainure de découpe, un actionneur de la lame de découpe11. La lame de découpe 11 est mobile entre une position haute de repos représentée en et une position basse de découpe représentée en .
La section qui suit met en évidence les différences entre la machine 1 des figures 1 à 5 et la machine 1’ de la .
Dans la machine 1 des figures 1 à 5, la pièce intermédiaire 8 est une plaque plane s’étendant dans un plan horizontal. Elle est destinée à l’operculage de produits 31 non-dépassants et ne risque donc pas d’entrer en contact avec un produit 31.
En pratique, la transformée de Fourier présente un pic, i.e. un maximum M1, M2, correspondant à la fréquence spécifique du motif temporel qui éclaire la particule 2.
Le calculateur 150 détermine ensuite la région 31 dans laquelle se situe la particule 2. Dans ce premier mode de réalisation, il peut être déduit de la formule (1) que la fréquence spécifique, notée f, du motif qui éclaire la particule située à l’abscisse x est donnée par : f = a·x. L’abscisse x de la région 31 dans laquelle se situe la particule 2 est donc donnée par x = f/a. Le coefficient a est par exemple déterminé en déplaçant l’échantillon 3, et donc la particule 2, en translation selon l’axe X au moyens des actionneurs 112. Cela permet en effet de déterminer le coefficient a par résolution d’un système de deux équations à deux inconnus.
Dit autrement, sur la base de la fréquence spécifique, le calculateur 150 reconnait donc le motif temporel qui éclaire la particule 2. Ensuite, chaque région 31 étant associée de façon bijective à un motif temporel, le calculateur 150 détermine la région 31 dans laquelle se situe la particule 2.
A titre d’exemple, lorsque la particule 2 est située à l’abscisse x 1 sur la , la transformée de Fourier du signal peut en pratique présenter un spectre fréquentiel tel qu’illustré sur la . En comparaison, lorsque la particule 2 est située à l’abscisse x 2 sur la , la transformée de Fourier du signal peut en pratique présenter un spectre fréquentiel tel qu’illustré sur la . Le spectre fréquentiel de la présente un maximum M2 à une fréquence environs deux fois supérieure à celle du maximum M1 du spectre de la , ce qui dérive du fait que l’abscisse x 2 est environs deux fois supérieure à l’abscisse x 1 (ici car la relation entre les fréquences spécifiques et les abscisses est une relation de proportionnalité).
La fréquence spécifique peut être déterminée très précisément grâce à la fréquence d’échantillonnage élevé du détecteur 140. De préférence, plusieurs périodes de variation de l’intensité du champ d’illumination 200, par exemple plus de quatre, sont détectées par le détecteur 140 afin de d’augmenter la détermination de la fréquence spécifique. Ainsi, plus les franges d’interférence 230 défilent rapidement plus la détermination de la fréquence spécifique en un temps donné est précise (puisque plus de périodes sont détectées).
Cette détermination très précise de la fréquence spécifique permet donc une détermination près précise de l’abscisse x de la particule 2 par la formule x = f/a précitée. En ce sens, le procédé de localisation de la particule 2 est donc bien un procédé de super-résolution.
Le procédé mis en œuvre dans ce premier mode de réalisation permet aussi de localiser selon l’axe X plusieurs particules présentent dans l’échantillon 3. Par exemple, dans le cas où deux particule 2 sont positionnées aux abscisses x 1 et x 2 , tel que cela est représenté sur la , le signal est représentatif à la fois de l’intensité I1 et de l’intensité I2. Le spectre fréquentiel du signal présente alors deux pics : un à la fréquence de variation de I1 et l’autre à la fréquence de variation de I2. Le calculateur 150 détermine alors les deux abscisses correspondant aux deux fréquences spécifiques détectées. Lorsque le nombre de particules n’est pas prédéterminé, les pics sont par exemple distingués du bruit par un seuillage approprié.
En variante de ce premier mode de réalisation, le miroir galvanométrique peut effectuer une rotation à une vitesse non-constante. Les motifs temporels ne sont alors pas des variations sinusoïdales. Un motif pourrait par exemple être une sinusoïde dont la fréquence spécifique augmente au cours du temps. De nombreux motifs temporels sont réalisables en adaptant la rotation du miroir galvanométrique. Le calculateur est alors aussi programmé pour reconnaitre ces motifs temporels, par exemple en ayant en mémoire l’ensemble des motifs temporels qui sont prédéterminées, afin de déterminer la région dans laquelle se situe la particule.
Jusqu’à présent il a été décrit comment localiser la particule 2 dans une dimension (ici selon l’axe X). Le dispositif 100 permet toutefois de localiser la particule en deux dimensions, i.e. selon la direction principale et selon une direction secondaire distincte de la direction principale.
Pour cela, il est par exemple possible d’implémenter une autre source de lumière fonctionnant en alternance avec la source de lumière, ce qui signifie qu’elles éclairent l’échantillon 3 à tour de rôle. L’autre source de lumière étant adapté à localiser la particule 2 selon la direction secondaire au moyen d’un autre champ d’illumination présentant une autre variation spatiale et temporelle.
De manière avantageuse, il est aussi possible de localiser la particule 2 selon deux dimensions, sans utiliser deux sources de lumière éclairant alternativement l’échantillon.
Selon le second mode de réalisation du dispositif 300 représenté en , la localisation de la particule 2 est réalisées en deux dimensions au moyen d’une unique source de lumière.
L’idée de ce second mode de réalisation est de polariser le champ d’illumination 400 selon deux directions de polarisation distinctes.
Dans ce second mode de réalisation, la direction secondaire est ici parallèle à l’axe Y du repère XYZ. Ainsi, les directions principale et secondaire sont orthogonales.
Dans ce second mode de réalisation, chaque région 31 s’étend sur toute l’épaisseur de l’échantillon 3, i.e. sur toute sa dimension selon Z. Les régions 31 sont ainsi réparties de sorte à quadriller la surface de l’échantillon 3. Les régions 31 sont définies de façon continue. Chaque région 31 est caractérisée par une abscisse, référencé x, selon l’axe X et une ordonnée, référencé y, selon l’axe Y qui peut prendre une valeur réelle.
La localisation de la particule 2 selon une direction secondaire est ici équivalente à la localisation de la particule 2 selon l’axe Y. Par la suite, il est donc fait référence à localisation de la particule 2 selon l’axe Y, i.e. à la détermination de l’ordonnée y de la particule 2. Ici, la particule 2 est donc localisée dans le plan XY.
Selon un premier exemple de réalisation du dispositif de séparation optique 122 de la source de lumière du premier mode de réalisation, celui-ci comporte un dispositif du type interféromètre agencé pour séparer le faisceau lumineux initial 210 en deux faisceaux lumineux séparés 221, 222 comme représenté sur la . Ces deux faisceaux lumineux séparés 221, 222 sont superposés grâce à un objectif 170, pour faire les faires interférer l’un avec l’autre de manière à former des franges d’interférence 230.
Le champ d’illumination 200 est alors formé par ces franges d’interférence 230. Les franges d’interférence 230 sont schématiquement représentées sur la . Sur cette figure (ainsi que sur les figures 7, 8 et 11), la demi-période d’une frange d’interférence donné qui inclut le maximum d’intensité de ladite frange contient des points alors que la demi-période qui inclut le minimum d’intensité ne contient aucun point. Les références numériques indiquant les franges d’interférence pointent aussi bien vers un type de demi-période que l’autre. Les franges d’interférence 230 s’étendent ici selon l’axe Y, i.e. perpendiculairement à l’axe X.
Dans l’exemple représenté en , le dispositif optique de séparation de faisceaux lumineux 122 comprend un miroir en coin 123 présentant deux surfaces réfléchissantes perpendiculaires, un miroir plan 124 et une lame semi- réfléchissante 125 qui sont agencés comme dans un interféromètre de Michelson utilisé en mode coin d’air.
Comme le montre la , le faisceau initial 210 est divisé, ici à parts égales, par la lame semi-réfléchissante 125 pour former les deux faisceaux lumineux séparés 221, 222. Le faisceau lumineux séparé 210 est, d’une part, transmis par la lame semi-réfléchissante 125 en un premier faisceau lumineux séparé 221. Ce premier faisceau lumineux séparé 221 est réfléchi de manière parallèle par le miroir en coin 123 puis par la lame semi-réfléchissante 125 vers le support 110. Le faisceau initial 210 est, d’autre part, réfléchi par la lame semi-réfléchissante 125 en un second faisceau lumineux séparé 222. Ce second faisceau lumineux séparé 222 est réfléchi par le miroir plan 124 pour être transmis vers le support 110 par la lame semi-réfléchissante 125.
Dans l’exemple représenté en , le dispositif optique de séparation de faisceaux lumineux 122 est formé par un cube séparateur 126 présentant une surface diagonale interne semi-réfléchissante 127. Le cube séparateur 126 est par exemple réalisé en verre. Comme le montre la , le cube séparateur 126 est orienté de sorte que la surface diagonale interne semi-réfléchissante 127 est parallèle au faisceau initial 210 avant son entrée dans le cube séparateur 126. Le faisceau initial 210 est divisé, ici à parts égales, par la surface diagonale interne semi-réfléchissante 126 pour former deux faisceaux lumineux séparés 221’, 222’. Ces derniers ressortent ensuite parallèlement l’un à l’autre du cube séparateur 126.
Dans tous les cas, l’élément optique convergent de la source de lumière comprend ici l’objectif 170 qui est muni d’une lentille convergente 128 agencée pour faire converger les deux faisceaux séparés 221, 222 ; 221’, 222’ vers le support 110 pour faire interférer les deux faisceaux lumineux séparés 221, 222 ; 221’, 222’ de manière à produire les franges d’interférence 230 ( ) au niveau de l’échantillon 3 placé sur son support 110.
L’élément optique mobile est agencé pour que son déplacement entraîne le défilement des franges d’interférence 230. Le déplacement de l’élément optique mobile est ici commandé par le calculateur 150.
Ce défilement des franges d’interférence 230 forme alors les motifs temporels. Ainsi, la variation temporelle du champ d’illumination 200 résulte du déplacement de l’élément optique mobile.
L’élément optique mobile est ici un miroir rotatif et plus particulièrement un miroir galvanométrique 129. Le déplacement de l’élément optique mobile est donc une rotation du miroir galvanométrique 129, ce qui est schématisée par des flèches courbes sur les figures 2 et 3.
Le miroir galvanométrique 129 est adapté à faire varier dans le temps l’angle d’incidence α de chaque faisceau lumineux séparé 221, 222 ; 221’ ; 222’ sur l’échantillon 3 placé sur son support 110. Cela est avantageux car le coût d’un miroir galvanométrique 129 est élevé.
Pour cela, le miroir galvanométrique 129 est placé en amont du dispositif séparateur de faisceau 122. En d’autres termes, comme illustré sur les figures 2 et 3, le miroir galvanométrique 129 permet d’orienter, i.e. de modifier la direction et/ou de translater, le faisceau lumineux initial 210. Le miroir galvanométrique 129 est par exemple agencé de sorte que le faisceau lumineux initial 210 soit incident au niveau de l’axe de rotation du miroir galvanométrique 129.
De façon particulièrement avantageuse, une rotation du miroir galvanométrique 129 fait varier les angles d’incidences α des faisceaux lumineux séparés 221, 222 ; 221’, 222’ simultanément et dans des sens opposés. Ainsi, la position du contact optique au niveau de l’échantillon 3 est invariante dans le temps malgré la rotation du miroir galvanométrique 129.
Dans l’exemple de la , cet effet est notamment obtenu grâce au miroir en coin qui permet de retourner le premier faisceau lumineux séparés 221. Dans cet exemple, lorsque le miroir galvanométrique 129 tourne dans le sens horaire, les faisceaux lumineux séparés 221, 222 ; 221’, 222’ s’écartent l’un de l’autre de façon symétrique.
Dans l’exemple de la , une lentille 143 est placée entre le miroir galvanométrique 129 et le cube séparateur 126 pour fixer l’angle d’incidence du faisceau lumineux initial 210 sur le cube séparateur 126 malgré la rotation du miroir galvanométrique 129. Dans cet exemple, lorsque le miroir galvanométrique 129 tourne dans le sens trigonométrique, par exemple pour passer de la position référencée R1 à la position référencée R2, les faisceaux lumineux séparés 221, 222 ; 221’, 222’ s’écartent l’un de l’autre de façon symétrique, ce qui est représenté par des flèches de même longueur.
Le fonctionnement du premier mode de réalisation du dispositif 100 permet d’implémenter le procédé de localisation la particule 2 selon l’axe X en déterminant son abscisse.