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BREVET D'INVENTION PROCEDE ET DISPOSITIF POUR COUPER DES OBJETS A L'AIDE DU
SON, EN PARTICULIER DE L'UTRA-SON
Quand on coupe des objets à l'aide d'un couteau, la résistance que rencontre le couteau, lors de la coupe, dépend essentiellement du tranchant et de l'angle d'inclinaison du couteau, ainsi que des propriétés de la matière à couper, telle que sa dureté et son élasticité. Ces trois facteurs sont donnés et ne peuvent être modifiés que dans de faibles limites.
Si l'o doit pratiquer des coupes spécialement minces au miorotome, telles que celles qui sont nécessaires pour l'examen des objets au microscope électronique, ou bien si l'on doit couper des objets spécialement élastiques tels que le liège et le caout- chouc, avec une précision extrême, les couteaux, même les plus
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tranchants, ne donnent pas satisfaction. Il est par exemple impôt sible d'obtenir avec le microtome des préparations médicinales, nettement plus minces que l .
Lorsqu'on pratique des coupes de tissu, par exemple, dans des blocs de parafine ou analogue, le couteau pénètre quelque peu dans la matière, comprime légèrement celle-ci, ce qui a pour résultat de donner des coupes nettement plus épaisses qu'on ne le désire, ou bien encore, le couteau glisse simplement sur la surface du bloc que l'on veut couper sa mordre et sans enlever au bloc de parafine une coupe de tissu cohérente.
L'invention remédie à tous ces inconvénients, grâoe au fait que l'on imprime des vibrations au tranchant du couteau à l'aide d'émetteurs de son, en particulier d'ultra-sons. On réussit aine à empêcher le tranchant du couteau d'exercer une pression sur l'objet et de comprimer celui-ci. Le couteau effectue ainsi des mouvements à la façon d'une soie, d'une amplitude allant de 1/10 à 1/10.000 de m/m environ pour de hautes fréquences, qui peuvent être soit parallèles au tranchant ou bien perpendiculaires à celui-ci. L'action et le résultat de l'invention s'expliquent pA l'effet de scie du couteau et en outre par la diminution du fro, tement que l'on observe, ainsi que l'on sait, avec les objets qui oscillent sous l'action du son et particulièrement de l'ult- son.
L'invention est comparable aux dispositifs coupeurs connu dans lesquels un moteur imprime des oscillations à un couteau, comme par exemple dans les appareils à raser électriques. Le principe inventif du nouveau procédé de coupe réside dans le remplacement du moteur utilisé antérieurement par un émetteur d sons. Les avantages essentiels de l'invention sont: les amplitu des plus petites, la fréquence élevée et la marche tranquille d couteau, assurée par la possibilité d'une fixation ferme.
L'assemblage de l'émetteur de sons aveo le couteau peut et réalisé de façon que ces deux éléments soient rigidement réunie par brasage ou soudage, auquel cas le couteau n'oscille qu'à 1 façon d'une masse et l'ensemble du tranchant se meut à l'unisse
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de la fréquence et oscille avec l'amplitude de l'émetteur de son
Une autre possibilité est que l'émetteur de sons et le couteau constituent un ensemble oscillant accouplé, qui oscille dans l'une de ses fréquences propres. On peut, par exemple, réaliser cette disposition en assemblant l'oscillateur et le couteau à l'aide de faces dressées avec interposition d'un film d'huile.
L'invention permet en outre de constituer le couteau lui- même en oscillateur magnétique propre E engendrer l'utra-eon,
Ainsi que déjà indiqué, le son peut agir sur le couteau de manière que les oscillations agissent parallèlement au tran- chant, le couteau effectuant donc des mouvements à la façon d'ur scie, ou bien encore l'émetteur de sois peut être monté de maniè que le tranchant du couteau oscille dans la direction du coupage
En vue de la coupe on utilise en général dans l'oscillation du couteau les endroits ou emplacements oui oscillent aveo l'am- plitude maximum.
Le montage et la fixation du couteau sont avantageusement réalisée, si c'est nécessaire, aux endroits des noeuds d'oscil- lation.
Dans une autre forme de réalisation de l'invention, ce n'es pas au couteau mais à l'objet que l'on imprime des oscillations à l'aide d'émetteurs de sons, en particulier d'émetteurs d'ultr sons. Dans ce mode opératoire,l'objet exécute des mouvements à la façon d'une scie, avec des amplitudes de 1/100 à 1/10.000 pour de hautes fréquences, qui peuvent être parallèles ou être perpendiculaires au tranchant du couteau. On obtient alors les mêmes avantages que dans le procédé du couteau oscillant.
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PATENT FOR INVENTION METHOD AND DEVICE FOR CUTTING OBJECTS USING THE
SOUND, ESPECIALLY UTRA-SOUND
When cutting objects with a knife, the resistance encountered by the knife during the cut depends mainly on the cutting edge and the angle of inclination of the knife, as well as on the properties of the material to be cut. , such as its hardness and elasticity. These three factors are given and can only be changed within small limits.
If the o has to make especially thin miorotome sections, such as those required for examining objects with an electron microscope, or if specially elastic objects such as cork and rubber are to be cut , with extreme precision, even the most
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sharp, unsatisfactory. For example, it is taxable to obtain medicinal preparations with the microtome which are significantly thinner than l.
When making cuts of tissue, for example, in blocks of paraffin or the like, the knife penetrates somewhat into the material, slightly compresses it, which results in much thicker cuts than is possible. desired, or else, the knife simply slides over the surface of the block that you want to cut its bite and without removing the paraffin block a consistent cut of tissue.
The invention overcomes all these drawbacks, thanks to the fact that vibrations are imparted to the cutting edge of the knife using sound emitters, in particular ultrasound. We succeed in preventing the cutting edge of the knife from exerting pressure on the object and compressing it. The knife thus performs movements like a tang, with an amplitude ranging from 1/10 to 1 / 10,000 of a m / m approximately for high frequencies, which can be either parallel to the cutting edge or else perpendicular to it. this. The action and the result of the invention are explained by the sawing effect of the knife and, moreover, by the reduction in the friction which is observed, as is known, with objects which oscillate under the action of sound and particularly of the result.
The invention is comparable to known cutting devices in which a motor imparts oscillations to a knife, such as, for example, in electric shaving devices. The inventive principle of the new cutting process lies in the replacement of the motor previously used by a sound transmitter. The essential advantages of the invention are: the amplitudes of the smallest, the high frequency and the quiet knife walking, ensured by the possibility of a firm fixation.
The assembly of the sound transmitter with the knife can and carried out so that these two elements are rigidly joined together by brazing or welding, in which case the knife oscillates only 1 way of a mass and the whole of the cutting edge moves in unison
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frequency and oscillates with the amplitude of the sound emitter
Another possibility is that the sound emitter and the knife form a coupled oscillating unit, which oscillates in one of its natural frequencies. One can, for example, achieve this arrangement by assembling the oscillator and the knife using faces up with the interposition of a film of oil.
The invention also makes it possible to constitute the knife itself as an own magnetic oscillator E to generate the utra-eon,
As already indicated, the sound can act on the knife in such a way that the oscillations act parallel to the cutting edge, the knife therefore effecting movements in the manner of a saw, or even the sois transmitter can be mounted. way that the knife edge oscillates in the direction of the cut
For the purpose of cutting, in the oscillation of the knife, the places or places which oscillate with the maximum amplitude are generally used.
The assembly and fixing of the knife are advantageously carried out, if necessary, at the locations of the oscillation nodes.
In another embodiment of the invention, it is not with the knife but with the object that oscillations are imparted with the aid of sound emitters, in particular ultrasound emitters. In this mode of operation, the object performs movements like a saw, with amplitudes of 1/100 to 1 / 10,000 for high frequencies, which can be parallel or be perpendicular to the cutting edge of the knife. The same advantages are then obtained as in the oscillating knife method.
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