FR2616093A1 - Procede pour relier des conducteurs electriques par ultrasons et dispositif pour la mise en oeuvre du procede - Google Patents

Abstract

Des conducteurs électriques sont soudés ensemble par ultrasons dans une chambre de compression 3 délimitée par la face de travail 2 d'une sonotrode et par une enclume en deux parties 4, 8. La compression des conducteurs s'opère en deux phases, d'abord verticalement et ensuite, dans une seconde phase, horizontalement et verticalement à la fois et avec application de l'énergie ultrasonore. Une partie 8 de l'enclume porte un plateau mobile 7 qui est relié à un dispositif moteur 19 pour son coulissement sur la partie d'enclume 8. L'invention est applicable en particulier pour relier ensemble des conducteurs souples.

Description

L'invention concerne un procédé pour relier des conduc-

teurs électriques, tels que des conduteurs souples tressés, par ultrasons dans un espace ou chambre de compression à section droite variable, qui est délimité par une face à peu près horizontale d'une sonotrode et par trois faces d'enclume déplaçables en partie horizontalement et en partie verticalement par rapport à la face de

la sonotrode, procédé selon lequel on introduit d'abord les conduc-

teurs électriques dans la chambre de compression, ouverte d'un

côté, puis on la ferme par déplacement de la première face d'en-

clume, sauf aux extrémités, restantes ouvertes, pour le passage des

conducteurs, on réduit ensuite la hauteur de la chambre de compres-

sion par le déplacement vertical conjoint de la deuxième face d'en-

cLume, située en regard de la face de.la sonotrode, et de la troi-

sième.face d'enclume, située.en regard de la première face..d'en-

clume, en comprimant les conducteurs, l'action des ultrasons étant produite pendant la compression, et on ouvre enfin la chambre de compression par déplacement de toutes les faces d'enclume à leur position de départ et on enlève les conducteurs assemblés de la

chambre. L'invention concerne également des dispositifs, en parti-.

culier pour la mise en oeuvre de ce procédé.

On connaît des dispositifs convenant à la mise en oeuvre

du procédé indiqué ci-dessus (DE-OS 35 08 122, DE-OS- 35 29 943).

Selon l'état de la technique, après introduction des conducteurs électriques à relier par soudage par ultrasons dans la chambre de

compression - ajustée à la section droite désirée - et après ferme-

ture de cette chambre par déplacement horizontal d'une première partie d'enclume (DE-OS 35 08 122), ou par déplacement vertical d'un verrou (DEOS 35 29 943), les conducteurs sont comprimés, sans changement de la largeur de la chambre, par déplacement vertical des deuxième et troisième faces d'enclume et sont exposés en même

temps aux vibrations ultrasonores émises par la face de la sono-

trode, délimitant la chambre de compression en bas.

La jonction ou noeud de conducteurs ainsi obtenu possède en section droite la forme d'un rectangle dont LA grands côtés

sont orientés horizontalement. En fixant convenablement les rap-

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ports des dimensions en section droite et en exécutant le processus convenablement, le procédé connu permet d'obtenir de bons résultats

de soudage. Il s'est avéré cependant que la compression des conduc-

teurs n'est pas entièrement uniforme dans le sens de la section droite de la jonction. En particulier, le dégré de compression obtenu dépend de la position en hauteur du point considéré dans la

section droite de la jonction.

La présente invention vise à procurer un procédé, de même que des dispositifs convenant particulièrement à la mise en oeuvre du procédé, à l'aide duquel, ou à l'aide desquels, on puisse

obtenir une plus grande uniformité de la compression des conduc-

teurs dans le sens de la section droite de la jonction.

Partant du procédé du type indiqué au début, on parvient * à ce résultat par le fait que, à la suite d'une première phase de compression des conducteurs par le déplacement vertical conjoint des deuxième et troisième faces d'enclume, on opère une seconde phase de compression par le déplacement horizontal conjoint des

première et deuxième faces d'enclume, tout en poursuivant le dépla-

cement vertical conjoint des deuxième et troisième faces d'enclume, et on produit l'action des ultrasons pendant la seconde phase de compression.

La particularité du procédé selon l'invention, comparati-

vement au procédé selon l'état de la technique, réside dans la division de l'opération de compression des conducteurs en deux phases distinctes de compression, le mouvement de compression dans la première phase s'effectuant dans le sens vertical et sans action d'ultrasons, tandis que, dans la seconde phase, le mouvement de compression est un mouvement combiné, s'effectuant à la fois dans le sens vertical et dans le sens horizontal, ainsi que sous

l'action des ultrasons. Donc, la jonction diminue à la fois en hau-

teur et en largeur dans la seconde phase de compression. Il a été constaté que l'on obtient ainsi une compression des conducteurs qui

est très uniforme sur pratiquement toute la section droite des con-

ducteurs.- De ce fait, la jonction soudée par ultrasons selon le

procédé de l'invention est d'excellente qualité.

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Les dépLacements des trois faces d'enclume peuvent être

produits à l'aide de couplages mécaniques. Cependant, il est préfé-

rable, dans le procédé selon l'invention, que les déplacements des trois faces d'enclume soient produits à l'aide d'une commande à

programme.

Pour faciliter et accélérer l'introduction des conduc-

teurs électriques dans la chambre de compression et le retrait de la jonction finie, il est avantageux que la deuxième face d'enclume soit initialement déplacée jusqu'à ce qu'elle se trouve en dehors de la chambre, c'est-à-dire jusqu'à ce qu'elle ne se trouve plus en regard dé la face de la sonotrode. Ainsi, on dispose de toute la largeur initiale de la chambre de compression pour les opérations d'introduction et d'enlèvement, correspondant pratiquement à la

largeur de la surface de travail formée par ladite face de la sono-

trode. Apres. l'introduction des conducteurs, on fait avancer la deuxième face d'enclume, formant la limite supérieure de la chambre de compression. Cette avance peut être produite avant ou en même

temps que le déplacement de la première face d'enclume, mais égale-

ment à la suite du déplacement de cette première face d'enclume.

Quoi qu'il en soit, ce mouvement assure la fermeture de la chambre

en haut.

D'après l'état de la technique (DE-OS 35 08 122), un dispositif pour relier des conducteurs électriquestels que des conducteurs souples tresséspar ultrasons, dispositif qui convient en particulier pour la mise en oeuvre du procédé, comprend une

sonotrode générant des vibrations ultrasonores, une enclume en plu-

sieurs parties et servant d'outil coopérant avec la sonotrode, ainsi qu'une chambre de compression des conducteurs électriques, chambre qui est délimitée par trois faces d'enclume et une face de

la sonotrode et dont la section droite est variable, l'axe longitu-

dinal de la chambre étant parallèle aux conducteurs à relier et la

chambre restant ouverte aux extrémités pour le passage des conduc-

teurs, une première partie d'enclume, présentant la première face d'enclume, étant montée coulissante parallèlement à la face de la sonotrode, en recouvrant celle-ci avec un faible jeu, tandis que les deuxième et troisième faces d'enclume sont prévues sur une seconde partie d'enclume montée couLissante le long de la troisième face d'enclume, située en regard de la première face d'enclume, avec un faible jeu par rapport à une face qui Lui est parallèle de l.a sonotrode, et pourvue d'un plateau supérieur, sur lequel sont prévues la deuxième face d'enclume, située en regard de la face de travail de la sonotrode, et une face de butée pour la première face

d'enclume, les deux parties de l'enclume étant reliées à un dispo-

sitif moteur pour les mouvements de coulissement.

Partant de cet état de la technique, le dispositif selon l'invention est caractérisé en ce que le plateau supérieur est monté coulissant sur la seconde partie d'enclume, parallèlement à la face de travail de la sonotrode, et est relié à un dispositif

moteur agissant dans le sens du coulissement. Ce mode de réalisa-

tion du dispositif permet, dans la mise en oeuvre du procédé indiqué plus haut, le déplacement forcé - et dans le même sens - du

plateau supérieur par le déplacement de la première partie d'en-

clume pendant la seconde phase de compression. Indépendamment du procédé indiqué, ce mode de réalisation particulier du dispositif est utilisable aussi pour obtenir un réglage continu de la largeur

de la chambre de compression, de même que pour une commande pro-

grammée du mouvement du plateau supérieur. Une telle commande pro-

grammée permet également des commandes indépendantes, selon les désirs, des mouvements des autres faces mobiles délimitant la chambre de compression, lorsque les deux parties de l'enclume sont également reliées chacune à un dispositif moteur pour la commande

indépendante des mouvements.

Pour produire les déplacements des trois faces d'enclume

à l'aide de couplages mécaniques, il est avantageux que le disposi-

tif moteur du plateau supérieur soit un dispositif d'en-

tra;nement relié rigidement à ce plateau et contre lequel vient s'appliquer la première partie d'enclume, ou une pièce déplaçable conjointement avec elle, avant que la première face d'enclume ne puisse être pressée sous l'effet d'une force contre la face de butée du plateau. Avec un dispositif ainsi réalisé, le plateau supérieur est déplacé par le dispositif d'entraînement dans le sens du coulissement de La première partie d'enclume dès que cette

dernière s'applique contre le dispositif d'entraînement. Le cou-

plage pour le déplacement du plateau s'opère avant que la première face d'enclume ne soit pressée contre ladite face de butée afin

d'éviter un frottement trop important entre la première face d'en-

clume et cette face de butée sur le plateau. Pour fermer la chambre de compression, il suffit que ces deux faces s'appliquent sans

pression l'une contre l'autre.

Pour ramener le plateau supérieur à la position de départ après l'opération de soudage par ultrasons, il convient de faire en

sorte que le plateau soit déplaçable contre la force d'un ressort.

de rappel depuis la position o il délimite la chambre de com-

pression. Pour coordonner les mouvements de coulissement des deux parties de l'enclume dans le cas d'un couplage mécanique, il est

avantageux que la première et la seconde partie d'enclume pos-

sèdent un dispositif moteur commun qui attaque un organe de com-

mandé monté mobile et pourvu de deux éléments de positionnement qui coopèrent avec des éléments complémentaires sur les première et seconde parties de l'enclume. Dans ce cas, le mouvement de l'organe

de commande, sur lequel n'agit qu'un seul dispositif moteur, déter-

mine les mouvements du coulissement des deux parties de l'enclume et par suite également le mouvement du plateau monté coulissant

sur la seconde partie de l'enclume.

Selon un mode de réalisation, l'organe de commande est un

coulisseau en équerre monté mobile parallèlement à l'axe longitudi-

nal de la chambre de compression, dont une branche e!t dirigée vers la première partie et dont l'autre branche est dirigée vers la seconde partie de l'enclume, les éléments de positionnement étant constitués par des rainures ménagées dans les deux branches et les

éléments complémentaires étant des tenons coulissant dans les rai-

nures et-qui sont solidaires des deux parties de l'enclume, ou de pièces reliées à elles. En donnant aux rainures de commande des formes brisées adéquates, on peut obtenir La séquence de mouvements

prévue par Le procédé de L'invention.

Selon un autre mode de réalisation, L'organe de commande est un levier à trois bras, qui est monté oscillant par sa partie centrale autour d'un axe parallèle à l'axe longitudinal de la chambre de compression, dont un bras est articulé sur le dispositif moteur, lequel est également monté oscillant, et dont les deux autres

bras, dont les extrémités constituent les éléments de positionne-

ment, pénètrent dans des évidements, formant les éléments complé-

mentaires, prévus dans les deux parties de l'enclume, ou dans des pièces reliées à elles. Avec ce mode de réalisation, Les mouvements d'oscillation du levier à trois bras provoquent des mouvements de coulissement, qui en sont dérivés, des deux parties de l'enclume et

par suite également du plateau supérieur.

Dans un mode de réalisation préféré du dispositif selon l'invention, le dispositif moteur pour le plateau supérieur est un servomoteur électrique sans mouvement par inertie, qui agit par une broche filetée, entraînée en rotation, dans un écrou fixé au plateau supérieur. Ce mode de réalisation permet de déplacer le

plateau de façon totalement indépendante des mouvements de coulis-

sement des deux parties de l'enclume et convient donc en parti-

culier pour la commande par programme des coulissements des deux parties de l'enclume et du plateau supérieur, surtout lorsqu'un

autre servomoteur électrique sans mouvement par inertie est éga-

lement coordonné en tant que dispositif moteur pour les mouvements

de coulissement à chacune des deux parties de l'enclume, servo-

moteur qui agit également par une broche filetée, entraînée en rotation, sur un écrou fixé à la partie coordonnée de l'enclume ou

à une pièce reliée à elle.

Ce mode de réalisation du dispositif convient pour la mise en oeuvre du procédé au cas o les mouvements des trois faces d'enclume sont commandés conformément à un programme préfixé mais variable. La commande par programme peut porter aussi bien sur le déroulement dans le temps des différents mouvements de coulissement que sur les distances couvertes à chaque fois. Cependant, cette

exécution du dispositif seLon l'invention permet également d'ob-

tenir lés coulissements coordonnés désirés des deux parties de l'enclume et du plateau de manière indépendante du procédé selon l'invention. 05. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention

ressortiront plus clairement de la description qui va suivre de

plusieurs exemples de réalisation non limitatif, ainsi que des des-

sins annexes, sur lesquels:

- les figures 1A-1D représentent, partiellement en pers-

pective et partiellement par des vues frontales, les parties du

dispositif entourant la chambre de compression en différentes posi-

tions relatives, pour illustrer le déroulement du processus; - la figure 2 est une autre-vue frontale des parties du

dispositif entourant la c.hambre de compression, o le pla-

teau supérieur se trouve à- l'extérieur de cette chambre; - la figure 3 est une vue frontale d'un premier mode de réalisation du dispositif de soudage par ultrasons; - la figure 4 est une vue en perspective de l'organe de commande du dispositif de la figure 3; - la figure 5 est une vue frontale d'un deuxième mode de réalisation du dispositif de soudage; la figure 6 est une vue frontale d'un troisième mode de réalisation du dispositif de soudage; et - la figure 7 est une vue frontale d'un quatrième mode de réalisation de ce dispositif, mais montrant seulement les parties essentielles.

Pour la description des éléments d'outillage constituant

les- parties du dispositif entourant et délimitant la chambre de

compression, il y a lieu de se référer, pour commencer, aux repré-

sentations schématiques des figures 1A-1D. Ces figures montrent

seulement la tête d'une sonotrode 1, avec sa face de travail cons-

tituée par sa face 2 à peu près horizontale. La sonotrode 1 est réalisée par ailleurs de façon habituelle pour de tels dispositifs de soudage par ultrasons. Au-dessus de la face 2 de la sonotrodé, se trouve un espace ou chambre de compression 3, qui est ouvert à

ses deux extrémités, dont les dimensions et la forme changent pen-

dant le processus de soudage et de compression, comme le montrent les figures 1A à 1D. Par rapport à la sonotrode 1, à considérer comme stationnaire, les autres éléments d'outillage sont déplaçables en partie horizontalement et en partie verticalement, comme expliqué

dans ce qui va suivre.

Une première partie d'enclume 4 est montée coulissante

horizontalement, c'est-à-dire parallèlement à la face 2 de la sono-

trode, directement au-dessus de cette face et en la recouvrant par-

tiellement avec un faible jeu dans toutes les positions; cette partie d'enclume forme une première face d'enclume 5. Une deuxième face d'enclume 6 est située en regard de la face 2 de la sonotrode, dans un plan parallèle à celle-ci, et est prévue sur un plateau supérieur 7 qui est monté horizontalement coulissant sur une seconde partie d'enclume 8. Cette dernière présente une troisième face d'enclume 9 située en regard de la première face d'enclume 5 dans un plan parallèle à celle-ci. La seconde partie d'enclume 8 est montée coulissante dans le sens vertical avec un faible jeu par rapport à la face latérale voisine de la sonotrode. D'autres détails du dispositif seront décrits davantage dans ce qui va

suivre pour les différents modes de réalisation du dispositif.

Avant le debut de l'opération de soudage et de compres-

sion, les éléments d'outillage occupent la position illustrée sur la figure 1A, o la première partie d'enclume 4 est décalée au maximum vers la gauche, dans cette représentation, de sorte qu'une fente d'introduction 11 est formée entre la première face d'enclume et une face de butée 7 prévue sur le plateau 11 et située dans un plan parallèle à la face 5. La seconde partie d'enclume 8 avec le plateau 7, monté coulissant sur elle, occupent leur position relevée, o la distance verticale entre la face 2 de la sonotrode

et la deuxième face d'enclume 6 est maximale; cette distance haxi-

male est éventuellement réglable.

Après la mise en place, à travers la fente d'introduction 11, des conducteurs à souder ensembles, la chambre de compression 3 est fermée par le déplacement horizontal de la première partie d'encLume 4, jusqu'à ce que La première face d'enclume 5 s'applique sans pression contre la face de butée 10 (figure lB). La première phase de compression du processus commence ensuite par l'abaissement

de la seconde partie d'enclume 8, ensemble avec le plateau supé-

rieur 7, alors que la première partie d'enclume 4 est immobile. La figure 1C montre la position que les éléments d'outillage occupent à peu près à la fin de la première phase de compression. Ainsi que cela ressort d'une comparaison des figures lB et 1C, la hauteur de

la chambre 3 est déjà diminuée considérablement pendant cette pre-

mière phase de compression, alors que la largeur de la chambre

est restéé la même.

La seconde phase de compression, au cours de laquelle est

produit un mouvement combiné, commence lorsque les éléments d'ou-

tillage occupent à peu près la position illustrée sur la figure 1C.

D'une part, la seconde partie d'enclume 8 et le plateau relié à elle, poursuivent leur mouvement de descente, ce qui est symbolisé -par la flèche verticale sur la figure 1D, d'autre part, la première

partie d'enclume 4 et le plateau 7 se déplacent à présent conjoin-

tement vers la droite sur le dessin. Ainsi, la chambre de compres-

sion 3 est réduite à la fois en hauteur et en largeur. Pendant

cette seconde phase, il se produit simultanément des effets de com-

pression dans le sens vertical et dans le sens horizontal sur les conducteurs enfermés dans la chambre 3. L'énergie ultrasonore est mise en action pendant cette seconde phase de compression, avec le résultat que les conducteurs enfermés dans la chambre sont soudés ensemble. A la position des éléments d'outillage représentée sur la figure 2, le plateau supérieur 7 a été décalé vers la droite, dans cette représentation, au point que sa face de butée 10 ne fait plus saillie de la troisième face d'enclume 9. On obtient de cette

manière une fente d'introduction 11' de grande largeur, correspon-

dant pratiquement à La largeur de la face 2 de la sonotrode et facilitant considérablement l'introduction des conducteurs avant l'opération de compression et de soudage et aussi l'enlèvement de

la jonction soudée de la chambre de compression. Au cas o l'exécu-

tion. du dispositif de soudage par ultrasons permet la position représentée sur la figure 2 des éléments d'outillage, le cycle de travail commence à cette position. Quand l'opération de soudage par

ultrasons est finie, la chambre 3 est ouverte par le mouvement cor-

respondant des éléments d'outillage en arrière, jusqu'à la

position de la figure 1A, ou de la figure 2, de sorte que la jonc-

tion finie peut être retirée de la chambre.

Un premier mode de réalisation de l'ensemble du dispo-

sitif sera décrit maintenant en référence à la figure 3 en liaison avec la figure 4. La pièce de base du dispositif est un bloc de montage 12 sur lequel les parties 4 et 8 de l'enclume sont montées coulissantes. A cet effet, la partie d'enclume 4 est fixée par des

vis à un coulisseau transversal 13 qui est monté mobile horizonta-

lement sur une glissière de guidage 14 du bloc de montage 12. La

seconde partie 8 de l'enclume est montée coulissante et guidée ver-

ticalement sur une glissière 15. Le plateau supérieur 7 est monté coulissant horizontalement sur une glissière de guidage 16 de la seconde partie 8 de l'enclume. Les jeux 17 et 18 entre la première partie d'enclume 4 et la sonotrode 1 respectivement la seconde partie d'enclume 8 et la sonotrode 1, sont représentés de façon exagérée sur les dessins. En réalité, ces jeux sont si faibles que

même en cas de soudage de conducteurs souples fins, tressés, tor-

sadés ou analogues, des brins individuels ne peuvent pas entrer dans

les jeux ou intervalles entre les différentes pièces.

Dans le première exemple de réalisation, selon la figure 3, le mouvement de coulissement du plateau 7 est produit par un

dispositif moteur correspondant à celui du second exemple de réali-

sation, représenté sur la figure 5. Ce dispositif moteur est cons-

titué essentiellement par un dispositif d'entraînement 19 qui par-

ticipe aux mouvements verticaux de la seconde partie d'enclume 8 et du plateau 7. Il comporte une entretoise 22 reliée rigidement au

plateau 11 et suivie par une partie 20 dirigée vers le bas et cons-

tituant un pont, à l'extrémité inférieure de laquelle est fixée une barre de butée 23, s'étendant vers la gauche sur le dessin et se terminant par une butte 24 située devant le coulisseau transversal 13. La barre 23 porte une saillie 25 située en regard et à distance d'un appui coopérant 26 fixé à la seconde partie d'enclume 8. Un

ressort de rappel 27 sous forme d'un ressort de compression héli-

coidal est disposé entre la saillie 25 et l'appui 26. A la position ouverte représentée de la chambre de compression 3, le mouvement de rappel du plateau 7, dirigé vers la gauche sur le dessin, est limité par une butée 28 fixée au bloc de montage 12. L'agencement est tel, à la fermeture de la chambre 3, c'est-à-dire lors du déplacement de la première partie d'enclume 4 vers la droite, le coulisseau transversal 13 s'applique contre la butée 24 de la barre

23 avant que la première face d'enclume 5 puisse s'appliquer ferme-

ment contre la face de butée 10 du plateau 7. Si la première partie d'enclume 4 poursuit son coulissement vers la droite, le plateau 7

est également déplacé vers la droite par le dispositif d'entraîne-

ment 19. Ce mouvement horizontal conjoint de la première partie

d'enclume 4 et du plateau 7 correspond à la seconde phase de com-

pression du processus décrit.

Dans ce premièr mode de réalisation du dispositif, selon les figures 3 et 4, un dispositif moteur commun est prévu pour les deux parties 4 et 8 de l'enclume, par exemple sous forme d'un vérin pneumatique 29, représenté schématiquement sur la figure 4, dont la tige de piston 30 est attachée fermement à un coulisseau en équerre 31, tandis que le cylindre du vérin est attaché de manière fixé - non représentée - au bloc de montage 12. Le coulisseau en équerre

31 commande les mouvements coordonnés de la première partie d'en-

clume 4 et de la seconde partie d'enclume 8. A cet effet, il pos-

sède deux branches 32 et 33 dont la première est dirigée vers la première partie d'enclume 4 et la seconde, 33, est d&rigée vers la seconde partie d'enclume 8. La branche 33 possède une saillie de

guidage 34 par laquelle le coulisseau 31 est monté mobile horizon-

talement sur une glissière de guidage 35 du bloc de montage 12. La

glissière 35 est perpendiculaire aux glissières 14 et 15.

Les faces externes des branches 32 et 33 présentent des rainures de commande 36 respectivemeht 37. Elles reçoivent des tenons 38 et 39 dont le premier est fixé au coulisseau transversal

13, tandis que le tenon 39 est fixé à la seconde partie d'enclume.

Quand, à partir de la position représentée sur la figure 3 des éléments d'outillage, le coulisseau en équerre 31 est déplacé en direction de la flèche 40 sur la figure 4, par l'alimentation adéquate en air comprimé du vérin pneumatique 29, on obtient, du

fait de la conformation des rainures 36 et 37, la séquence de mou-

vements des éléments d'outillage prévue conformément au procédé de

l'invention. Pour parvenir à ce résultat, la rainure 36 est com-

posée de trois segments 41, 42 et 43, tandis que la rainure 37 est seulement composée de deux segments 44 et 45. Lorsque la chambre de compression est ouverte, comme représenté sur la figure 3, le tenon à coulisse 38 se trouve dans le segment 41, tandis que le tenon à coulisse 39 se trouve dans le segment 44. Quand la tige de piston 30 est rétractée, suivant la flèche 40, le tenon 38 glisse dans le

segment de rainure 41, orienté obliquement par rapport à la direc-

tion de mouvement, de sorte que le coulisseau transversal 13 et

par suite également la première partie d'enclume 4 sont déplacés.

vers la droite dans la représentation de la figure 3. Comme le seg-

ment de rainure 44 s'étend parallèlement à la direction de déptace-

ment du coulisseau en équerre 31, le'tenon 39 et par suite égale-

ment la seconde partie d'enclume 8 restent d'abord à la position représentée sur les figures lB et 3. Au moment o le coulisseau

transversal 13 s'applique contre la butée 24 du dispositif d'en-

trainement, le tenon à coulisse 38 a quitté le segment oblique 41

et se trouve au début du segment de rainure 42, lequel est paral-

lèle à la direction de déplacement du coulisseau en équerre 31. Si le déplacement de ce dernier se poursuit, le tenon 38 et par suite également la première partie d'enclume 4 restent à la position atteinte ou position de fermeture de la chambre de compression, représentée sur les figures lB et 1C. Cependant, le tenon 39 entre en même temps dans le segment de rainure 45, orienté obliquement par rapport à la direction de déplacement du coulisseau en équerre 31, si bien que la poursuite du mouvement de ce coulisseau en direction de la flèche 40 provoque le début de la descente de la

seconde partie d'enclume 8. Si le.coulisseau 31 continue son mouve-

ment *dans la même direction, le tenon 38 entre dans le segment de rainure 43, qui est de nouveau incliné par rapport à la direction de déplacement, de sorte que le coulisseau transerval 13 et par suite également la première partie d'enclume 3 sont déplacés davan-

tage vers la droite. L'abaissement de la seconde partie d'enclume 8 se poursuit cependant parce que le tenon 39 se trouve encore dans le segment de rainure oblique 45. Conjointement avec le déplacement de la première partie d'enclume 3 vers la droite dans cette seconde phase de compression, le plateau supérieur 7 est également déplacé

vers la droite par le dispositif d'entraînement 19.

Le second mode de réalisation du dispositif, représenté sur la figure 5, se distingue essentiellement de celui décrit en référence à la figure 3 par une exécution différente de l'ocrgane de commande produisant le mouvement des éléments d'outillage. L'organe de commande est constitué ici par un levier 46 à trois bras, qui est monté oscillant par sa partie centrale autour d'un axe 47 fixé au bloc de montage 12. Par son bras 48, dirigé vers le bas, le levier 46 est articulé, au moyen d'un axe 49, à la tige de piston 50 d'un vérin 51, un vérin pneumatique par exemple. Le cylindre de celui-ci est monté oscillant sur le bloc de montage 12 par un axe 75. -Par les extrémités de ses deux autres bras 52 et 53, le levier 46 pénètre dans un évidement 54 du coulisseau transversal 13 respectivement dans un évidement 55 de la seconde partie d'enclume 8. Tandis que l'évidement 54 du coulisseau 13 reçoit l'extrémité du bras concerné avec peu de jeu, l'évidement 55 de la seconde partie d'enclume 8 est réalisé sous forme d'une fente; à la position

d'ouverture de la chambre 3 représentée sur la figure 5, l'extré-

mité du bras concerné se trouve dans l'extrémité supérieure de la

fente 55.

En raison de la disposition décrite ci-dessus, la séquence de mouvements obtenue dans ce second mode de réalisation, selon la figure 5, diffère de celle obtenue dans le premier mode de réalisation, décrit en référence à la figure 3. Lorsque la tige de piston 50 est déplacée dans le sens de la flèche 56 sur La figure , les trois bras du levier 46 tournent dans le sens des aiguilles d'une montre. Tandis que le bras 52,dirigé vers le haut, du fait de sa liaison quasiment à complémentarité de formes avec l'évidement

54 du coulisseau transversal 13, entraîne immédiatement ce coulis-

seau et avec lui la première partie d'enclume 4, vers la droite sur le dessin, l'extrémité du bras 53 effectue d'abord une course morte dans l'évidement 55 en forme de fente, si bien que la seconde

partie d'enclume 8 n'est pas déplacée en même temps vers le bas.

Des moyens adéquats sont prévus pour empêcher la descente intempes-

tive de la seconde partie d'enclume 8 lorsque l'extrémité du bras 53 descend à partir de la position illustrée sur la figure 5. Ce premier mouvement de la première partie d'enclume 4 correspond encore à la représentation schématique selon la figure 1D. Quand l'extrémité du bras 53 est arrivée au bout inférieur de l'évidement , la seconde partie d'enclume 8 est déplacée vers le bas, au cas o l'oscillation dans le sens des aiguilles d'une montre du levier 46 à trois bras se poursuit. Toutefois, à cause de la liaison à complémentarité de formes entre l'évidement 54 et l'extrémité du bras 52, la première partie d'enclume 4 est également déplacée davantage vers la droite, dans le sens horizontal, en entrainant le

plateau supérieur 7 par le dispositif d'entrainement 19. Par con-

séquent, avec le dispositif selon la figure 5, il n'y a pas de

phases de compression qui se suivent dans le temps, mais des com-

pressions combinées, dans le sens horizontal et dans le sens ver-

tical, qui se déroulent en même temps. Une condition préalable pour

obtenir ce résultat est de nouveau la mobilité prévue par l'inven-

tion du plateau 7 sur la seconde partie d'enclume 8.

Le troisième mode de réalisation du dispositif, repré-

senté sur la figure 3, a en commun avec le quatrième mode de réali-

sation, montré par la figure 7, que le plateau supérieur 7 et les deux parties 4 et 8 de l'enclume sont reliés chacun à un dispositif moteur séparé, de sorte que les coulissements de ces trois éléments d'outillage peuvent être accordés mutuellement de la façon désirée à l'aide d'une commande par programme adéquate, si bien que l'on

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peut obtenir toute séquence de mouvements désirée des deux parties 4, 8 de l'enclume et du plateau 7, y compris la séquence illustrée

par les figures 1A à 1D et 2.

Dans l'exécution de la figure 6, un servomoteur élec-

trique, sans mouvement par inertiedésigné par 57, 58 ou 59, est coordonné à chacune des deux parties 4, 8 de l'enclume et au plateau 7. Les servomoteurs sont attachés de manière fixe au bloc de montage 12. Le coulisseau transerval 13, la seconde partie d'enclume 8 et le plateau 7 présentent chacun un trou borgne 60, 61

ou 62, qui est fermé vers l'extérieur par un écrou 63, 64 ou 65.

Dans chacun de ces écrous est visée une tige filetée 66, 67 ou 68 que le servomoteur correspondant peut faire tourner dans un sens ou dans l'autre. Les servomoteurs permettent également des rotations sur les angles très petits, de sorte que les éléments d'outillage. peuvent être déplacés en translation sur de très courtes distances. Il est toutefois possible aussi de produire des déplacements importants par un nombre adéquat de révolutions des tiges filetées. Cette exécution du dispositif, comme celle décrite ci-après en référence à la figure 7, permet d'amener le plateau

supérieur 7 à la position illustrée sur la figure 2.

La figure 7 représente un mode de réalisation du dispo-

sitif o tous les servomoteurs 57, 58 et 59 de l'exécution de la

figure 6 sont remplacés par des vérins pneumatiques ou hydrau-

liques 69, 70 et 71. Les tiges de piston 72, 73 et 74 de ces vérins sont reliées rigidement au coulisseau transversal 13, à la

seconde partie d'enclume 8 respectivement au plateau supérieur 7.

* La commande individuelle des trois éléments d'outillage est réalisable aussi en partie par des servomoteurs et en partie par

des vérins.

Claims (13)

REVENDICATIONS

1. Procédé pour relier des conducteurs électriques, tels que des conducteurs souples tressés, par ultrasons dans un espace

-ou chambre de compression à section droite variable, qui est déli-

mité par une face à peu près horizontale d'une sonotrode et par trois faces d'enclume déplaçables en partie horizontalement et en partie verticalement par rapport à la face de la sonotrode, procédé selon lequel on introduit d'abord les conducteurs électriques dans la chambre de compression, ouverte d'un côté, puis on la ferme par déplacement de la première face d'enclume, sauf aux extrémités, restantes ouvertes, pour le passage des'

conducteurs, on réduit ensuite la hauteur de la chambre de compres-

sion par le déplacement vertical conjoint de la deuxième face d'en-

clume, située en regard de la face de la sonotrode, et de la troi-

sième face d'enclume, située en regard de la première face d'en-

clume, en comprimant les conducteurs, L'action des ultrasons étant produite pendant la compression, et on ouvre enfin la chambre de compression par déplacement de toutes les faces d'enclume à leur position de départ et on enlève les conducteurs assemblés de la chambre, caractérisé en ce que, à la suite d'une première phase de compression des conducteurs par le déplacement vertical conjoint des deuxième et troisième faces d'enclume, on opère une seconde phase de compression par le déplacement horizontal conjoint des

première et seconde faces d'enclume, tout en poursuivant le dépla-

cement vertical conjoint -des deuxième et troisième faces d'enclume, et on produit l'action des ultrasons pendans la seconde phase de compression.

2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on produit les déplacements des trois faces d'enclume à

l'aide de couplages mécaniques.

3. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on produit les déplacements des trois faces d'enclume à

l'aide d'une commande à programme.

4. Procédé selon La revendication 3, caractérisé en ce que, pour introduire les conducteurs dans la chambre oe compression et pour les en enlever à l'état assemblé, on déplace la deuxième face d'enclume jusqu'à ce qu'elle se trouve en dehors de la

chambre.

5. Dispositif pour relier des conducteurs électriques, tels que conducteurs souples tressés,par ultrasons, en particulier

pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des reven-

dications 1 à 4, comprenant une sonotrode générant des vibrations ultrasonores, une enclume en plusieurs parties et servant d'outil coopérant avec la sonotrode, ainsi qu'une chambre de compression des conducteurs électriques, chambre qui est délimitée par trois faces d'enclume et une face de la sonotrode et dont la section droite est variable, l'axe longitudinal de la chambre étant parallèle aux conducteurs à relier et la chambre restant ouverte aux extrémités pour le passage des conducteurs, une première partie d'enclume, présentant la première face d'enclume, étant montée coulissante parallèlement à la face de la sonotrode, en recouvrant celle-ci avec un faible jeu, tandis que les deuxième et troisième faces d'enclume sont prévues sur une seconde partie d'enclume montée. coulissante le long de la troisième face d'enclume, située en regard de la première face d'enclume, avec un faible jeu par rapport à une face qui lui est parallèle de la sonotrode, et pourvue d'un plateau supérieur, sur lequel sont prévues la deuxième face d'enclume, située en regard de la face de travail de la sonotrode, et une face de butée pour la première face d'enclume, les deux parties de l'enclume étant reliées à un dispositif moteur pour les mouvements de coulissement, caractérisé en ce que le plateau supérieur (7) est monté coulissant sur la seconde partie d'enclume (8), parallèlement à la face de travail (2) de la sonotrode, et est relié à un dispositif moteur (19; 59, 68;

71, 74) agissant.dans le sens du coulissement. -

6. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif moteur est un organe d'entraînement (19) relié rigidement au plateau (7) et contre lequel vient s'appliquer la

première partie d'enclume (4), ou une pièce (13) déplaçable con-

jointement avec elle, avant que la première face d'enclume (5) ne puisse être pressée sous l'effet d'une force contre la face de

butée (10) du plateau (7).

OS

7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que le plateau (7) est déplaçable contre la force d'un ressort de

rappel (27) depuis la position o il déLimite la chambre de com-

pression (3).

8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 5

à 7, caractérisé en ce que la première (4) et la seconde partie d'enclume (8) possèdent un dispositif moteur commun (29, 30, 51, ) qui attaque un organe de commande (31; 46) monté mobile et pourvu de deux éléments de positionnement (36, 37; 52, 53) qui coopèrent avec des éléments complémentaires (38, 39; 54, 55) sur

les première et seconde parties (4, 8) de l'enclume.

9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'organe de commande est un coulisseau en équerre (51) monté

mobile parallèlement à l'axe longitudinal de la chambre de compres-

sion (3), dont une branche (32) est dirigée vers la première partie (4) et dont l'autre branche (32) est dirigée vers la seconde partie (8) de l'enclume, les éléments de positionnement étant constitués par des rainures (36, 37) ménagées dans les deux branches et les éléments complémentaires étant des tenons (38, 39) coulissant dans les rainures et qui sont solidaires des deux parties (4, 8) de

l'enclume, ou de pièces (13) reliées à elles.

10. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'organe de commande est un levier (46) à trois bras, qui est monté oscillant par sa partie centrale autour d'un axe (47) parallèle à l'axe longitudinal de la chambre de compression (3), dont un bras (48) est articulé sur le dispositif moteur (51, 50), lequel est également monté oscillant (75), et dont les deux autres bras (52, 53), dont les extrémités constituent les éléments de positionnement, pénètrent dans des évidements(54, 55), formant les

éléments complémentaires, prévus dans les deux parties de l'en-

clume, ou dans des pièces (13) reliées à elles.

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11. Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que le dispositif moteur pour le plateau supérieur (7) est un servomoteur électrique (59) sans mouvement par inertie, qui agit

par une tige filetée (68), entraînée en rotation par le servo-

moteur, dans un écrou (65) fixé au plateau supérieur.

12. Dispositif selon la revendication 11, caractérisé en ce qu'un servomoteur électrique (57, 58), sans mouvement par inertie, est également coordonné, en tant que dispositif moteur pour les mouvements de coulissement, à chacune des parties (4, 8) de l'enclume, chacun de ces servomoteurs agissant par une tige filetée (66, 67), entrainée en rotation par.le servomoteur, sur un écrou (63, 64) fixé à la partie coordonnée de l'enclume, ou à une

pièce reliée à elle.

13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications

5, 11 et 12, caractérisé en ce que le dispositif moteur pour le plateau supérieur (7) et/ou le dispositif moteur pour au moins

l'une des parties (4, 8) de l'enclume est constitué ou sont consti-

tués par un vérin mû par un fluide de pression.