Installation <B>pour le nettoyage de pièces à</B> l'aide <B>de</B> vibrations <B>acoustiques</B> <B>du</B> domaine <B>sonore à</B> ultrasonore On connaît déjà des installations pour le nettoyage de pièces à l'aide de vibrations acoustiques du domaine sonore ou ultrasonore, ces installations comprenant en général un émetteur de vibrations acoustiques agissant sur un liquide contenu dans un récipient. Les piè ces à nettoyer peuvent être placées dans ce ré cipient pour être soumises aux vibrations acoustiques destinées à assurer le décollement des saletés qui les recouvrent.
Cependant, en raison de la forme du récipient, il existe en général des espaces à l'intérieur de celui-ci dans lesquels les vibrations sont fortement af faiblies, comme c'est le cas, par exemple, pour les recoins situés à une certaine distance de l'émetteur. On a cherché à remédier à cet in convénient en plaçant les pièces à nettoyer, surtout lorsque celles-ci sont de petites di mensions, comme par exemple certaines pièces d'horlogerie, à l'intérieur d'un deuxième réci pient placé dans le premier et plongeant dans le liquide. Ce deuxième récipient contient le liquide de nettoyage et est disposé sur le trajet du faisceau de vibrations acoustiques. Ces der nières sont le plus souvent constituées par des ultrasons.
De cette façon, toutes les pièces â nettoyer se trouvent dans le champ d'action des vibrations acoustiques, mais ces dernières sont en général fortement atténuées par suite de leur passage à travers le fond du deuxième récipient.
L'invention a pour but de remédier à cet inconvénient. Elle a pour objet une installation du genre précité dans laquelle la paroi du deuxième récipient, qui est disposée du côté de l'émetteur de vibrations acoustiques, a une épaisseur telle que le chemin parcouru dans cette paroi par les vibrations soit sensiblement égale à la demi-longueur d'onde de ces vibra tions, dans la matière constituant cette paroi.
Le dessin annexé représente, à titre d'exem ple, une forme d'exécution et des variantes d'une installation, objet de l'invention.
La fig. 1 est une vue schématique de cette installation.
Les fig. 2 et 3 représentent respectivement deux formes différentes du fond du réci pient contenant les pièces à nettoyer, les for mes de ces fonds étant déterminées pour faire varier la concentration du flux de vibrations acoustiques sur les pièces à nettoyer.
L'installation représentée à la fig. 1 com- preridiïn_récipient 1, contenant un liquide 2, et dont le fond présente un cristal piezo-élec- trique 3 produisant des ultrasons. Ce cris tal est commandé par-un__gcénérateur connu et non représenté. A l'intérieur du récipient 1 se trouve un deuxième récipient 4 contenant le liquide de nettoyage et plongeant dans le li quide 2. Les pièces à nettoyer 5 sont placées dans ce récipient 4, lequel est disposé dans le faisceau d'ultra-sons émis par le cristal 3. Le récipient 4 est fermé par un bouchon 6 qui est traversé par deux conduites 7 et 8.
La con duite 8 est reliée à une pompe 9 destinée à as pirer le liquide de nettoyage et à le faire pas ser dans un filtre 10, le liquide retournant en suite dans le récipient 4 par la conduite 7. Le fond 11 du deuxième récipient 4 est disposé du côté de l'émetteur constitué par le cristal 3. L'épaisseur de ce. fond est sensiblement égale à la demi-longueur d'onde des vibrations en gendrées par le cristal 3, compte tenu de leur vitesse de propagation dans la matière consti tuant ce fond. De cette façon, les vibrations produites par le cristal 3 peuvent traverser le fond du récipient 4 pratiquement sans subir d'atténuation.
La paroi latérale 12 du réci pient 4 a au contraire une épaisseur sensible ment égale au quart de la longueur d'onde desdites vibrations, de façon à réfléchir prati quement totalement les vibrations qui ont pé nétré à l'intérieur de ce récipient à travers le fond 11 et à les empêcher de se disperser la téralement dans le liquide 2.
L'installation décrite ci-dessus permet d'ob tenir un excellent nettoyage des pièces 5, car, d'une part, les ultrasons traversent le fond 11 pratiquement sans atténuation et, d'autre part, le liquide de nettoyage est constamment aspiré et remplacé par le liquide propre sortant du filtre 10. Les saletés qui se trouvent sur les pièces 5 sont donc légèrement décollées de la pièce par l'action des vibrations, de préférence ultrasoniques, et sont ensuite emmenées dans le filtre 10 grâce à la circulation du liquide de nettoyage.
La fig. 2 représente une variante dans la quelle la partie inférieure du récipient 4 est constituée par une éprouvette en verre et dont le fond est arqué de façon à constituer une lentille pour les vibrations acoustiques. Le fond 11 de ce récipient 4 est bombé vers l'ex térieur, de sorte que -le--Fâisceau de vibra- --tons émisés par le cristal 3 est dévié lors de son passage à travers le fond 11 et que son diamètre est ensuite plus grand. On voit que toute la section du récipient 4 est soumise à l'action des ondes acoustiques, bien que le diamètre du faisceau arrivant contre le fond 11 soit plus faible que celui du récipient 4.
Dans la variante représentée à la fig. 3, le fond 11 du récipient 4 est bombé vers l'in térieur de ce dernier, de sorte que la déviation du faisceau est inverse de celle représentée à la fig. 2. On obtient de cette façon une con centration du faisceau. Une pièce bombée 13, dont l'épaisseur est telle que le chemin par couru dans cette pièce par les vibrations soit sensiblement égal à la demi-longueur d'onde des vibrations acoustiques la traversant, est disposée entre le fond 11 du récipient 4 et le cristal 3 émetteur. Cette pièce 13 constitue éga lement une lentille pour les vibrations acousti ques et agit dans le même sens que le fond 11 du récipient.
Le faisceau émis par le cristal 3 est ainsi concentré deux fois, ce qui permet d'obtenir une augmentation de la puissance des vibrations sur une section donnée.
En se référant aux fig. 2 et 3, on voit que l'épaisseur des parois arquées, formant lentille, diminue en s'éloignant du centre de cette pa roi, de façon que les vibrations acoustiques, qui sont fortement réfractées près des bords de cette paroi, traversent aussi cette dernière se lon un chemin égal à leur demi-longueur d'onde.
On peut naturellement apporter des mo difications à l'installation et aux variantes dé crites, par exemple en intercalant plus d'une pièce entre le cristal 3 et le fond du récipient 4 pour faire converger, ou respectivement di verger, plusieurs fois de suite le faisceau d'on des acoustiques. Dans certains cas, on pour rait supprimer la partie de l'installation qui produit une circulation et une filtration du li quide de nettoyage.
Il n'est pas non plus ab solument nécessaire que la ou les parois du récipient 4 ait une épaisseur égale au quart de la longueur d'onde des vibrations la tra- ver_san , ais par contre il est très important que la paroi mant le fond du récipient, qui est traversé par s s acoustiques, ait une épaisseur telle que la longueur du chemin par couru dans cette paroi par les vibrations soit aussi proche que possible de la demi-longueur d'onde de ces vibrations ;
en effet, une variation de l'épaisseur de 5 % par rapport à la valeur optimum suffit à produire une atténuation pouvant s'élever jusqu'à 30 % environ.
Installation <B> for cleaning rooms using </B> <B> acoustic </B> vibrations <B> </B> <B> from the </B> <B> sound field to </ B> ultrasound Installations are already known for cleaning parts using acoustic vibrations from the sonic or ultrasonic domain, these installations generally comprising an acoustic vibration transmitter acting on a liquid contained in a container. The parts to be cleaned can be placed in this receptacle to be subjected to acoustic vibrations intended to ensure the detachment of the dirt which covers them.
However, due to the shape of the container, there are usually spaces within it in which the vibrations are greatly weakened, as is the case, for example, with recesses at a certain distance. distance from the transmitter. An attempt has been made to remedy this inconvenience by placing the parts to be cleaned, especially when these are of small dimensions, such as for example certain timepieces, inside a second container placed in the first. and plunging into the liquid. This second container contains the cleaning liquid and is arranged in the path of the beam of acoustic vibrations. The latter are most often constituted by ultrasound.
In this way, all the parts to be cleaned are in the field of action of the acoustic vibrations, but the latter are in general strongly attenuated as a result of their passage through the bottom of the second container.
The object of the invention is to remedy this drawback. It relates to an installation of the aforementioned type in which the wall of the second container, which is arranged on the side of the acoustic vibration emitter, has a thickness such that the path traversed in this wall by the vibrations is substantially equal to half wavelength of these vibrations, in the material constituting this wall.
The appended drawing represents, by way of example, an embodiment and variants of an installation, object of the invention.
Fig. 1 is a schematic view of this installation.
Figs. 2 and 3 respectively show two different shapes of the bottom of the receptacle containing the parts to be cleaned, the shapes of these funds being determined to vary the concentration of the flow of acoustic vibrations on the parts to be cleaned.
The installation shown in fig. 1 comprising a container 1, containing a liquid 2, and the bottom of which has a piezoelectric crystal 3 producing ultrasound. This cry tal is controlled by a known generator and not shown. Inside the container 1 is a second container 4 containing the cleaning liquid and immersed in the liquid 2. The parts to be cleaned 5 are placed in this container 4, which is placed in the ultrasound beam emitted. by crystal 3. The receptacle 4 is closed by a stopper 6 which is crossed by two pipes 7 and 8.
The pipe 8 is connected to a pump 9 intended to suck up the cleaning liquid and to cause it to pass through a filter 10, the liquid then returning to the container 4 through the pipe 7. The bottom 11 of the second container 4 is arranged on the side of the emitter formed by crystal 3. The thickness of this. background is substantially equal to the half-wavelength of the vibrations generated by crystal 3, taking into account their speed of propagation in the material constituting this background. In this way, the vibrations produced by the crystal 3 can pass through the bottom of the container 4 with practically no attenuation.
The side wall 12 of the container 4, on the contrary, has a thickness substantially equal to a quarter of the wavelength of said vibrations, so as to reflect practically completely the vibrations which have entered the interior of this container through the bottom 11 and prevent them from dispersing terally in liquid 2.
The installation described above makes it possible to obtain an excellent cleaning of the parts 5, because, on the one hand, the ultrasound passes through the bottom 11 practically without attenuation and, on the other hand, the cleaning liquid is constantly sucked and replaced by the clean liquid coming out of the filter 10. The dirt which is on the parts 5 are therefore slightly detached from the part by the action of vibrations, preferably ultrasonic, and are then carried into the filter 10 thanks to the circulation of the cleaning liquid.
Fig. 2 shows a variant in which the lower part of the container 4 consists of a glass test piece and the bottom of which is arched so as to constitute a lens for the acoustic vibrations. The bottom 11 of this container 4 is curved outwardly, so that the beam of vibra- tons emitted by the crystal 3 is deflected during its passage through the bottom 11 and its diameter is then bigger. It can be seen that the entire section of the container 4 is subjected to the action of acoustic waves, although the diameter of the beam arriving against the bottom 11 is smaller than that of the container 4.
In the variant shown in FIG. 3, the bottom 11 of the container 4 is convex inwardly thereof, so that the deflection of the beam is the opposite of that shown in FIG. 2. In this way a concentration of the beam is obtained. A domed part 13, the thickness of which is such that the path by which the vibrations run through this part is substantially equal to the half-wavelength of the acoustic vibrations passing through it, is arranged between the bottom 11 of the container 4 and the crystal 3 emitter. This part 13 also constitutes a lens for acoustic vibrations and acts in the same direction as the bottom 11 of the container.
The beam emitted by crystal 3 is thus concentrated twice, which makes it possible to obtain an increase in the power of the vibrations on a given section.
Referring to Figs. 2 and 3, we see that the thickness of the arched walls, forming a lens, decreases as they move away from the center of this pa king, so that the acoustic vibrations, which are strongly refracted near the edges of this wall, also pass through this wall. last is a path equal to their half wavelength.
Modifications can naturally be made to the installation and to the variants described, for example by inserting more than one part between the crystal 3 and the bottom of the container 4 in order to make the converge, or respectively di orchard, several times in a row. acoustic beam. In some cases, it would be possible to remove the part of the installation which produces circulation and filtration of the cleaning fluid.
It is also not absolutely necessary that the wall or walls of the container 4 have a thickness equal to a quarter of the wavelength of the vibrations it traverses, but on the other hand it is very important that the wall covering the bottom of the container, which is traversed by acoustic ss, has a thickness such that the length of the path by which the vibrations run through this wall is as close as possible to the half-wavelength of these vibrations;
in fact, a variation of the thickness of 5% with respect to the optimum value is sufficient to produce an attenuation which may amount to approximately 30%.