INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
tes éléments représentés ont été conçus, en utilisation pr- maire, comme sources de chaleur pour fournir un confort thermique aux nageurs, plongeurs et autres personnes exposées au froid. tes éléments sensiblement tels qu'ils sont décrits, peuvent aussi être employés de façon utile pour fournir un traitement thermique thérapeutique à des malades nécessitant de l'hyperthermie pour adoucir et accélérer la guérison de tissus contusionnés ou meurtris. On peut cependant voir immédiatement que la présente invention peut aussi être utilisée pour fournir un environnementiher- mique uniforme pour des objets inanimés nécessitant une chaleur contrôlée, tels que des conditionnements d'instruments 9u des produits chimiques. On peut voir également que la présente invention, en tant que source de chaleur et en tant que source de vapeur surchauffée à température constante, peut être utilisée pour fournir de l'énergie électrique de façon principale plutôt qu 'in- cidente, en utilisant par exemple les procédés décrits faisant appel à des piles thermiques (effet thermo-électrique Seebeck), ou en utilisant des moteurs du type Rankine. L'invention peut également être utilisée pour fournir une puissance propulsive pour des véhicules sous-marins pour missions de courtes durées, tels que des véhicules de transport de nageurs, ou pour fournir une puissance de secours pour des véhicules à plongée profonde, etc..
La présente1 invention est particulièrement utile là où on a besoin à la fois de chaleur et de puissance.
Be contre acoustique de pièces froides est couramment exécuté selon l'un ou l'autre de deux procédés qui ne se distinguent essentiellement que par le mode de couplage acoustique établi entre la pièce et un ou plusieurs dispositifs acoustiques destinés à émettre et à recevoir l'énergie d'ondes acoustiques vers et à partir de la pièce.Dans certains cas, un seul dispositif acoustique peut être utilisé à la fois pour l'é- mission de l'énergie d'ondes acoustiques vers la pièce et pour la réception de l'énergie d'ondes acoustiques réfléchie qui en provient ; et dans d'autres cas, on utilise des dispositifs séparés pour ces fonctions respectives. le couplage acoustique entre la pièce et un tel dispositif ou de tels dispositifs est ordinairement établi par une masse de liquide ou par un corps solide interposé entre la pièce et le dispositif en question, jouant le rôle de moyen de transmission acoustique.Lorsqu'on utilise un liquide comme moyen de transmission acoustique, on le fait ordinairement traverser une chambre qui s'étend entre la pièce et le dispositif acoustique et présente, dans la direction de propagation de l'onde, une longueur très supérieure à la longueur d'onde de l'énergie acoustique utilisée. Lorsqu'on emploie des moyens solides de transmission acoustique, ils sont ordinairement constitués par un bloc de matière plastique dont la longueur, dans la direction de propagation de l'onde, est également beaucoup plus grande que la longueur d'onde de l'é- nergie acoustique utilisée et qui est en contact intime avec le dispositif acoustique à l'une de ses extrémités et en contact avec la pièce à son autre extrémité, avec interposition d'une mince pellicule de liquide.Dans ce dernier cas, le dispositif acoustique peut Btre "cimenté" au bloc de façon à assurer un couplage acoustique efficace entre- ce dispositif et le bloc, tandis que la mince pellicule de liquide entre le bloc et la pièce garantit un couplage acoustique efficace entre ces deux éléments. A cet égard, il est à noter que l'épaisseur de la pellicule dans la direction de la propagation de l'onde est du même ordre que la longueur d'onde de l'énergie acoustique utilisée, ou lui est inférieure.
Dans un cas comme dans l'autre, les moyens de transmission acoustique constituent une voie de transmission à travers un milieu liquide ou solide, sans aucune solution de continuité due-à la présence d'air. Cette caractéristique est essentielle, car il est nécessaire d'établir un couplage acousti qué efficace et, à cette fin, les impédances acoustiques des différents milieux à travers lesquels l'énergie d'ondes doit se propager doivent être appariées aussi étroitement que possible.
Stappariement d'impédance acoustique- entre deux milieux solides ou entre un milieu solide et un milieu liquide est bien meilleur qu'entre un milieu gazeux et un milieu liquide ou un milieu so- lide. Lorsqu'on utilise le bloc solide de transmission, il est encorenécessaire d'interposer une mince pellicule de liquide, car les-imperfections superficielles du bloc et de la pièce déterminent obligatoirement un contact limité à des points localisés entre ces deux corps, d'où il résulte que la majeure partie de la surface "de contact" est constituée en fait par une barrière d'air.
Bien qu'il soit possible d'établir de cette manière un couplage tout à fait satisfaisant lorsque la pièce est à une température normale, de nombreux problèmes se posent si l'on veut procéder à un tel contre acoustique sur des pièces à tem pérature élevée. Lorsque les pièces consistent en des billettes, ou similaires, soumises à des opérations de laminage à chaud, ces températures peuvent atteindre 1100 C. Il a déjà été proposé d'établir le couplage acoustique entre un: dispositif acoustique et une pièce à température élevée en utilisant un milieu liquide de transmission acoustique.Ainsi, il a été proposé de faire passer, à travera une chambre eomprqse entre le dispositif acoustique et la pièce, un eourant d'eau sous pression élevée, avec un débit tel que la yapeur formée å la -sur- face de la pièce chaude soit entratnée plus vite qu'elle ne peut se former, de façon à éviter la formation d'une barrière gazeuse au niveau de cette surface. Néanmoins, cette disposition est manifestement indésirable dans de nombreuses circonstance-s, par suite de l'effet nuisible que ce traitement peut avoir sur la pièce, sans que l'on puisse s'attendre à une grande fiabilité du couplage acoustique.Selon une autre proposition, différents sis ou métaux fondus pourraient titre employés comme milieu liquide de transmission acoustique, mais cette suggestion est également critiquable pour les mêmes raisons que celles évoquées ci-dessus et elle entrain des difficultés considérables dans la pratique.
le but de l'invention est de fournir un procédé et un appareil améliorés pour le contrôle acoustique de pièces de métal à température élevée.
Selon le premier aspect de l'invention, il est proposé un procédé de contre de pièces de métal à température élevée faisant appel à une énergie d'ondes acoustiques, ce procédé étant caractérisé par le fait que le couplage acoustique entre la pièce et au moins un dispositif acoustique est établi au moyen d'un bloc de transmission en un matériau résistant à la chaleur, bloc dont une face d'extrémité est en contact intime avec le dispositif acoustique et dont la face d'extrémité opposée est appliquée au contact de la pièce avec une pression suf- fisante pour provoquer une déformation plastique de cette dernière.
La déformation plastique de la surface de la pièce soumise au contre garantit un contact intime entre le bloc de transmission et la pièce, établissant un couplage acoustique efficace, et elle permet de contrôler des pièces chaudes, étant donné que la force requise pour produire une déformation plastique de ces dernières peut être atteinte très facilement.
De préférence, le bloc de transmission comprend deux parties séparées'par une couche-barrière à impédance acousti- que élevée, un dispositif acoustique émetteur et un dispositif acoustique récepteur étant respectivement-associés à ces deux parties.
Bes-faces d'extrémité des deux parties qui prennent- contact avec la pièce sont de préférence inclinées l'une par rapport à l'autre selon un grand angle obtus, c'est-à-dire légèrement inférieur à 1800 Selon un autre aspect de l'invention, il est propose un appareil pour contrôler les pièces de métal à température élevée, cet appareil étant caractérisé par le fait qu'il comprend un ou plusieurs dispositifs acoustiques pour émettre et recevoir une énergie d'ondes acoustiques en direction et à partir d'une pièce, des moyens de transmission acoustique sos la forme d'un bloc en un matériau à l'état solide résistant à-la chaleur en contact intime avec le ou les dispositifs acoustiques, et des moyens pour appliquer ce bloc au contact de la pièce avec une pression suffisante pour provoquer une déformation plastique de cette dernière.
Le bloc de transmission peut titre en un quelconque ma- tériau approprié qui présente les caractéristiques acoustiques et thermiques requises, l'un de ces matériaux étant l'acier.
Des moyens de refroidissement, par exemple une ohemi- se à circulation d'eau, peuvent être prévus autour du bloc de transmission.
L'invention va maintenant être décrite sous la forme d'un mode de réalisation préféré, en référence aux dessins annexés.
La figure 1 représente un appareil pour l'exécution de contr8les acoustiques sur des blooms chauds, l'appareil étant vu par son extrémité, partiellement découpé et partiellement en coupe la figure 2 est une coupe- du groupe de sondage, passant par la ligne II-II de la figure 1 la figure 3 est une coupe de groupe de sondage, passant par la ligne III-III de la figure 2 ; la figure 4 est une coupe du groupe de sondage, passant par la ligne IV-IV de la figure l la figure 5 est une coupe du groupe de sondage , passant par la ligne V-V de la figure 1 la figure 6 représente un circuit électrique de commande et la figure 7 représente un circuit hydraulique de commande.
L'appareil représenté comprend une paire de plaques verticales 10 et 11, carrées dans l'ensemble et disposées à distance l'une de l'autre, comportant chacune une ouverture rec tangulaire centrale 12. Les plaques 10 et 11 sont réunies par des plaques d'écartement 13 qui sont disposées pratiquement sur les diagonales des plaques d'extrémité 10 et 11. Des côtés inférieurs des ouvertures rectangulaires 12 supportent une plaque de base 14 qui s'étend entre les deux plaques d'extrémité 10 et 1l et porte une enclume inférieure 15o De même, une plaque latérale 16 s'étend entre les deux plaques d'extrémité 10 et 11 et sert d'appui à une enclume latérale 17. Bes enclumes 15 et 17 délimitent à elles deux un siège pour un bloom 18 de section rect angulaire.
Un groupe de sondage latéral 20 est disposé entre les plaques d'extrémité 10 et 11, en face de l'enclume latérale 17, et un groupe de sondage vertical 21 semblable est placé entre les plaques 10 et 11, au-dessus de l'enclume 15. Tes deux groupes de sondage sont montés pratiquement de la mne manière qui ne sera décrite que pour le groupe de sondage vertical 21.
Le groupe de sondage vertical 21 comprend une tdte de sondage 22 qui est représentée de façon plus détaillée dans les figures 2 à 5. I1 convient toutefois de noter ici que la tette de sondage 22 comprend un bloc de couplage 23 qui porte des transducteurs ultra-soniques d'émission et de réception respectivement (non représentés) en combinaison avec un plateau 24.
On étire cette pellicule et on la soumet à un traitement thermique en opérant dans les mimes conditions que dans 11 exemple 2. les propriétés mécaniques et thermiques de la pellicule résultante sont présentées au tableau IV.
Exemples 8 à 13 On fait fondre à 2500O un mélange dont la teneur en un polyéthylène (indice d'écoulement à l'état fondu t 0,06 v 10 minutes) est fixée à 40 % en poids, mais dont on fait varier comme indiqué au tableau 11, la teneur en un copolymère d'éthylène et de propylène (rapport molaire de 5/95) ayant un indice d'écoulement à l'état fondu de 3 g/io minutes et la teneur en carbonate de calcium (diamètre particulaire moyen s 1,2 ), et l'on extrude le mélange pour le mettre sous la forme d tune pellicule que iton refroidit sur un rouleau de refroidissement à 90 C pour obtenir une pellicule ayant une épaisseur de 900 .On étire cette pellicule de 5 fois sa longueur dans le sens longitudinal entre des rouleaux ayant une vitesse périphérique différente, et l'on chauffe la pellicule jusqu'à 13000. On introduit ensuite le pellicule dans une élargis- seuse à 15500 et on l'étire de 8 fois la largeur dans le sens transversal pour obtenir une pellicule ayant une épaisseur de 25 à 50 p. En outrez on soumet cette pellicule, maintenue par les pinces de l'élargisseuse, à 20 secondes de traitement thermique à 150 C dans un four à air chaud.
le tableau II présente les relations entre la proportion des vides et le pouvoir de transmission de la lumière d'une part et la teneur en carbonate de calcium dans la pellicule résultante d'autre part.
Tableau II Quantité de Propor carbonate tion des Pourcentage de Exem- de calcium vides transmission de ple (%ç) (cm3/100 g) la lumière 8 0 31 92 9 5 42 68 10 10 74 37 11 20. 105 21 12 30 171 8 13 40 240 5 Ainsi qu'il ressort du tableau II, lorsqu'augmente la proportion de carbonate de calcium incorporée, la proportion des vides contenus dans la pellicule résultante augmente et le pouvoir de transmission des rayons de la lumière naturelle diminue.A ce propos, on notera que lorsqu'on a ajouté une proportion de 55 r en poids de carbonate de calcium, la pellicule su est rompue au cours de l'étirage. Le tableau IV montre les propriétés mécaniques et les propriétés thermiques de la pellicule de l'exemple 11 dans laquelle la proportion de carbonate de calcium incorporée est égale à 20 % en poids.
Exemples 14 à 19 On fait fondre à 250 C un mélange dans lequel on fixe à 40 % en poids la teneur en un copolymère d'méthylène et de propylène (rapport molaire 90/10) ayant un indice d'écoulement à l'état fondu de 0,1 g/10 minutes, mais où l'on fait varier, comme l'indique le tableau III, la teneur en un copolymère d'éthylène et de propylène (rapport molaire 5/95) ayant un indice d'écoulement à l'état fondu de 2 g/10 minutes et la teneur en carbonate de calcium (diamètre particulaire moyen de 1,2 A) et l'on extrude le mélange pour lui donner la forme d'une pellicule, que l'on refroidit sur un rouleau de refroidissement à 90 C pour obtenir une pellicule ayant une épaisseur de 900 . On étire cette pellicule de 5 fois sa longueur dans le sens longitudinal entre des rouleaux dont la vitesse périphérique diffère et l'on chauffe la pellicule jusqu'à 13500. On introduit ensuite la pellicule dans une élargisseuse à 15500 et on l'étire de 8 fois sa largeur dans le sens transversal pour obtenir une pellicule ayant une- épaisseur de 30 à 50 .En outre, on soumet cette pellicule, maintenue par les pinces de ltélargisseuse, à 20 secondes de traitement thermique à 1500C dans un four à air chaud. le tableau III montre les relations entre la proportion des vides et le pouvoir de transmission de la lumière, d'une part et la quantité de carbonate de calcium ajoutée dans la pellicule obtenue d'autre part.
Tableau III Quantité de Proportion Pourcentage de carbonate de des vides transmission Exemple calcium (%) (cm /100 g) de la lumière 14 0 26 92 15 5 41 70 16 10 55 49 17 20 77 28 18 30 123 18 19 40 180 12 Ainsi qu'il ressort du tableau III, lorsqu'augnente la proportion de carbonate de calcium incorporée, la proportion des vides de la pellicule augmente et le pouvoir de transmission de la lumière diminue. On notera en passant que lorsquXon incorpore 55 % en poids de carbonate de calcium, la pellicule se rompt au cours de l'étirage.
le tableau IV montre les propriétés mécaniques et les propriétés thermiques de la pellicule obtenue dans l'exemple 17 et dans laquelle la quantité de carbonate de calcium incorporée est de 20 % en poids Exemple de référence B on fait fondre à 2400C un mélange de 40 % en poids d'un copolymère d'éthylène et de propylène (rapport molaire 5/95) ayant un indice d'écoulement à l'état fondu égal à 2 g/io minutes, de 40 % en poids d'un copolymère d'éthylène et de propylène (teneur en éthylène : 40 moles %) et de 20 % en poids de carbonate de calcium (diamètre particulaire t 1,2 A), et l'on extrude le mélange pour obtenir une pellicule ayant une épaisseur de 900 .
On introduit ensuite la pellicule dans une élarglsseeuse à 140 C et on 1' étire et la soumet à un traitement thermique en opérant dans les mêmes conditions que dans l'exemple 14. Le tableau IV montre les propriétés mécaniques et les propriétés thermiques de la pellicule obtenue, Tableau IV Exem- Exem- Exem- Exem- Réfé- Réfé- Propriétés ple 1 ple 5 ple 11 ple 17 rence A rence B Résistance Sens à la trac- longi- 661 640 623 570 151 105 tion tudinal (kg/cm) Sens trans- 405 397 385 532 114 86 versal Allonge- Sens ment en longi- 80 85 71 80 59 39 traction tudinal Sens trans- 88 71 59 38 48 31 versal Résistance Sens à la dé- longi- 117 121 129 140 108 130 chirure du tudinal bord (g) Sens trans- 172 170 181 257 146 192 versal Rétrécissement 2,2 2,1 2,4 2,9 23,0 21,4 thermique (%) Exemples 20 à 26 On prépare un mélange dans lequel on fixe à 15 r en poids un la teneur enlpolyéthylène (densité t 0,96), ayant un indice d'écoulement à l'état fondu égal à 0,06 g/10 minutes, mais on fait varier, comme l'indique le tableau V, la teneur en un polystyrène (indice d'écoulement à l'état fondu s 0,87 g/10 minutes) et la teneur en carbonate de calcium (diamètre particulaire 1,2 p), le reste étant un polypropylène (viscosité intrinsèque : 2,1 dl/g) ayant un indice d'écoulement à l'état fondu égal à 2 g/10 minutes.
9n fait fondre le mélange à 2500C et on l'extrude pour ltobtenir sous la forme d'une pellicule que l'on refroidit sur un rouleau de refroidissement à 800C pour obtenir une pellicule ayant une épaisseur de 1000 . On étire cette pellicule de 5 fois sa longueur dans le sens longitudinal entre des rouleaux ayant une vitesse périphérique différente, et on la chauffe jusqu'à 135 C.
On étire ensuite la pellicule de 8 fois sa largeur dane le sens transversal pour obtenir une pellicule ayant une épaisseur de 30 à 50 En outre, on soumet cette pellicule, maintenue par les pinces de l'élargisseuse, à 20 secondes de traitement thermique dans un four à air chaud à 1500 C. le tableau V montre les relations entre la rigidité, l'aptitude à l'alimentation des machines, la proportion des vides et le pourcéntage de transmission de la lumière caractérisant la pellicule obtenue, ainsi que les quantités de polystyrène et de carbonate de calcium ajoutées.
Tableau V Aptitude Propor à l'ali- tion de % de % incorporé mentation vides transmis- Exem- Poly- Carbonate Rigi- des ma- (cm / sion de la ple styrène de calcium dité chines 100 g) lumière 20 0 23- 0,51 C 101 24 21 5 20 0,62 B 81 29 22 10 30 0,71 À 171 9 23 10 50 0,79 À 270 6 24 -60 20 0,81 A 48 50 25 65 20 0,80 A 22 95 26 20 20 0,75 A 80 28 il ressort du tableau V qu'avec l'augmentation de la proportion de polystyrène, la rigidité devient plus grande et l'aptitude à ltalimentation est améliorée. Cependant, lorsque la proportion en polystyrène excède un certain nlveau, la proportion des vides diminue En fait, dans la pellicule de l'exemple 25, l'api titude à recevoir une écriture ou des marques est remarquablement faible. Le tableau VI montre les propriétés mécaniques et les propriétés thermiques de la pellicule de l'exemple 26.
Exemple de référence C On fait fondre à 240 C un mélange de 15 % en poids d'un polvéthylène (indice d'écoulement à l'état fondu s 0,06 g/10 mi nutes), de 45 % en poids d'un copolymère d'éthylène et de propylène (teneur en éthylène s 40 moles %), de 20 ffi en poids d'un polystyrène (indice d'écoulement à l'état fondu s 0,87 g/10 minutes) et de 20 % en poids de carbonate de calcium (diamètre particulaire : 1,2 ), et 1 t on extrude le mélange pour obtenir une pellicule ayant une épaisseur de 1000 * On étire cette pellicule et la soumet à un traitement thermique en opérant dans les mimes conditions que dans l'exemple 26 le tableau VI montre les propriétés mécaniques et les propriétés thermiques de la pellicule obtenue.
Tableau VI Exemple de Exemple de Propriétés Exemple 26 référence C Résistance à Sens longitudinal 900 t10 la traction (kg|cm23 Sens transversal 682 88 Allongement Sens longitudinal 53 34 en traction (%) Sens transversal 25 38 Rétrécissement thermique (%) 3,5 19s0 Il ressort du tableau VI que la pellicule de l'exemple 26, selon la présente invention, a de plus fortes propriétés mécaniques et un plus faible retrait thermique que la pellicule de 1'exemple de référence C.
Exemple 27 On fait fondre à 250oC un mélange préparé en mélangeant un polypropylène (indice d'écoulement à l'état fondu égal à 2 g/tO minutes), un polyéthylène (indice dlécoulement à l'état fondu égal à 0,06 g/10 minutes) et du bioxyde de titane ayant divers diamètres particulaires moyens indiqués au tableau VII selon un rapport pondéral de 60r20t20, et l'on- extrude le mélange pour le mettre sous la forme d'une pellicule que l'on refroidit sur un rouleau de refroidissement à 90 C pour obtenir une pellicule ayant une épaisseur de 900 . On étire cette pellicule de 5 fois sa longueur dans le sens longitudinal entre des rouleaux ayant une vitesse périphérique différente.On introduit ensuite on la pellicule dans une élargisseuse à 160 C et/l'étire de 8 fois sa largeur dans le sens transversal pour obtenir une pellicule ayant une épaisseur de 25 à 50 ii. Le tableau VII montre les relations entre la proportion des vides et l'aptitude de la pellicule à l'étirage d'une part, et le diamètre particulaire du bioxyde de titane d'autre part Tableau VII Diamètre des particules Proportion des Aptitude à de bioxyde de titane vides (cm /100 g) l'étirage ( ) Moins de 0,1 Moins de 50 Excellente 0,1 à 10 50 à 300 Excellente 10 à 15 300 Bonne Peut s'étirer dans Plus de 15 - mais le sens longitudinal us mais pas dans le sens transversal Comme le montre le tableau VII, à mesure qu'augmente le diamètre particulaire du bioxyde de titane, la proportion des vides de la pellicule augmente mais, lorsque le diamètre particulaire excède 10 , la proportion des vides atteint un équilibre sensible et, lorsque ce diamètre excède 15 , la pellicule devient difficile à étirer.
Exemples 28 à 33 On prépare une pellicule ayant une épaisseur de 900 à partir d'un mélange dans lequel on fixe à 15 % en poids la teneur en oxyde de calcium (diamètre particulaire moyen t 1,2 ) mais l'on fait varier comme l'indique le tableau VIII la teneur en un polyéthylène (indice d'écoulement à l'état fondu égal à 0,06 g/IO minutes) et la teneur en un copolymère dtéthylène et de propylène (selon un rapport molaire de 5/95, ce copolymère ayant un indice d'écoulement à l'état fondu égal à 3 g/10 minutes).
On étire la pellicule de 5 fois sa longueur dans le sens longitudinal entre des rouleaux à 90 C ayant une vitesse périphérique différente. On introduit ensuite la pellicule dans une élargisseuse à 15500 et on l'étire de 8 fois sa largeur dans le sens transversal pour obtenir une pellicule ayant une épaisseur d'environ 35 à 50 u. le tableau VIII présente les relations entre la quantité de polyéthylène ajoutée et la proportion des vides, le pouvoir de transmission de la lumière et aptitude à l'étirage au moment de l'étirage dans le sens transversal.
Concentra- Taux de germination (%) tion - jours (ppm) 5 10 15 20 ( 5 0 8,0 14,5 23,5 Composé n 17 ( 20 0 6,5 12,0 15,0 ( Témoin O 0 15,0 42,0 68,0 Essai n0 8 - Inhibition de la germination des dpis de blé mûrs On coupe des épis de blé mûrs et on pulvérise sur épis une solution aqueuse du composé d'essai, après quoi on les sèche à l'air ; on les place dans un thermostat à 20 C pour déterminer la germination, y compris la formation de racines. Pendant l'essai, on pulvérise de l'eau sur les épis, deux fois par jour, pour les maintenir humides. Neuf jours après le traitement, oa étudie l'état de la germination. Les résultats das essais sont donnés ci-dessous.
Nombre Concen- total Nombre Nombre Taux de tration de grains de de germina grains grains tion par épi (ppm) non germés 100 450 243 207 46,0 Composé n 17 250 430 299 131 30,5 500 602 531 71 11,8 1000 468 455 13 2,8 Témoin 0 511 165 346 67,7 Essai n 9 - Essai sur des plantules Dans une boite de Petri de 9 cm de diamètre, on introduit 5 ml d'une solution aqueuse du composé dressai n 3.