INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
À l'issue de cette translation de la poutre 71, l’équipement de récupération 7 est dans une position représentée par la et appelée position de retrait, dans laquelle les pinces 72 de l'équipement de récupération 7 ne contiennent plus de segments usinés 39. L'équipement de récupération 7 peut alors se déplacer de nouveau jusqu'à sa position d'attente, pour prendre de nouveaux segments usinés 39 des barres 3.
Après avoir reçu une série de segments usinés 39 portés par les différentes pinces 72 de l'équipement de récupération 7, la plaque 74 se déplace par translation afin de présenter des trous 741 vides, pour recevoir une nouvelle série de segments usinés 39 quand le dispositif de récupération 7 reviendra dans sa position de stockage.
Les différents segments usinés 39 sont ainsi stockés sur la plaque 74, de telle façon qu'il est possible, en regardant la position d'un segment usiné 39, d'en déduire la barre 3 dont il est issu et le moment où il a été usiné. Ce stockage permet donc une traçabilité parfaite des segments usinés issus des barres 3.
Par ailleurs, une fois que les trous borgnes 741 contiennent chacun un segment usiné 39 de barre 3, la plaque 74 peut être retirée pour être remplacée par une nouvelle plaque 74 vide. La plaque contenant les segments usinés 39 peut avantageusement servir de support pour ces segments usinés 39 au cours de manutentions ou de traitements ultérieurs devant être appliqués à ces segments usinés 39.
Dans le mode de réalisation représenté, les moyens de préhension de l’équipement de récupération sont des pinces élastiques. Il est cependant possible de mettre en œuvre d’autres moyens de préhension connus de l’homme du métier, comme par exemple des pinces actionnées par des actionneurs, des aimants pouvant attirer des segments de barres en matériaux magnétiques, ou des moyens d’aspiration pouvant maintenir les segments de barre par succion.
Dispositif d’usinage par électroérosion d’une pluralité de barres, comprenant un équipement d’entraînement des barres Domaine de l'invention La présente invention concerne un dispositif d’usinage par électroérosion.
Le déplacement relatif simultané des barres à usiner, par rapport à l’électrode d’usinage, permet à l’électrode d’usiner simultanément l’ensemble de ces barres. Par ailleurs, chacune des barres peut également être entrainée en rotation autour de son axe, la rotation simultanée des barres à usiner permet à l’électrode de les usiner sur toute leur périphérie.
Ainsi, l’usinage simultané de plusieurs barres par une même électrode nécessite la mise en œuvre de nombreux équipements d’entraînement de ces barres, pour les déplacer par rapport à l’électrode. Cette multiplication des équipements d’entraînement augmente le risque de panne et affecte donc la fiabilité du dispositif d’usinage par électroérosion.
Par ailleurs, le grand nombre d’équipements d’entraînement des barres nécessité par le dispositif d’usinage par électroérosion augmente le coût de fabrication de celui-ci.
Cette préparation est réalisée conformément à l’enseignement de la demande internationale WO 2014/01650, comme indiqué ci-après.
On prépare une solution de précurseur ayant la composition initiale suivante (en moles) : 1TEOS, 0.3 Brij-58, 25EtOH, 0.7HCl, 0.05 SrCl 2 ·6H 2 O.
Le dépôt de la solution de précurseur de la couche tampon 21 a été réalisé sur un substrat 2 de silicium Si(100), présentant une épaisseur de 100 µm et une surface de 2 cm x 6 cm) . Le substrat de silicium 2 utilisé comporte une couche de SiO 2 native de 2,2 nm d’épaisseur. Le dépôt de la solution de précurseur sur le substrat est obtenu par une enduction centrifuge à température ambiante, à une vitesse de 1500 rpm pendent 30 s.
Après dépôt de la solution du précurseur, le substrat 2 de silicium a été soumis à un traitement thermique pour consolider la couche de silice dans un four tubulaire, sous air et à pression atmosphérique : trempage direct à 450°C, puis maintien à 450°C pendant 5 minutes. A l’issue de ce traitement, on obtient un support de silicium (100) recouvert d’une couche de silice amorphe précurseur du quartz-α.
Puis, le substrat de silicium ainsi obtenue est soumis à un deuxième traitement thermique dans un four tubulaire, sous air et à 12 L/min : trempage direct à 980 °C, puis maintien à 980 °C pendant 5 heures.
A l’issue du refroidissement, on obtient un support de silicium (100) recouvert d’une couche de quartz α 21 qui a ensuite été caractérisée. Les résultats de l’étude structurale et microstructurale de la couche de quartz α obtenue sont donnés respectivement par les figures 5 et 6.
Les figures 5a et 5b montrent les diagrammes de diffraction XRD (intensité en unités arbitraires en fonction de l’angle 2θ en degrés) et le dégré de mosaïcité de la couche de quartz obtenue. L’analyse par XRD montre que le quartz est texturé (100) avec la direction cristallographique [100] du quartz α parallèle à la direction cristallographique [100] du silicium (100). La figure 5c est une figure de pole : quartz-α (100) 2θ = 20.9°, associée à la réflexion du plan (100) du quartz α, confirme que ce dernier est bien épitaxié montrent par ailleurs la présence de deux domaines de quartz orienté à 90° l’un de l’autre. Sur la figure un modèle de représentation en 3 dimensions de l’orientation et relation de deux domaines cristallins de la couche dense de quartz α épitaxiée sur silicium.
Les images optiques de la montrent la continuité de la couche de quartz-α 21 obtenue avec une rugosité (RMS = 30 nm) déterminée à l’aide d’un microscope à force atomique (AFM pour « atomic force microscope » ) vendu par la société Veeco (Figures 10a, b et c). L’épaisseur de la couche a été caractérisé par des images par microscopie électronique à balayage à émission de champ (MEB ou SEM-FEG pour Scanning Electron Microscopy-Field Emission en anglais) avec un MEB SU6600 de la société Hitachi, montrant une épaisseur de 180 nm (Figure 10d). Préparation et caractérisation de la couche à base de microfils de ZnO
(étapes B à F) La croissance des microfils de ZnO 3 sur la couche tampon 21 de quartz-α a été réalisée par synthèse hydrothermale à basse température et pression. Ces conditions permettant d’utiliser différents types de réacteurs à base de verre (Pyrex) ou téflon ce qui rendre l’invention abordable, bas coût et réalisable à grande echelle.
En parallèle, on a préparé une solution aqueuse de hexaméthylènetetramine (HMTA) (CH 2 ) 6 N 4 dont la concentration molaire C HMTA = 0.1 M (étape C).
On a ensuite ajouté goutte à goutte, à l’aide d’une pipette, la solution d’HMTA à la solution de nitrate de zinc sous agitation à 450 tr:min −1 . On a ensuite agité pendant 10 min (étape D). Puis on a procédé au lavage de la couche tampon (étape E).
La croissance épitaxiale des microfils de ZnO 3 a été réalisée (étape F) sur la surface de la couche épitaxie de quartz (100) sur substrat de silicium (Si(100)) (dimensions : 100 µm d’épaisseur et surface 2 cm x 6 cm) par synthèse hydrothermale à 95°C, et à une pression d’environ 210 kPa (soit 2.1 bar) pendant 300 min. Cette étape a été effectuée au moins de deux fois : le premier cycle a servi à éliminer l’excès du catalyseur de Sr situé en surface utilisé pendant la cristallisation de la couche tampon de quartz-α ; puis, l’échantillon a été nettoyé avec un mélange d’acide sulfurique et peroxyde d’hydrogène en proportion 4:1 respectivement pour nettoyer les résidus de ZnO résultants du premier cycle ; enfin, un deuxième cycle a été nécessaire pour la cristallisation proprement dite et formation des microfils de ZnO.
La nouvelle épitaxie entre le ZnO et la couche tampon 21 de quartz α a été déterminée par diffraction de rayons X à l’aide du diffractomètre.
Les figures 7a et 7 b montrent le diagramme de diffraction XRD (intensité en unités arbitraires en fonction de l’angle 2θ en degrés) et le degré de mosaicité cité de la couche 3 à base de microfils de ZnO obtenue. L’analyse par XRD montre que le ZnO est texturé (110) avec la direction cristallographique [110] du quartz α parallèle à la direction cristallographique [100] du quartz (100) et du substrat de silicium (100). La figure 7b montre un degré de mosaicité de 2.5°. L’image MEB 7c montre la microstructure et deux domaines possibles cristallographiques des microfils 3 de ZnO. La figure 7d montre une figure de pole : ZnO (1 1 0) 2θ = 56,7°. La figure de pôle prise à 2θ=56.7°, associée à la réflexion du plan (110) du ZnO, confirme que ce dernier est bien épitaxié et montre par ailleurs la présence de deux domaines de ZnO orienté à 90° l’un de l’autre de la même manière que les domaines du quartz. La partie basse de la figure 7d montre un modèle de représentation des deux domaines cristallographiques en trois dimensions avec l’orientation et la relation d’épitaxie entre la couche 3 des microfils de ZnO et la couche dense 21 de quartz α. Les microfils de ZnO croissent selon la relation [110] ZnO(110) // [100]*Quartz-α(100) // [100]*Si(100) et viennent se positionner sur les deux domaines du quartz. Ces résultats montrent l’hétéroépitaxie de microfils de ZnO(110) sur silicium 2 pour la première fois et ce, à une température inférieur à 100°C grâce à l’utilisation de méthodes de dépôt par solution chimique peu coûteuses et réalisables à grande échelle.. La figure 7e montre une image de MET à basse magnification de la section transversale en mode ( bright-field ) des deux microfils de ZnO (domaines cristallographiques 1 et 2) sur une couche de quartz sur substrat de silicium orienté selon la direction cristallographique (100). La figure 7f montre une image à haute résolution de de la section transversale en mode « bright-field » d’un microfil de ZnO sur une couche de quartz sur substrat de silicium orienté selon la direction cristallographique [1-10]. L’analyse par METHR confirme les résultats obtenues par XRD et notamment la texture des microfils 3 de ZnO (110) ainsi que la relation d’épitaxie [110]ZnO(110) // [100]*Quartz-α(100) entre les microfils de ZnO et la couche de quartz-α (voir le modèle cristallographique de l’image 7g) .
Les extrémités de chaque portion intermédiaire de câble supraconducteur sont connectées de préférence au niveau respectivement d’une ouverture de sortie et d’une ouverture d’entrée de deux enceintes cryogéniques consécutives de l’ensemble de bobines supraconductrices en série de manière d’une part, à assurer une continuité étanche dans le circuit de refroidissement cryogénique, et d’autre part, à permettre le raccordement électrique du conducteur supraconducteur aux extrémités des deux bobines supraconductrices contenues dans ces deux enceintes cryogéniques consécutives.
Le circuit de refroidissement peut comprendre la mise en série fluidique des deux terminaisons de câble, des enveloppes cryogéniques dédiées des deux portions d’extrémité et des portions intermédiaires de câble supraconducteur, et des enceintes cryogéniques.
Le circuit de refroidissement peut comporter en outre un système de refroidissement et deux lignes de transfert reliant chaque terminaison au système de refroidissement.
Dans certains modes de réalisation, chaque enceinte cryogénique de la pluralité d’enceintes comporte une ouverture d’entrée et une ouverture de sortie du fluide cryogénique, le circuit de refroidissement comprenant la mise en série fluidique d’un système de refroidissement et des enceintes cryogéniques par l’intermédiaire de lignes de transfert cryogénique.
Les lignes de transfert cryogénique reliant deux enceintes cryogéniques sont alors connectées entre leur ouverture d’entrée et leur ouverture de sortie du fluide cryogénique respective.
Dans d’autres modes de réalisation, chaque enceinte de la pluralité d’enceintes comporte un élément en matériau conducteur thermique, et le circuit de refroidissement comporte une ligne de transfert cryogénique connectée à un système de refroidissement cryogénique de manière à créer une boucle fermée, la ligne de transfert cryogénique étant disposée de manière à être en contact avec ledit élément de chaque enceinte pour refroidir chaque bobine supraconductrice par conduction thermique.
Dans ces modes de réalisation, les portions intermédiaires de câble et les portions d’extrémité de câble peuvent comporter chacune un conducteur électrique standard.
Les extrémités de chaque portion intermédiaire de câble sont alors de préférence connectées au niveau respectivement d’une ouverture de sortie et d’une ouverture d’entrée de deux enceintes consécutives de l’ensemble de bobines supraconductrices en série de manière à permettre le raccordement électrique du conducteur électrique standard aux extrémités des deux bobines contenues dans ces deux enceintes consécutives.
Dans des modes de réalisation, le fluide cryogénique est de l’azote liquide. Dans d’autres modes de réalisation, le fluide cryogénique est de l’hydrogène liquide.
Brève description des figures La description qui va suivre en regard des dessins annexés, donnés à titre d’exemples non limitatifs, fera bien comprendre en quoi consiste l’invention et comment elle peut être réalisée. Sur les figures annexées:
illustre schématiquement un exemple de configuration d’une aire de stationnement équipée d’un système de recharge pour batteries électriques de véhicules automobiles selon un premier mode de réalisation possible de l’invention ;
illustre schématiquement l’aire de stationnement de la , équipée d’un système de recharge pour batterie pour batteries électriques de véhicules automobiles selon un deuxième mode de réalisation possible de l’invention;
illustre schématiquement l’aire de stationnement de la , équipée d’un système de recharge pour batterie pour batteries électriques de véhicules automobiles selon un troisième mode de réalisation possible de l’invention;
La illustre schématiquement un autre exemple de configuration d’une aire de stationnement équipée d’un système de recharge pour batteries électriques de véhicules automobiles selon un premier mode de réalisation possible de l’invention.
Description de mode(s) de réalisation Dans les figures, les éléments identiques ou équivalents porteront les mêmes signes de référence. Les différents schémas ne sont pas à l’échelle.
La illustre un premier mode de réalisation possible d’un système de recharge conforme à l’invention, équipant une aire de stationnement comportant, à titre d’exemple non limitatif, quatre emplacements de stationnement 1 destinés chacun à accueillir un véhicule automobile (non représenté) pour une recharge sans fil de la batterie électrique de ce véhicule. La position relative des emplacements de stationnement 1 est sans importance sur les principes de l’invention. Le système de recharge comporte, au niveau de chaque emplacement de stationnement 1, une enceinte cryogénique 2 renfermant une bobine supraconductrice 3. Chaque enceinte cryogénique 2 est de préférence enterrée à faible distance dans le sol de manière à ce que chaque bobine supraconductrice 3 se retrouve orientée sensiblement horizontalement, de façon à pouvoir faire face et permettre un bon couplage électromagnétique avec une bobine de recharge équipant chaque véhicule électrique. Chaque bobine supraconductrice 3 peut être constituée d’un enroulement d’un fil supraconducteur, ou d’un enroulement de tout élément supraconducteur comportant un cœur métallique (par exemple en cuivre) entouré d'au moins une couche supraconductrice, formée par exemple de plusieurs fils ou rubans. Les fils ou rubans sont par exemple en matériau supraconducteur à haute température (HTS) fonctionnant dans de l’azote liquide, mais d’autres matériaux supraconducteurs, par exemple le MgB2, peuvent être prévus sans départir du cadre de l’invention.
Chaque enceinte cryogénique 2 comporte en outre une ouverture d’entrée 2a pour le passage d’une première extrémité de la bobine supraconductrice 3 et une ouverture de sortie 2b pour le passage de la deuxième extrémité de la bobine supraconductrice 3.
Le système de recharge comporte en outre des portions intermédiaires 4 de câble supraconducteur pour connecter électriquement en série les différentes bobines supraconductrices 3. Dans l’exemple non limitatif de la , trois portions intermédiaires 4 de câble supraconducteur sont nécessaires pour connecter en série les quatre bobines supraconductrices 3. Chaque portion intermédiaire 4 de câble supraconducteur comporte une âme ou un conducteur 5 de câble supraconducteur qui est contenu dans une enveloppe cryogénique dédiée 6. L’enveloppe cryogénique dédiée 6 est ici avantageusement flexible, par exemple réalisée en un acier inoxydable ondulé. Les extrémités de chaque portion intermédiaire 4 de câble supraconducteur sont connectées au niveau respectivement d’une ouverture de sortie 2b et d’une ouverture d’entrée 2a de deux enceintes cryogéniques 2 consécutives de l’ensemble en série des bobines de manière d’une part, à assurer une continuité étanche dans le circuit de refroidissement cryogénique, et d’autre part, à permettre le raccordement électrique du conducteur 5 aux extrémités des deux bobines 3 contenues dans ces deux enceintes cryogéniques 2 consécutives. La référence 7 sur la illustre un point de raccordement électrique entre une extrémité de sortie d’une bobine supraconductrice 3 et une extrémité d’un conducteur 5.
Le système de recharge comporte en outre deux terminaisons 8 configurées pour permettre à la fois la transition thermique entre la température cryogénique et la température ambiante et la transmission de tension/courant avec le réseau électrique ou tout autre source électrique externe. L’une des deux terminaisons 8 est ainsi connectée, comme visible sur la , sur l’entrée 2a de la première enceinte cryogénique 2 de la série, alors que l’autre terminaison est connectée sur la sortie de la dernière enceinte cryogénique 2 de la série. Dans le mode de réalisation non limitatif illustré, la connexion de chaque terminaison 8 avec l’enceinte cryogénique 2 correspondante est réalisée de préférence au moyen de portions 4’ d’extrémité de câble supraconducteur, comportant chacune, à l’instar des portions intermédiaires 4 de câble supraconducteur connectant les enceintes cryogéniques 2 deux à deux, un conducteur supraconducteur 5’ entouré d’une enveloppe cryogénique dédiée 6’, de préférence flexible.
Le système de recharge comporte également un système de refroidissement cryogénique 9 et deux lignes de transfert cryogénique 10 reliant le système de refroidissement cryogénique 9 à chaque terminaison 8. Le système de refroidissement cryogénique 9 permet d'injecter et de faire circuler un fluide cryogénique tout au long du système de recharge, selon le flux de circulation indiqué par les flèches, pour assurer une température cryogénique compatible avec l'état supraconducteur. Le fluide cryogénique est préférentiellement de l'azote liquide, mais d'autres fluides cryogéniques pourraient être prévus (hydrogène liquide, hélium gazeux sous-refroidi...). Le système de refroidissement cryogénique 9 peut être en boucle fermée. Dans ce cas, le fluide cryogénique est injecté à la bonne température à une extrémité, circule tout au long de la boucle et retourne au refroidissement par la seconde extrémité pour être refroidi à nouveau (par exemple par une tête froide non représentée) et réinjecté. En variante non représentée, le système de refroidissement cryogénique 9 peut également être un système sans nouveau refroidissement du fluide cryogénique, simplement connecté à un réservoir de stockage qui doit être rempli de temps en temps (on parle alors de système ouvert).
Comme dans le cas des enceintes cryogéniques 2, les portions intermédiaires 4, et d’extrémité 4’ de câble supraconducteur, le système de refroidissement 9 et les lignes de transfert cryogénique 10 sont de préférence enterrés dans le sol de l’aire de stationnement. Les terminaisons 8 sont de préférence non enterrées et situées à une certaine distance de la terre pour permettre un raccordement en toute sécurité au réseau électrique.
En fonctionnement, les deux terminaisons 8 sont reliées par deux bornes 11 à une alimentation électrique (non représentée), laquelle permet une injection du courant et de la tension dans le système de recharge. Cette alimentation est couplée à (ou inclut) tout équipement de puissance permettant d'obtenir la valeur de courant, la valeur de fréquence et la valeur de tension attendues et adaptées au fonctionnement du système de recharge. Tout véhicule électrique équipé d’une bobine récupératrice d’énergie électromagnétique peut dès lors recharger sa batterie en se plaçant correctement au-dessus de l’une des bobines supraconductrices 3 du système de recharge.
Le système de recharge selon le mode de réalisation illustré sur la est entièrement supraconducteur et permet, dans un même circuit bouclé, de réaliser la circulation de fluide cryogénique et l’alimentation électrique de l’ensemble constitué par la mise en série des différentes bobines supraconductrices 3. En d’autres termes, le système de recharge réunit ici, le circuit électrique permettant l’alimentation de l’ensemble des bobines supraconductrices 3 connectées en série et le circuit de refroidissement par fluide cryogénique nécessaire au bon fonctionnement de ces bobines supraconductrices 3. Le circuit électrique comprend les terminaisons 8, les conducteurs supraconducteurs 5 et 5’ et les bobines supraconductrices reliés en série entre les bornes 11. Le circuit de refroidissement comprend quant à lui la mise en série fluidique des terminaisons 8, des enveloppes cryogéniques dédiées 6, 6’ des deux portions 4’ d’extrémité et des portions intermédiaires 4 de câble supraconducteur, des enceintes cryogéniques 2, des lignes 10 de transfert, et du système de refroidissement 9. Un tel agencement totalement supraconducteur permet de réduire au minimum les pertes par effet joule pendant la transmission de l'énergie, même si le nombre de bobines est élevé et si les portions 4 et 4’ de câble supraconducteur sont longues.
La illustre un deuxième mode de réalisation possible d’un système de recharge conforme à l’invention, équipant une aire de stationnement similaire à celle de la , comportant, à titre d’exemple non limitatif, quatre emplacements de stationnement 1 destinés chacun à accueillir un véhicule électrique (non représenté) pour une recharge sans fil de la batterie électrique de ce véhicule. Dans ce deuxième mode de réalisation, on retrouve les quatre bobines supraconductrices 3 dans leur enceinte cryogénique respective 2. Ici cependant, le circuit de refroidissement par le fluide cryogénique est indépendant du circuit électrique permettant la connexion en série des différentes bobines supraconductrices, pour les portions de circuits externes aux enceintes. Il en résulte les adaptations suivantes par rapport au système de recharge de la :
Chaque enceinte cryogénique 2 comporte toujours une ouverture d’entrée 2a pour le passage d’une première extrémité de la bobine supraconductrice 3 qu’elle renferme et une ouverture de sortie 2b pour le passage de la deuxième extrémité de la bobine supraconductrice 3.
De manière différente cependant, chaque enceinte cryogénique 2 comporte une seconde ouverture d’entrée 2c et une seconde ouverture de sortie 2d dédiées uniquement à la circulation d’un fluide cryogénique selon une boucle fermée. Ici, le système de recharge comporte ainsi des lignes de transfert cryogénique 12, au nombre de cinq dans l’exemple non limitatif illustré sur la , dont trois sont aptes à relier deux à deux les différentes enceintes cryogéniques 2. Ainsi, dans l’exemple non limitatif illustré, trois lignes de transfert cryogénique 12 présentent une extrémité connectée à une ouverture de sortie d’une enceinte cryogénique 2, et une autre extrémité connectée à une ouverture d’entrée d’une autre enceinte cryogénique 2, une ligne de transfert cryogénique 12 présente une extrémité connectée à une ouverture de sortie d’une enceinte cryogénique 2 et une autre extrémité connectée en entrée d’un système de refroidissement cryogénique 9, et une ligne de transfert cryogénique 12 présente une extrémité connectée en sortie du système de refroidissement cryogénique 9 et une autre extrémité connectée à une ouverture d’entrée d’une enceinte cryogénique 2.