INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le noyau excentré 14 du galet est équipé à l'extérieur d'entretoises et paliers 11 serrés ensemble le long de l'axe de rotation avec des rondelles et des vis. Les roulements 11 se logent dans le creux de la cage extérieure 10. La cage extérieure est donc libre en rotation, de sorte que lorsque le noyau excentré du galet tourne, la cage extérieure 10 ne glisse pas le long du tube 25. Cela évite l'usure du tube et le déplacement latéral du tube le long de son axe. Les exemples de réalisation avec galet, entretoises et rondelles ne sont considérés qu'à titre d'exemple pour la fonction de rotation libre autour du noyau excentré du galet. D'autres alternatives avec des paliers lisses en matière plastique ou des roulements à aiguilles peuvent également être utilisées pour une conception plus compacte. Une conception plus simple sans la fonction de rotation libre peut également être mise en œuvre, par exemple avec le noyau excentré du galet directement en contact avec le tube souple, si ce dernier peut supporter le frottement du noyau excentré du galet pendant sa durée de vie.
D'autres réalisations sont possibles avec un accouplement d'arbre différent ou un autre type de réducteur, ou sans réducteur, donc avec un actionneur rotatif directement couplé au noyau excentré du galet. L'important est que la précision angulaire de l'actionneur de régulation, ou du volant s'il est manuel, soit suffisamment élevée, et que le jeu angulaire du réducteur et de l'accouplement avec le galet soit suffisamment faible pour que l'erreur d'angle n'induise pas de fluctuation au-delà de l'acceptable dans la régulation du BPCV.
En fonction de la précision requise dans la régulation de la contre-pression, de la plage de pression, différents calculs de décentrage « d-ex », de distance « D » peuvent être mis en œuvre. Dans les sections suivantes, plusieurs exemples sont expliqués.
En général, le décentrage « d-ex » du galet excentré et la hauteur « D » sont calculés comme étant : - Excentration « d-ex » = 0,5 x (1-K2) x diamètre intérieur du tube + K1 x épaisseur de la paroi du tube. - Hauteur « D » = 0,5 x [diamètre extérieur du galet + (1-K2) x diamètre intérieur du tube] + [2-K1] x épaisseur de la paroi du tube. K1, sans unité, représente le facteur de compression des parois du tube lorsque la hauteur de pincement « P » est minimale, c'est-à-dire lorsque l'angle est de 180°. Si K1 est choisi faible, tel que 0,05, le tube est légèrement serré lorsque l'angle du galet excentrique est de 180°. Dans cette position, le tube peut ne pas être suffisamment étanche pour faire office de vanne d'isolement. Cependant, une faible valeur de K1 positionne la plage angulaire où le tube est le plus pincé plus près de 180°. C'est là qu'une grande précision est nécessaire. Comme la hauteur de pincement « P » résulte du cosinus de l'angle, lorsque l'angle se rapproche de 180°, la variation de l'angle entraîne une variation beaucoup plus faible de la hauteur de pincement que si l'angle était dans une plage inférieure. En conséquence, l'actionneur rotatif fournit un contrôle plus fin de la hauteur du pincement dans cette plage où la variation de la pression est élevée.
Si K1 est choisi plus élevé, tel que 0,25, la plupart des tubes peuvent être fermés de manière étanche lorsque le galet excentrique est tourné à 180°. La vanne régulée par la contre-pression peut donc être utilisée comme vanne d'isolement. Cependant, cela positionne la plage angulaire où le tube est le plus pincé dans des valeurs angulaires plus petites. Une variation angulaire entraîne une plus grande variation de la hauteur de pincement. La sensibilité de la régulation n'est donc pas aussi grande que dans l'exemple précédent. K1 peut également être choisi dans une plage négative, telle que -0,05, de manière à positionner la plage angulaire où le tube est le plus pincé encore plus près de 180° par rapport au premier exemple, et donc gagner un peu plus de précision. Cependant, la tolérance de fabrication de l'épaisseur de la paroi du tube souple doit être prise en compte de sorte que dans le pire des cas, si l'épaisseur de la paroi est en tolérance inférieure, le pincement est suffisant pour obtenir la contre-pression ciblée.
K2, sans unité, représente le taux de fermeture du tube lorsque l'angle est de 0°. Si K2 est choisi égal à 0, la hauteur de pincement « P » correspond au diamètre extérieur du tube lorsque l'angle est de 0°. Cela facilite l'installation du tube dans la vanne.
Pour maximiser la précision du régulateur de pression, sans compromettre la plage de débit de la vanne de régulation de pression, il peut être intéressant de choisir une valeur K2 telle que 0,05. Cela nécessite de pincer légèrement le tube lorsque le galet est à l'angle 0°, mais une compression de 5% du tube n'est pas difficile à obtenir : l'installation du tube reste facile. De même, l'exemple de la montre qu'aucune chute de pression n'est obtenue avec une hauteur de pincement de 8,90 qui correspond à une compression de 5% du tube de diamètre intérieur 9,4mm. Cela n'augmente donc pas la contre-pression du chemin d'écoulement à un angle de 0° lorsque la contre-pression n'est pas nécessaire. Cependant, les formules ci-dessus montrent qu'une valeur positive de K2 tend à réduire l'excentricité. Comme la variation de la hauteur de pincement « P » est proportionnelle à l'excentricité « d-ex »: avec une valeur positive de K2, la variation de l'angle se traduit par une plus faible variation de la hauteur de pincement « P », d'où une plus grande précision de la régulation quel que soit l'angle. K2 peut également être choisi avec une valeur négative, telle que -0,05. Dans ce cas, avec le galet à 0°, la hauteur de pincement « P » est supérieure au diamètre extérieur du tube et facilite donc la mise en place de ce dernier, ou peut permettre l'utilisation d'un tube plus grand. Mais on peut facilement déduire qu’il en résulte une moindre précision de la hauteur de pincement « P ».
Exemple d’application de la vanne de régulation La présente invention peut s'appliquer à toute application fluidique, avec manipulation de liquide ou de gaz, nécessitant une régulation de la contre-pression sur un tube souple.
De nombreux procédés de traitement des fluides nécessitent une vanne de régulation de contre-pression « BPCV » pour maintenir une pression fixe et stable dans le circuit en amont de la BPCV afin d'assurer le bon fonctionnement du procédé lors de l'écoulement d'un liquide ou d'un gaz dans la tuyauterie. Des exemples d'applications sont, sans s'y limiter, la chromatographie de procédé, la filtration tangentielle.
La filtration tangentielle requiert en effet un pilotage précis de la pression transmembranaire « TMP », tel qu’illustré schématiquement à la . La filtration membranaire est une technique de séparation où un produit à filtrer circule sous pression, habituellement au moyen d'une pompe 18, au travers d’une membrane 17 semi-perméable d’un filtre 16. La fraction qui passe au travers de la membrane est nommée "perméat" 21. La fraction restante, le "rétentat" 20, est recyclée dans une cuve 19 de recirculation. Afin que la filtration soit optimale, une différence de pression stable doit être exercée sur la membrane 17 de filtration, appelée pression transmembranaire. La pression transmembranaire est calculée comme la pression moyenne du rétentat moins la pression du perméat (Pp). La pression moyenne du rétentat est la moyenne de la pression mesurée dans l'orifice de sortie du rétentat (Pr) et de la pression mesurée P dans l'orifice d'entrée du rétentat (Pf). Donc, TMP = (Pr+Pf)/2 – Pp, tous ces paramètres étant mesurés dans la même unité de pression (bar, Pascal, PSI, ou autre). En régulant l'ouverture de la BPCV, la TMP peut-être régulée autour de sa valeur de consigne. Ainsi, au total, la TMP utilisée comme point de consigne et comme rétroaction pour la régulation du BPCV peut être calculée à partir de trois mesures de pression (Pr, Pf, Pp).
Dans le cas d'une application simple nécessitant une pression fixe réglée manuellement, le mécanisme de contrôle est généralement un diaphragme ou un piston avec ressort pour réguler l'ouverture du fluide. Ceci peut être couvert par la présente invention au moyen d'un volant à la place du moteur électrique ou de l'actionneur rotatif de la . Cependant, la présente invention s'adresse principalement au cas des systèmes automatisés où la consigne de pression est définie par un système de contrôle électronique. Dans ce cas, l'ouverture de la vanne est régulée par un actionneur électrique qui est contrôlé électroniquement en boucle fermée en utilisant comme retour une mesure de pression en amont de la vanne. La pression peut être mesurée juste en amont de la vanne, ou peut être une mesure plus complexe, telle que la pression transmembranaire dans le cas d'une filtration tangentielle.
Comme alternative aux solutions avec tuyauterie rigide, en plastique ou en acier, beaucoup d'équipements sont aujourd'hui conçus avec des tubes souples faits d'élastomères tels que le silicone, le PVC, le PTFE, ou d'autres matériaux souples avec éventuellement un renfort extérieur textile ou métallique pour apporter une plus grande résistance à la pression. Ces solutions sont de plus en plus employées dans le cadre des procédés dits "à usage unique" dans l'industrie pharmaceutique, où l'ensemble de la tuyauterie et de l'instrumentation, c'est-à-dire toutes les surfaces en contact avec le produit, sont remplacées entre les cycles de production, les lots ou lors des changements de produit pour éviter les contaminations croisées.
Régulation en boucle La section suivante concerne la commande électronique du BPCV. Le moteur 8 ou actionneur rotatif du BPCV a pour but de positionner l'angle du galet excentré de manière précise et rapide en fonction de la pression mesurée en amont du BPCV, afin d'obtenir la pression de consigne.
Ceci peut être résumé par la , qui présente un logigramme de contrôle en boucle fermée très classique. Les termes " P, I, D " désignent les paramètres de contrôle " proportionnel ", " intégral " et " dérivé " couramment utilisés dans le contrôle en boucle fermée.
Le régulateur BPCV gère le début de la boucle: il reçoit la consigne de pression qu'il compare à la mesure de pression (simple ou complexe comme indiqué précédemment). La différence entre la consigne de pression et la mesure de pression sert de point d'entrée pour la régulation, en utilisant les paramètres de contrôle P, I, D et en résultant avec une correction du pincement « P » (0% = pincement minimal, 100% = pincement maximal). L'entraînement de l'axe procède au réglage de l'angle du galet excentré correspondant à cette correction de pincement.
L’invention concerne aussi une chaine de propulsion électrique d’un aéronef, comportant - un moteur électrique, - une source de tension continue, et - un module d’électronique de puissance et de commande du moteur électrique comportant un onduleur, et étant d’une part relié à la source de tension continue et d’autre part relié au moteur électrique, l’onduleur comportant des modules de puissance comportant chacun un bras de pont haut et un bras de pont bas,
caractérisé en ce qu’il comporte un sous-module de pilotage de l’onduleur, adapté, dans le cas d’une détection d’un défaut électrique dans la chaine de propulsion, à commander un court-circuit au niveau de l’onduleur du module d’électronique de puissance et de commande du moteur électrique, parmi plusieurs types de court-circuit prédéterminés, le court-circuit étant un court-circuit des bras de pont haut, ou des bras de pont bas, ou des bras de pont haut et bas simultanément, ou une alternance de courts-circuits des bras de pont haut et des bras de pont bas, en fonction du type de défaut électrique détecté.
L’invention concerne aussi un aéronef comportant une chaine de propulsion électrique.
La chaine de propulsion électrique et l’aéronef présentent des avantages analogues à ceux précédemment présentés.
Dans un mode particulier de réalisation, les étapes du procédé selon l’invention sont mises en œuvre par des instructions de programme d’ordinateur.
En conséquence, l’invention vise aussi un programme d’ordinateur sur un support d’informations, ce programme étant susceptible d’être mis en œuvre dans un ordinateur, ce programme comportant des instructions adaptées à la mise en œuvre des étapes d'un procédé tel que décrit ci-dessus.
L’invention vise aussi un support d'informations lisible par un ordinateur, et comportant des instructions de programme d'ordinateur adaptées à la mise en œuvre des étapes d'un procédé tel que décrit ci-dessus.
Le support d'informations peut être n'importe quelle entité ou dispositif capable de stocker le programme.
D’autres caractéristiques et avantages apparaîtront à la lecture de la description suivante d’un mode de réalisation préféré, donné à titre d’exemple non limitatif, décrit en référence aux figures dans lesquelles :
illustre une chaine de propulsion électrique, selon un mode de réalisation de l’invention,
illustre un défaut dans la chaine de propulsion électrique de la ,
illustre le procédé de protection de la chaine de propulsion électrique de la .
Or, grâce à l’invention, la résistance thermique est sensiblement réduite par rapport à celle des systèmes de l’état de la technique, puisqu’il s’agit d’un seul caloduc. Seule les résistances thermiques radiales à l'évaporateur et au condenseur sont à prendre en compte.
Il sera compris que des modules d’intersection dans lesquels les canaux de liaison ne se croisent pas à angle droit ne sortent pas du cadre de la présente invention.
En outre les modules, notamment les modules M1 peuvent présenter des longueurs différentes. Dans la présente demande, la longueur du module correspond à la longueur des canaux, par exemple du canal vapeur, le canal vapeur, les canaux liquides et les canaux de liaison ayant sensiblement la même longueur. Par exemple, on peut envisager que la zone adiabatique soit formée par un seul module. Les dimensions extérieures des modules dépendant des dimensions des enceintes de fabrication des machines de fabrication additive.
Dans les exemples décrits sur les figures 1 -4, 5, 8, au moins une des extrémités des modules destinée à se raccorder à un autre module comporte une bride d’assemblage.
En variante, les extrémités destinées à se connecter ne comportent pas de brides et une soudure bout à bout est réalisée entre les modules. Ceci est notamment intéressant lorsque les parois des modules ont une épaisseur suffisante pour ne pas être déformée par une soudure bout-à-bout. Par exemple, les extrémités des modules comportent des formes complémentaires destinées à s’emboîter et à assurer automatiquement l’alignement des canaux de liaisons entre deux modules.
La réalisation par module en fabrication additive permet en outre de réaliser des caloducs permettant de relier une source froide SF et une source chaude SC situées dans des plans sécants, par exemple dans des plans orthogonaux.
Les modules selon l’invention peuvent être conformés pour que la source froide et la source chaude soient en contact avec les faces le long desquelles s’étendent uniquement le canal vapeur ou les canaux liquides.
Pour cela, le module est réalisé de sorte que sa structure soit tournée autour de son axe longitudinal comme s’il avait subi une torsion. Sur les figures 13 et 14, le module M5 tourne de 90° sur sa longueur, la face désignée F1 à une extrémité longitudinale du module est située dans un plan perpendiculaire à la face F1 à une autre extrémité longitudinale. On peut voir le canal vapeur 302, les canaux liquides 304.1 et les canaux de liaison 304.2.
Sur la le module M7, en plus de présenter une structure vrillée, présente une courbure de sorte à former un coude. Dans cet exemple, les faces ont également pivoté de 90°. On peut voir le canal vapeur 402, les canaux liquides 404.1 et les canaux de liaison 404.2.
Il sera compris que l’angle de rotation entre la première face et la deuxième face peut être différent de 90°. Cette forme s’applique également aux caloducs des figures 16A et 17.
Le caloduc peut comporter un ou plusieurs modules présentant cette forme vrillée en fonction de l’environnement dans lequel le caloduc est à implanter.
De préférence, la fabrication des modules des figures selon la méthode additive s’effectue selon le sens de la flèche Z sur la , qui indique le sens dans lequel l’épaisseur du module croît lors de la fabrication.
Le module selon l’invention comporte une, deux, trois, quatre extrémités ouvertes, voire plus, ce qui permet très avantageusement de réaliser des traitements à l’intérieur du module permettant d’améliorer les performances du caloduc, par exemple la conductance à l’évaporateur, au condenseur, de gérer la limite d’ébullition, d’éliminer la poudre résiduelle, de rectifier des dimensions.
Le traitement de surface peut être mécanique, tel que par usinage, par exemple multiaxe grenaillage, sablage, micro polissage, peut être chimique par exemple une anodisation, par circulation d’un liquide dans le module.
Le traitement de surface mécanique peut permettre de respecter les tolérances, notamment en extrémités de modules pour s’assurer que le jeu entre les extrémités des canaux de liaison de deux modules adjacents soit inférieur à la largeur maximale fixée pour le canal de liaison.
Un traitement du module peut être effectué pour en améliorer les propriétés mécaniques, par exemple une compression isostatique à chaud peut être réalisée pour éliminer les microporosités internes subsistantes ou en effectuant une trempe, i.e. en chauffant le module à haute température, puis en le refroidissant rapidement, modifiant sa microstructure, ce qui améliore la ductilité.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION La présente invention concerne un dispositif de raccordement destiné à assurer un raccordement fluidique, et avantageusement étanche, entre un tube ou un conduit et un élément femelle (non représenté sur les figures). Ce raccordement peut notamment être mis en œuvre dans un système d’écoulement et/ou de distribution de fluide (par exemple un liquide tel que de l’eau ou de l’huile, ou un gaz, ou de l’air) dans le domaine automobile, notamment dans les voitures ou tout autre type de véhicule commercial tel qu’un autocar, un camion, une remorque. L’invention n’est toutefois pas limitée à ces seuls domaines, et peut également être mise en œuvre dans les domaines ferroviaire et/ou aéronautique.
A la , on peut voir un dispositif de raccordement 1 selon un exemple de réalisation de la présente invention. Les principes exposés ci-après ne sont pas limités au seul agencement illustré dans cet exemple. Notamment, l’homme du métier, sur la base de ce qui suit, pourra envisager d’autres configurations. En particulier, le dispositif de raccordement 1 selon cet exemple de réalisation est représenté selon un plan de coupe passant par un axe, dit axe principal AA’ dudit dispositif de raccordement 1.
Notamment, le dispositif de raccordement 1 comprend un corps creux 2 qui présente un logement 3 débouchant par une ouverture 4 ( ). L’ouverture 4 permet notamment l’insertion d’un tube selon un sens d’insertion u porté par la direction définie par l’axe principal AA’. Le logement 3 est délimité par une surface interne 5 du corps creux 2 et qui présente une symétrie de révolution autour de l’axe principal AA’.
La surface extérieure du corps creux 2 peut comprendre une ou plusieurs rainures circonférentielles R1, R2 destinées à accueillir un ou plusieurs joints toriques J1, J2 permettant d’assurer une jonction étanche avec un élément femelle.
Le dispositif de raccordement 1 comprend un bague d’accrochage 6 et une première butée 7 permettant d’assujettir un tube susceptible d’être inséré dans le logement selon le sens d’insertion u. Plus particulièrement, la bague d’accrochage 6 et la première butée 7 sont agencées pour empêcher l’extraction du tube dès lors que ce dernier est inséré dans le logement 3 et se trouve en prise avec ladite bague d’accrochage 6.
A cet égard, la bague d’accrochage 6 peut être pourvue de moyens d’accroche lui permettant d’être en prise avec le tube. Plus particulièrement, la bague d’accrochage 6 peut présenter une section intérieure 8 effilée permettant de griffer la surface extérieure du tube, et ainsi être en prise avec ce dernier.
Par « en prise », on entend deux éléments mécaniquement solidaires l’un de l’autre. L’expression « en prise » présente également une nature réciproque de sorte qu’un premier élément en prise avec un deuxième élément implique que le deuxième élément est en prise avec le premier élément. Ainsi, et tout au long de la description, dès lors que la bague d’accrochage est en prise avec le tube implique que le tube est en prise avec la bague d’accrochage.
La première butée 7, pour sa part, est disposée en amont de la bague d’accrochage 6 selon le sens d’insertion u de manière à constituer un obstacle contre lequel la bague d’accrochage 6 est susceptible de buter. De manière particulièrement avantageuse, la première butée 7 peut être formée par un anneau dont l’axe de révolution est confondu avec l’axe principal AA’, et se trouve en liaison fixe dans le logement 3 du corps creux 2.
Ainsi, un effort d’extraction, selon un sens d’extraction v (opposé au sens d’insertion u), sur un tube avec lequel la bague d’accrochage 6 est en prise, positionnera cette dernière en butée contre la première butée 7 et empêchera ainsi le retrait du tube.
Toujours de manière avantageuse, la première butée 7 peut également comprendre une surface interne 9, opposée à sa surface périphérique 10, présentant un forme tronconique divergente selon le sens d’insertion u. Ce dernier aspect permet de contraindre la bague d’accrochage 6 contre le tube lors de l’application d’un effort d’extraction. De manière complémentaire, la bague d’accrochage 6 peut comprendre une surface périphérique 11 qui présente également une forme tronconique divergente selon le sens d’insertion u. Cet aspect a pour effet de renforcer l’effet de contrainte imposé par la première butée 7 sur la bague d’accrochage 6 dès lors qu’un effort d’extraction est exercé sur un tube en prise avec ladite bague d’accrochage 6.
Par « surface tronconique divergente selon le sens d’insertion u », on entend un forme qui s’élargit selon le sens d’insertion u.
Le dispositif de raccordement 1 selon la présente invention comprend également une cartouche 12.
En particulier, la cartouche 12 est disposée dans le logement 3 et est susceptible d’adopter un état dit état de connexion. L’état de connexion est notamment imposé à la cartouche 12 dès lors qu’une longueur prédéterminée D de tube est insérée dans le logement 3 selon le sens d’insertion u, et se trouve par une de ses extrémités, dite extrémité d’insertion E, en butée contre la cartouche 12.
De manière avantageuse, la cartouche 12 comprend un manchon 13 qui s’étend à partir d’une extrémité libre 12a selon le sens d’insertion u.
La est une illustration du dispositif de raccordement 1 et dans lequel une longueur de tube T inférieure à la longueur prédéterminée est insérée dans le logement par l’ouverture 5 et selon le sens d’insertion. Sur cette , la bague d’accrochage 7 se trouve en prise avec le tube T. En d’autres termes, l’extrémité d’insertion E du tube T est en aval de la bague d’accrochage 6 selon le sens d’insertion u. Toutefois, dans la mesure où la longueur de tube T insérée reste inférieure à la longueur prédéterminée D, ledit tube T n’est pas en buté contre la cartouche 12.
La , illustre un stade ultérieur d’insertion du tube T dans le logement 3 selon le sens d’insertion. Notamment, la est une illustration du dispositif de raccordement 1 de la et dans lequel la longueur prédéterminée D du tube T est insérée dans le logement 3 selon le sens d’insertion u. à ce stade d’insertion, le tube T est en butée par son extrémité d’insertion contre la cartouche 12 et est en prise avec la bague d’accrochage 6.
Comparé à une pulvérisation cathodique, un tel processus de pulvérisation ne forme que très peu de polluants particulaires (pas d’éléments contaminant provenant de la machine mettant en œuvre ledit processus) et confère aux particules de matériau métallique une énergie atomique plus importante, ce qui permet une meilleure tenue du getter sur le substrat.