INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le rotor 46 comprend plusieurs aubes en forme d’hélice. Dans l’exemple représenté, le rotor 46 comprend quatre aubes 52, 54, 56 et 58. Un autre nombre d’aubes peut être envisagé. Le nombre d’aubes dépend notamment du pas souhaité de l’hélice. Ce pas peut être fixe et identique pour toutes les aubes. Alternativement, il est avantageux de faire varier le pas d’hélice de chaque aube entre l’entrée et la sortie de la pompe à aube 20. Un pas plus faible en entrée permet d’éviter les variations brutales de pression du fluide entre le conduit d’admission 24 et les aubes. En effet, pour permettre à la pompe hydraulique 10 de fonctionner avec une pression de fluide faible au niveau du conduit d’admission 24, il est avantageux de limiter la variation de pression de fluide au niveau de l’entrée de la pompe à aube 20, notamment pour éviter le risque de cavitation. Le pas de l’hélice peut ensuite croitre en direction de la sortie de la pompe à aube 20 afin d’augmenter la pression de fluide progressivement avant d’atteindre la pompe trochoïde 22. Sur la , la variation de pas peut être visualisée par des cotes s’étendant parallèlement à l’axe 16. Une première cote c1 sépare les aubes 52 et 54 au plus près du conduit d’admission 24 et une seconde cote c2, supérieure à la cote c1, sépare les aubes 54 et 56 plus près de l’ouverture 42 réalisée dans la pièce de transition 28.
La représente un exemple de profil des aubes 52, 54, 56 et 58. Ce profil est une coupe d’une aube par une surface cylindrique 60 d’axe 16 représentée à plat. Le profil s’étend entre un bord d’attaque 62 situé au plus près du conduit d’admission 24 et un bord de fuite 64 situé au plus près de la pièce de transition 28. Le profil est asymétrique. Plus précisément, une ligne d’extrados 66 est plus longue qu’une ligne d’intrados 68 correspondante. Les appellations d’intrados et d’extrados sont définies par similitude avec celles utilisées pour une aile d’avion. L’intrados correspond à la face de l’aube où la pression du fluide est la plus élevée et l’extrados correspond à la face de l’aube où la pression du fluide est la plus basse. Parmi les profils asymétriques, il est possible de choisir un profil défini par « National Advisory Committee for Aeronautics » connu par son acronyme NACA. La mise en œuvre d’un tel profil asymétrique permet d’augmenter la vitesse de rotation de la pompe à aube 20 en limitant les risques de cavitation pour obtenir l’augmentation de pression et le débit souhaités. D’autres profils sont bien entendu possibles.
La cavité 50 formant le stator de la pompe à aube 20 est de révolution autour de l’axe 16. Entre les aubes 52, 54, 56, 58 et la cavité 50, un jeu fonctionnel est prévu pour permettre la rotation des aubes. Ce jeu fonctionnel est le plus faible possible pour limiter les fuites et améliorer le rendement de la pompe à aube 20. Le jeu fonctionnel est notamment fonction des tolérances de fabrication des différentes pièces mécaniques et des dilatations thermiques possibles lors du fonctionnement. Il est possible de réaliser une cavité 50 cylindrique sur toute la longueur de la cavité 50 définie le long de l’axe 26 et balayée par les aubes. Alternativement et avantageusement, la section de la cavité 50, définie perpendiculairement à l’axe 16, possèdent un diamètre D décroissant en direction de l’ouverture 42 formant la sortie de la pompe à aube 20. Les dimensions radiales des aubes 52, 54, 56, 58 suivent cette décroissance. On considère que pour toute section, les diamètres nominaux des aubes et de la cavité 50 sont égaux aux jeux fonctionnels près. Cette évolution du diamètre D permet de réduire la section de passage du fluide de l’amont vers l’aval de la pompe à aube 20. Cette réduction de section de passage permet d’augmenter la vitesse du fluide et donc sa pression lors de son transit dans la pompe à aube 20. Ceci permet d’améliorer l’efficacité de la pompe à aube 20.
Alternativement ou en complément à la forme de la cavité 50, il est également possible d’agir sur le diamètre intérieur des aubes. Plus précisément, le rotor 46 de la pompe à aube 20 comprend un arbre 70 solidaire de l’arbre 12. Comme on l’a vu précédemment, l’arbre 70 et l’arbre 12 peuvent être réalisés en une seule pièce mécanique ou en deux pièces mécaniques séparées. L’arbre 70 est de révolution autour de l’axe 16. De l’arbre 70 s’étend radialement, autour de l’axe 16, les aubes 52, 54, 56 et 58. L’arbre 70 et les aubes 52, 54, 56, 58 forment le rotor 46 de la pompe à aube 20. Le diamètre extérieur d de l’arbre 70, défini perpendiculairement à l’axe 16, peut être constant sur toute la zone où les aubes 52, 54, 56 et 58 sont implantées. Alternativement, le diamètre extérieur d de l’arbre 70 peut croitre en direction de la sortie de la pompe à aube 20. Cette évolution du diamètre d de l’arbre 70 contribue à la réduction de section de passage du fluide en direction de la sortie de la pompe à aube 20.
Le fait d’augmenter le diamètre d de l’arbre 70 et/ou de réduire le diamètre D de la cavité 50 en direction de la sortie de la pompe à aube 20 permet de mieux s’adapter à la définition de la pompe trochoïde 22 et plus précisément à la position de l’ouverture 42 de la pièce de transition 28 formant à la fois la sortie de la pompe à aube 20 et la zone d’aspiration 38 de la pompe trochoïde 22.
Le bord d’attaque 62 des aubes 52, 54, 56 et 58 de la pompe à aube 20 peut s’étendre perpendiculairement à l’axe 16. Alternativement, il est possible d’incliner le bord d’attaque par rapport à une direction perpendiculaire à l’axe 16. Plus précisément, le bord d’attaque 62 se rapproche de la sortie de la pompe à aube 20 lorsque sa distance à l’axe 16 augmente. Cette inclinaison peut être constante et le bord d’attaque 62 peut former un segment de droite comme représenté sur la . L’inclinaison du segment de droite est représentée par un angle α. Il est également possible d’incliner le bord d’attaque 62 de façon évolutive lorsque sa distance à l’axe 16 augmente. Cette inclinaison permet d’améliorer la pénétration du fluide dans la pompe à aube 20 pour limiter le risque de cavitation et ses effets potentiellement destructeurs.
La représente en perspective la pièce de transition 28. On distingue l’ouverture 42 formant la sortie de la pompe à aube 20 et la zone d’aspiration 38 de la pompe trochoïde 22. La pièce de transition 28 comprend une rampe 72 permettant de guider le fluide en sortie de la pompe à aube 20 avant d’atteindre l’ouverture 42. Autrement dit la rampe 72 est située entre la pompe à aube 20 et la pompe trochoïde 22 du côté de la pompe à aube 20. La rampe 72 est avantageusement en forme en d’hélice se développant dans le même sens que la forme en hélice des aubes 52, 54, 56 et 58 afin de limiter les pertes de charges entre les deux pompes 20 et 22.
Ensemble pour roulement Domaine technique de l’invention La présente invention concerne les ensembles pour roulement. En particulier, l’invention concerne les paliers à roulement et plus particulièrement les paliers à roulement tournant à faible vitesse amenés à subir des charges occasionnelles extrêmes.
Etat de la technique antérieure Les paliers à roulement sont généralement utilisés pour assurer la mise en position axiale et radiale précises d’arbres solidaires de pièces devant être orientées ou mis en rotation lente. Ces paliers à roulement sont constitués d’une bague de roulement interne présentant une piste de roulement, pouvant ou non être divisée en deux demi-bagues portant chacune une demi-piste ; d’une bague de roulement externe présentant une piste de roulement, pouvant être ou non divisée en deux demi-bagues portant chacune une demi-piste; d’éléments roulants pouvant être des billes ou des rouleaux et éventuellement d’un ou plusieurs dispositifs séparateurs d’éléments roulants visant à assurer la bonne répartition circonférentielle de ces derniers dans le roulement. Les éléments roulants peuvent être des billes, des rouleaux cylindriques, coniques ou en tonneaux.
Les paliers à roulement mettent en jeu des géométries de contacts hertziens de type bille/pistes en portions de tores, rouleau cylindrique/ pistes cylindriques, rouleau conique / pistes coniques ou rouleau tonneau / pistes sphérique et torique. Ces géométries ont tendance à concentrer les efforts de contact sur des surfaces très réduites.
Lors de chargement très important à une position donnée ou à très faible vitesse, les pressions de contact entre les éléments roulants et les pistes pourraient dépasser la limite élastique des matériaux des pistes ou des éléments roulants, altérant leurs géométries par matage. Ce matage détériore le bon roulement en créant des points durs voire un jeu. On appelle cela l’effet de Brinell ou brinelling. Afin d’éviter ce type de détérioration, les paliers à roulement sont dimensionnés pour tenir compte des chargements extrêmes, même si ceux-ci sont rares. De nombreux paliers à roulements sont donc surdimensionnés dans la très grande majorité de leur cycle de vie. Ces paliers à roulement surdimensionnés sont lourds, encombrants et coûteux.
Présentation de l’invention Un but de la présente invention est de proposer un ensemble pour un roulement résistant mieux à des surcharges occasionnelles. Un autre but de la présente invention est de proposer un ensemble pour un roulement ne présentant pas de point dur ou de jeu après un évènement occasionnel de chargement extrême.
Un autre but de la présente invention est de proposer un ensemble pour un roulement moins lourd tout en étant capable de supporter des charges importantes. Un autre but de la présente invention est de proposer un ensemble pour un roulement moins encombrant et capable de supporter des charges importantes. Un autre but de la présente invention est de proposer un ensemble pour un roulement moins coûteux.
Cependant, la rupture de la liaison carbone-carbone dans les alcools étant difficile aux basses températures auxquelles ont lieu les électrolyses ( pour un alcool primaire : R-CH 2 OH → R-CHO + 2H + + 2e - (2), ou R-CH 2 OH + H 2 O → R-COOH + 4H + + 4e - (3), ou R-CH 2 OH + 2H 2 O → R’-OH + CO 2 + 6H + + 6e - (4), etc., pour un alcool secondaire : R 1 -CHOH-R 2 → R 1 -CO-R 2 + 2H + + 2e - (5).
Pour la réduction des protons à la cathode, la demi-réaction suivante est considérée : n (H + + e - ) → ( n /2)H 2 (6), les sommes des demi-réactions (2), (3), (4) ou (5) avec (6) conduisant aux réactions ci-après : pour un alcool primaire : R-CH 2 OH → R-CHO + H 2 (7), ou R-CH 2 OH + H 2 O → R-COOH + 2H 2 (8), ou R-CH 2 OH + 2H 2 O → R’-OH + CO 2 + 3H 2 (9), etc., pour un alcool secondaire : R 1 -CHOH-R 2 → R 1 -CO-R 2 + H 2 (10).
Il va de soi, toutefois, que d’autres types de cellules électrolytiques peuvent être envisagés comme, par exemple, une cellule d’électrolyse à membrane échangeuse d’anions, ou AEMEC de Anion Exchange Membrane Electrolysis Cell , une cellule d’électrolyse alcaline, ou AEC de Alkaline Electrolysis Cell , une cellule à membrane de séparation des compartiments poreuse ou encore une cellule sans séparation des compartiments.
Dans le cas où la cellule d’électrolyse est une PEMEC, alors la membrane polymère peut notamment être l’une des membranes perfluorées sulfoniques qui sont commercialisées sous les références commerciales Nafion TM et Aquivion TM , tandis que la cathode peut notamment être à base de nanoparticules de platine disposées sur un support carboné.
Comme connu en soi, l’électrolyse de l’alcool peut être réalisée en milieu acide ou en milieu alcalin (cf. référence [1] ).
Toutefois, on préfère, dans le cadre de l’invention, qu’elle soit réalisée en milieu alcalin, par exemple une solution aqueuse comprenant 1 mol/L d’hydroxyde de sodium dans de l’eau ultrapure, en raison de ce que la cinétique d’oxydation des alcools est plus rapide en milieu alcalin qu’en milieu acide.
Conformément à l’invention, l’alcool soumis à l’électrolyse est, de préférence, un alcool aliphatique saturé à chaîne linéaire, lequel peut être un monoalcool tel que le méthanol, l’éthanol, le propanol ou le n -butanol, ou un bien un polyalcool, ou polyol, tel que le l’éthylène glycol, le propylène glycol, le glycérol, le sorbitol, le mannitol et le xylitol.
De préférence, l’alcool est un alcool biosourcé, c’est-à-dire issu de la biomasse oléagineuse ou de la biomasse lignocellulosique, tel que l’éthanol, le glycérol, le sorbitol, le mannitol et le xylitol.
De manière préférée entre toutes, l’alcool est de l’éthanol ou du glycérol biosourcé.
Outre les avantages précédemment mentionnés qui sont ceux que présente un procédé de reformage électrochimique d’un alcool par rapport à celui de l’eau (moindre consommation énergétique, valorisation d’alcools issus de la biomasse, production de co-produits (aldéhydes, acides carboxyliques, etc.) à plus grande valeur ajoutée que l’oxygène qui est le seul co-produit du reformage électrochimique de l’eau, etc.), l’invention présente les avantages suivants : - de par le couplage des activités catalytique et radioactive des platinoïdes sur la réaction d’électro-oxydation des alcools, celui d’augmenter de manière très significative les courants d’oxydation anodique, à un potentiel d’électrolyse donné, par rapport à ceux obtenus par seule activation catalytique, ce qui peut se traduire par une augmentation de la vitesse de production de l’hydrogène à la cathode de l’électrolyseur pour la même énergie électrique consommée, ou bien, une diminution de l’énergie électrique consommée pour une même vitesse de dégagement d’hydrogène à la cathode ; et - celui de permettre, dans le cas où la solution aqueuse acide de produits de fission est une solution résultant d’une attaque acide de fines de dissolution d’un combustible nucléaire usé ou un raffinat d’un procédé de traitement d’un combustible usé, une valorisation d’une source de platinoïdes qui constitue aujourd’hui un déchet de haute activité et, par là même, de réduire la masse de déchets destinés à un stockage en couches profondes.
D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront du complément de description qui suit, qui se rapporte à des essais ayant permis de valider l’invention et qui se réfère aux figures annexées.
Brève description des figures et représentent les résultats d’essais visant à évaluer, par voltampérométrie linéaire dans une solution d’hydroxyde de sodium à 1 mol/L contenant 0,1 mol/L d’éthanol, l’activité électrolytique dans la réaction d’électro-oxydation de l’éthanol en éthanal de dépôt de platinoïdes radioactifs obtenus à partir d’une solution aqueuse d’attaque acide de fines de dissolution d’un combustible nucléaire usé (courbes 1) et à la comparer à celle des dépôts réalisés au moyen d’une solution inactive simulant la solution de platinoïdes radioactifs (courbes 2 et 3 sur la ; courbes 2 et 4 sur la ) ; sur ces figures, l’axe des abscisses correspond à la polarisation, notée E et exprimée en V versus Hg/HgO, tandis que l’axe des ordonnées correspond à la densité de courant, notée J et exprimée en mA/cm 2 .
représente les résultats d’essais visant à évaluer, par voltampérométrie cyclique, dans une solution d’hydroxyde de sodium à 1 mol/L, la surface active de dépôts de platinoïdes radioactifs obtenus à partir d’une solution aqueuse d’attaque acide de fines de dissolution d’un combustible nucléaire usé (courbes 1) et à la comparer à celle d’autres types de dépôts réalisés au moyen d’une solution inactive simulant la solution de platinoïdes radioactifs dans les mêmes conditions (courbes 2) ; sur cette figure, l’axe des abscisses correspond à la polarisation, notée E et exprimée en V versus Hg/HgO, tandis que l’axe des ordonnées correspond à la densité de courant, notée J et exprimée en mA/cm 2 .
Description détaillée des modes de mises en œuvre Les essais qui sont rapportés ci-après ont été réalisés en vue d’évaluer l’activité catalytique dans la réaction d’électro-oxydation de l’éthanol en éthanal de dépôts de platinoïdes radioactifs obtenus à partir d’une solution aqueuse d’attaque acide de fines de dissolution d’un combustible nucléaire usé – cette solution étant appelée solution réelle dans ce qui suit – et de la comparer avec celle : - d’une part, de dépôts de platinoïdes non radioactifs obtenus à partir d’une solution aqueuse simulant la solution d’attaque acide de fines de dissolution d’un combustible nucléaire usé, dite solution simulée dans ce qui suit, et - d’autre part, de dépôts de platinoïdes radioactifs obtenus à partir de la solution réelle puis recouverts par un dépôt de platinoïdes non radioactifs obtenu à partir de la solution simulée.
Est également rapporté un essai visant à apprécier l’activité catalytique, également dans la réaction d’électro-oxydation de l’éthanol en éthanal, de dépôts de platinoïdes non radioactifs obtenus à partir de la solution simulée à laquelle a été préalablement ajouté un élément radioactif, en l’espèce du technétium-99.
La illustre, selon une vue en perspective, un exemple d’installation selon l’invention, qui comprend deux paires d’électrodes cylindriques rotatives à axes horizontaux, formant deux étages de capture, et dont le tribochargeur est formé par un tambour de confinement cylindrique dont la paroi latérale tubulaire forme la grille qui assure la rétention sélective des composants du mélange en fonction de leur niveau de charge électrostatique.
La est une vue en coupe de face de l’installation de la , dans un plan vertical, sensiblement normal à l’axe de rotation du tambour de confinement et aux axes de rotation des électrodes cylindriques.
La illustre, selon une vue partielle en coupe en perspective, le détail de l’agencement des collecteurs du premier étage d’électrodes de l’installation des figures 1 et 2, avec notamment les racloirs permettant de détacher les composants capturés par les électrodes cylindriques.
La illustre, selon un graphique schématique, l’intensité du champ électrique séparateur en fonction de l’altitude, à l’aplomb vertical de l’axe de rotation du tribochargeur de l’installation des figures 1 à 3, dans le plan sagittal de l’installation, et fait apparaître deux pics d’intensité qui correspondent aux resserrements de l’entrefer entre chacune des deux paires d’électrodes.
La illustre, selon un même plan de coupe que la , une variante de réalisation de l’installation qui comprend une chicane anti-retour entre la première paire d’électrodes et la seconde paire d’électrodes, afin d’empêcher la remontée des composants qui sont remis en suspension dans l’entrefer par un lit fluidisé situé en partie basse de l’installation.
La présente invention concerne une installation 100 de séparation destinée à recevoir un mélange 1 contenant au moins une première famille de composants 2, de préférence des fibres 2, et une seconde famille de composants 3, de préférence des granules 3.
De préférence, les composants de la première famille seront des fibres 2, qui présenteront une forme mince et allongée, de préférence sensiblement cylindrique. Par simple commodité de description, les composants de la première famille pourront donc être assimilés à des fibres 2 dans ce qui suit.
Au moins une partie, de préférence la majorité desdites fibres 2 présentes dans le mélange 1 (c’est-à-dire plus de 50% du nombre total des fibres présentes), et plus préférentiellement la totalité (100% du nombre total des fibres présentes) desdites fibres 2 qui sont présentes dans le mélange 1 possèderont une longueur comprise entre 1 mm et 10 mm, tandis que la plus grande de leurs dimensions transverses, c’est-à-dire la plus grande des dimensions considérées perpendiculairement à leur longueur, c’est-à-dire typiquement le diamètre dans le cas d’une fibre de forme cylindrique, sera comprise entre 10 µm et 1 mm. L’installation 100 sera de préférence conçue pour pouvoir séparer et récupérer (au moins) des fibres de telles dimensions.
Plus préférentiellement, les fibres 2 présenteront une dimension, dite longueur, qui est nettement supérieure aux deux autres dimensions, dites dimensions transverses, et plus particulièrement présenteront une longueur au moins 5 fois, de préférence au moins 10 fois, au moins 20 fois, voire au moins 50 fois ou même 100 fois supérieure à la plus grande de ces deux dimensions transverses, c’est-à-dire, typiquement, dans le cas d’une fibre 2 de forme cylindrique, une longueur au moins 5 fois, de préférence au moins 10 fois, au moins 20 fois, voire au moins 50 fois ou même 100 fois supérieure au diamètre de la fibre 2 concernée.
Les fibres 2 pourront être réalisées dans un matériau textile naturel ou synthétique, et plus préférentiellement dans un polymère ou une combinaison de polymères parmi (liste non exhaustive) : le polyéthylène téréphtalate (PET), le polyéthylène (PE), le polypropylène (PP), le polychlorure de vinyle (PVC), le polystyrène (PS).
De préférence, les composants de la seconde famille seront des granules 3. Par simple commodité de description, les composants de la seconde famille pourront donc être assimilés à des granules 3 dans ce qui suit.
Au moins une partie des granules 3 présents dans le mélange 1, de préférence la majorité des granules 3 présents dans le mélange 1 (plus de 50% du nombre total des granules présents), et plus préférentiellement la totalité (100% du nombre total des granules présents) desdits granules 3 présents dans le mélange 1 présenteront de préférence un diamètre équivalent compris entre 125 µm et 5 mm, et un facteur de forme compris entre 1 et 2.
Par « diamètre équivalent », on désigne le diamètre que posséderait une sphère fictive qui occuperait le même volume que le volume occupé par le granule 3 considéré.
Par « facteur de forme », on désigne le rapport entre d’une part le diamètre de Féret maximum, c’est-à-dire la distance maximale, observable pour le granule 3 considéré, entre deux droites qui sont parallèles entre elles et tangentes respectivement à des côtés opposés dudit granule 3 considéré, et d’autre part le diamètre de Féret minimum, c’est-à-dire la distance minimale, observable pour le granule 3 considéré, entre deux droites qui sont parallèles entre elles et tangentes respectivement à des côtés opposés dudit granule considéré. Ce facteur de forme permet de donner une bonne indication de l’élancement des granules 3. A titre indicatif, il est rappelé qu’un facteur de forme égal à 1 correspond à une sphère, et qu’un facteur de forme égal à la racine carrée de 2 correspond à un cube.
L’installation 100 sera de préférence conçue pour pouvoir séparer et récupérer (au moins) des granules 3 présentant les dimensions susmentionnées, et plus particulièrement pour pouvoir trier, en les séparant, d’une part des granules 3 de telles dimensions et d’autre part des fibres 2 présentant les dimensions mentionnées ci-dessus, qui sont initialement mêlés les uns aux autres dans le mélange 1.
De préférence, l’installation 100 permettra notamment de traiter des mélanges 1 dont la proportion en poids des fibres 2, par rapport au poids total du mélange 1, représente entre 5 % et 75 %, tandis que la proportion en poids des granules 3, par rapport au poids total du mélange 1, représente entre 25 % et 95 %.
L’utilisateur peut ensuite refermer la nouvelle anse 3 sur le corps 1. Les billes 12a et 12b se repositionnent dans les poches 9 et 10a pour assurer le verrouillage du cadenas ( ).
Avec un cadenas du type qui vient d’être décrit, il y a très peu de risque de désengagement de l’anse, dès lors qu’il est nécessaire d’agir sur la clé et de faire prendre à l’anse une position angulaire très particulière pour arriver à désengager la jambe longue du corps de cadenas.
Le désengagement ne se fait qu’en suivant la succession d’étapes qui vient d’être décrites.
Typiquement, le cadenas peut être commercialisé comme un ensemble comportant ledit cadenas et un jeu d’anses de différentes dimensions.
Système de charnière invisible et ensemble comprenant un tel système et un dormant et un ouvrant. Le présent exposé concerne un système de charnière invisible.
Par «charnière» on entend tout type de charnière.
On connaît des systèmes de charnière invisibles ou non pour monter de manière articulée un ouvrant par rapport à un dormant dans le but de permettre l’ouverture et la fermeture de l’ouvrant relativement au dormant.