INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Le centre de la surface extérieure asphérique de chaque première lentille 11 est de préférence situé entre 200 et 600 µm, voire 300 et 500 µm, voire 350 et 450 µm, de préférence environ à 400 µm, de la sortie de l'orifice calibré 7 dans la direction du flux d'échantillon, c’est-à-dire selon l’axe X.
La seconde couronne 5 peut comporter jusqu’à sept lentilles 14, appelées secondes lentilles, alignées chacune avec une première lentille 11 selon un axe optique A s’étendant radialement par rapport à l’axe X. La seconde couronne 5 comporte par ailleurs une ouverture 15, dont la fonction sera décrite dans ce qui suit.
Chaque seconde lentille 14 est du type sphérique et comporte une surface radialement interne 16 plane, tournée vers la première couronne 4, et une surface radialement externe 17 en forme de portion de sphère, tournée à l’opposé de la première couronne 4. Le rayon de ladite portion de sphère est par exemple compris entre 3 et 20 mm.
La base 3 définit en outre une chambre amont 18, située à l’opposé de la chambre de mesure 8 par rapport à la paroi mince 6. Ladite chambre amont 18 présente une zone de forme conique ou tronconique, comprenant une extrémité élargie et une extrémité rétrécie, opposée à l’extrémité élargie et formée par la paroi mince 6 comportant l’orifice calibré 7.
La paroi de la zone conique ou tronconique peut former un angle compris entre 10 et 30° par rapport à l’axe X. L’extrémité rétrécie peut présenter un diamètre compris entre 1 et 3 mm, par exemple de l’ordre de 2 mm.
En effet, grâce à cette conception, l'ouverture du côté de la face interne du chemisage est réduite au minimum, ce qui permet d'éviter la pénétration de saletés, de cires ou d'autres matériaux de bouchage potentiels. De plus, en cas de dépressurisation de la conduite, la forme des fentes est favorable à l'ouverture du côté de l’intérieur du tube car le gaz qui s’est accumulé dans l’espace annulaire appliquera, lorsqu’il empruntera les fentes, une pression sur les bords latéraux de celles-ci. Plus la différence de pression entre l’espace annulaire et l’intérieur du tube sera élevée, plus l'élargissement des fentes du côté de l’intérieur du tube sera important. Ainsi, le gaz sera facilement évacué vers l’intérieur du tube lors de la dépressurisation de la conduite. Comme l’évacuation du gaz accumulé sous la chemise vers la conduite va faire baisser le différentiel de pression entre l’espace interstitiel et la conduite, les fentes se refermeront dès que la différence de pression redeviendra suffisamment faible. Ces fentes fonctionnent ainsi comme des clapets anti-retour pour l’évacuation vers la conduite du gaz accumulé sous le chemisage.
En outre, la conception des fentes selon l’invention permet de traiter les dépôts potentiels de solides au niveau des fentes du côté interne. En effet, plus la différence de pression entre l’espace annulaire et l’intérieur du tube est grande, plus l'ouverture des fentes est importante en raison de la pression supplémentaire du gaz accumulé dans l’espace annulaire. S'il y a une couche de dépôt de matière solide sur une fente du côté interne, celle-ci va localement bloquer temporairement ou réduire l'évacuation du gaz de perméation vers l’intérieur du tube, ce qui va augmenter davantage le différentiel de pression. L'ouverture du côté de la face interne du chemisage va alors augmenter, fissurant ainsi la couche de dépôt et permettant au gaz de s'évacuer. L'évacuation du gaz va entraîner le dépôt en même temps que le gaz, nettoyant ainsi la surface interne du chemisage dans la zone de la fente.
Dans le cas improbable d'un blocage local supplémentaire d’une fente, le comportement du chemisage lui-même, combiné à la conception de la fente, débloquera la situation. En effet, même si le gaz ne pourra pas localement s'échapper de l'espace annulaire et qu’il n'est pas en mesure de rejoindre d'autres fentes, le chemisage commencera à se déformer localement et le changement de forme du chemisage favorisera rapidement l'ouverture des fentes et la fissuration de la surface du dépôt, permettant finalement au gaz de perméation de s'échapper.
Par ailleurs, les fentes sont orientées dans la même direction que le tube, et donc que le chemisage en matériau polymère. Cela permet de minimiser l'impact sur la résistance mécanique du chemisage pendant le processus son insertion dans le tube et pendant les opérations d'installation et de durée de vie de la conduite.
De plus, la variation de l'état de contrainte dans le chemisage due au gonflement par absorption d’une partie du fluide transporté, à la pression ou à la compression ou tension axiale liée aux variations thermiques ou à la géométrie in-situ de la conduite ne nuit pas à l'efficacité des fentes selon l’invention.
De préférence, chaque fente présente, en coupe transversale et préalablement à l’insertion du chemisage dans le tube, une ouverture externe au niveau de la face externe du chemisage qui communique par l’intermédiaire d’une gorge avec une ouverture interne au niveau de la face interne du chemisage.
Dans un premier mode de réalisation, chaque fente présente, en coupe transversale et préalablement à l’insertion du chemisage dans le tube, une forme de rectangle avec une ouverture externe ayant la même largeur que l’ouverture interne.
Dans un deuxième mode de réalisation, chaque fente présente, en coupe transversale et préalablement à l’insertion du chemisage dans le tube, une forme de trapèze avec une ouverture externe de plus grande largeur que l’ouverture interne.
Dans un troisième mode de réalisation, chaque fente présente, en coupe transversale et préalablement à l’insertion du chemisage dans le tube, une ouverture externe et une ouverture interne de forme rectangulaire avec l’ouverture externe de plus grande largeur que l’ouverture interne, et une gorge ayant une forme de trapèze isocèle.
Dans ce troisième mode de réalisation, les ouvertures externe et interne de chaque fente peuvent être alignées selon la médiatrice de la gorge, les deux côtés non parallèles de la gorge formant, en coupe transversale, un angle compris entre 20° et 45° avec la médiatrice.
De même, préalablement à l’insertion du chemisage dans le tube, l’ouverture externe de chaque fente peut mesurer entre 1 et 10mm et l’ouverture interne de chaque fente peut mesurer entre 0,2 et 4mm
Dans un quatrième mode de réalisation chaque fente présente, en coupe transversale et préalablement à l’insertion du chemisage dans le tube, une ouverture externe et une ouverture interne de forme rectangulaire avec l’ouverture externe de plus grande largeur que l’ouverture interne, et une gorge ayant une forme de U.
Dans le troisième et quatrième mode de réalisation, en coupe transversale et préalablement à l’insertion du chemisage dans le tube, l’ouverture interne de chaque fente peut déboucher au niveau de la face interne du chemisage par une forme évasée.
Quel que soit le mode de réalisation, les fentes peuvent être alignées le long d’une pluralité d’axes parallèles à l’axe longitudinal du tube. Alternativement, les fentes peuvent être alignées le long d’une pluralité d’hélices centrées sur l’axe longitudinal du tube.
Le chemisage peut comprendre en outre une pluralité de canaux communiquant chacun avec au moins une fente, les canaux étant débouchant du côté de la face externe du chemisage et non débouchant du côté de la face interne du chemisage. Ces canaux permettent ainsi d’assurer un drainage du gaz de perméation vers les fentes.
La conduite peut comprendre en outre un revêtement anti-corrosion appliqué sur une face interne du tube préalablement à l’insertion de la chemise.
Il existe donc un besoin pour un échangeur de chaleur du type à calandre et à tubes dans lequel l’étanchéité entre le fluide coté calandre et le fluide côté tubes est assurée, qui soit léger, compact, de fabrication aisée, et optionnellement apte à échanger avec un fluide corrosif ou pur.
L’invention vise à satisfaire au moins partiellement ce besoin et propose un échangeur de chaleur comportant : - une calandre comportant un corps de calandre tubulaire d’axe X comportant une paroi, au moins un orifice d’entrée et un orifice de sortie étant ménagés dans la paroi, - un assemblage monolithique logé dans la calandre et comportant deux plaques support terminales opposées et un faisceau de tubes creux s’étendant selon l’axe X entre les plaques support terminales, chacune des plaques support terminales étant munie de trous la traversant de part en part dans son épaisseur, chaque trou d’une des plaques support terminales étant prolongé par l’un des tubes jusqu’à un trou correspondant de l’autre plaque support terminale, chaque tube venant de matière avec les plaques support terminales, le corps de calandre et l’assemblage délimitant une chambre de circulation fluidique qui est étanche entre l’orifice d’entrée et l’orifice de sortie.
L’assemblage étant monolithique, l’invention s’affranchit d’une fixation, notamment d’un collage, des tubes sur les plaques support terminales. L’échangeur de chaleur selon l’invention permet ainsi d’assurer une étanchéité parfaite entre le fluide côté calandre et le fluide côté tubes. En outre, la nature monolithique de l’assemblage limite les risques de rupture à l’interface entre les tubes et les plaques support terminales.
De préférence l’assemblage est obtenu par mise en œuvre d’une technique de fabrication additive. La fabrication additive permet la réalisation d’un assemblage de forme complexe. Notamment, l’assemblage peut être avantageusement compact. En particulier, il peut être conformé pour présenter une forme complémentaire d’un objet contre lequel il est destiné à être disposé. Par ailleurs, la fabrication additive permet d’optimiser la forme de l’assemblage en fonction de l’application à laquelle ce dernier est destiné. En outre, elle simplifie par exemple le raccordement direct au réseau, sans raccords et/ou embouts intermédiaires des interfaces fluidiques.
De préférence, l’assemblage est en un matériau polymérique.
Le matériau polymérique peut être choisi parmi l’acide polylactique, l’acrylonitrile butadiène styrène, le polytéréphtalate d'éthylène, le polyamide, le polyuréthane thermoplastique, le polycarbonate, le polypropylène, le polyfluorure de vinylidène, le polyéthylene chlorotrifluoroéthylène, le polytétrafluoroéthylène, le perfluoroalkoxy, l’éthylène propylène fluoré et leurs mélanges. De préférence, le matériau polymérique est choisi parmi l’acide polylactique, l’acrylonitrile butadiène styrène, le polytéréphtalate d'éthylène, le polyamide, par exemple de dénomination PA6 ou PA12, le polyuréthane thermoplastique, le polycarbonate et leurs mélanges. Par exemple, le matériau polymérique peut être un mélange de polycarbonate et d’acrylonitrile butadiène styrène.
L’assemblage peut être fait d’un matériau composite comportant une matrice constituée du matériau polymérique et d’une charge dispersée dans la matrice. La charge peut se présenter sous la forme de fibres et/ou de billes et se présenter sous la forme de fibres et/ou de billes, par exemple sphériques. La charge peut être en un verre et/ou en graphite. Par exemple, la charge comporte des billes de verre et/ou des fibres de verre et/ou des fibres de carbone. Par exemple, l’assemblage est en un matériau composite à base de polyamide dans lequel des billes de verre sont dispersées, dénommé « PA12 GB ».
L’assemblage s’étend selon un axe X qui peut être rectiligne. En variante, l’axe X peut être curviligne, notamment sinueux, ou consister en une succession de portions rectilignes. L’axe X peut consister en une succession de portions curvilignes et de portions rectilignes.
Les tubes peuvent être disposés de manière irrégulière ou, de préférence, de manière régulière au sein du faisceau. Lorsqu’observés selon l’axe X, les tubes peuvent former un réseau à maille carrée ou rectangulaire, ou être disposées en quinconce. Une conformation du réseau en quinconce permet de fabriquer un assemblage compact. Un réseau de tubes à maille carrée facilite le dépoudrage de l’assemblage lorsque ce dernier est obtenu par fabrication additive.
Les tubes peuvent être tous identiques.
Les tubes peuvent être tous rectilignes ou tous curvilignes.
Par ailleurs, au moins une partie, voire tous les tubes peuvent présenter une forme ondulée ou en dents de scie qui suit un axe parallèle à l’axe X, afin d’augmenter la surface d’échange entre le fluide côté calandre et le fluide côté tube. Dans un exemple de réalisation, l’assemblage peut comporter des tubes rectilignes et des tubes ondulés. Les tubes rectilignes peuvent être disposés sur une première rangée de tubes et les tubes ondulés peuvent être disposés sur une deuxième rangée espacée de la première rangée. Une telle conformation permet d’optimiser l’échange thermique pour l’adapter au cheminement du fluide côté calandre dans la chambre de circulation fluidique.
En ce qui concerne les plaques support terminales, elles sont de préférence identiques.
Les plaques support terminales sont de préférence planes. Elles peuvent présenter une épaisseur supérieure à 1 mm. Par ailleurs, elles présentent de préférence une section transverse, observée dans un plan normal à l’axe X, dont le contour extérieur est complémentaire du contour interne de la section transverse du corps de calandre, observé dans le même plan. Au moins une des plaques support présente une section transverse à l’axe X de forme circulaire, rectangulaire ou carrée. Le diamètre d’une plaque support peut être compris entre 5 cm et 30 cm.
De préférence, les plaques support terminales sont fixées sur la calandre. Elles peuvent être encliquetées sur la calandre, de préférence sur le corps de calandre. Notamment, le corps de calandre peut comporter au moins une portion en relief faisant saillie de la face interne de sa paroi et comportant chacun un évidement conformé pour l’encliquetage d’une plaque support correspondantes. Un joint d’étanchéité peut en outre être logé dans l’évidement, la plaque support correspondante encliquetée comprimant le joint d’étanchéité pour étanchéifier la liaison entre ladite plaque support et le corps de calandre.
Dans une variante, les plaques support terminales sont collées sur la calandre. La colle pour fixer les plaques support terminales sur la calandre peut être une colle thermodurcissable ou une colle réactive, par exemple une colle réactive comprenant un composant ou deux composants. La colle thermodurcissable peut en outre être une colle thermofusible.
De préférence, le copolymère a une masse molaire moyenne en nombre, Mn, supérieure à 8000 g/mol, préférentiellement supérieure à 10000 g/mol.
De préférence, le copolymère a une masse molaire moyenne en nombre inférieure à 200 000 g/mol, préférentiellement inférieure ou égale à 150 000 g/mol, plus préférentiellement inférieure ou égale à 130 000 g/mol, encore plus préférentiellement inférieure ou égale à 100 000 g/mol.
Selon un mode de réalisation particulièrement préférentiel de l’invention, le copolymère conforme à l’invention a une masse molaire moyenne en nombre supérieure à 8000 g/mol et inférieure à 130 000 g/mol.
Selon un mode de réalisation particulièrement plus préférentiel de l’invention, le copolymère a une masse molaire moyenne en nombre supérieure à 10000 g/mol et inférieure à 100 000 g/mol.
Le copolymère présente de préférence une dispersité Đ , égale à Mw/Mn (Mw étant la masse molaire moyenne en poids) supérieure à 1 et inférieure à 5 préférentiellement inférieure à 4, plus préférentiellement inférieure à 3. Les valeurs de Mn, Mw et Đ sont mesurées par analyse de chromatographie à exclusion de taille avec un étalonnage polystyrène.
Le copolymère a préférentiellement une température de fusion supérieure ou égale à 97°C, plus préférentiellement une température de fusion supérieure à 97°C.
est une vue schématique arrière du pignon de remontoir seul de la ;
est une vue schématique de côté du pignon de remontoir seul de la ;
est une vue schématique avant de l’engrenage de remontoir de la ;
est une vue schématique de dessus de l’engrenage de remontoir de la ;
est une vue schématique du profil d’une dent du pignon de remontoir projetée sur un plan perpendiculaire au plan portant cette dent.
L’invention concerne un engrenage de remontoir 1, comportant un pignon de remontoir 2 et une roue dentée 3.
Un avant et un arrière de l’engrenage de remontoir 1 est défini, l’avant étant la face visible sur la . Ainsi, l’avant du pignon de remontoir 2 est visible sur la et l’arrière dudit pignon de remontoir 2 est illustré par la .
La droite et le bas de l’engrenage 1 en référence à la correspond à la droite et au bas de la .
Cet engrenage de remontoir 1 est configuré pour être inclus dans une montre mécanique à remontage manuel, non illustrée ici.
Le pignon de remontoir 2 est configuré pour être actionné en rotation autour d’un axe de pignon AA’, notamment par une tige de remontoir non illustrée ici. Il est porté par un plan directeur du pignon PP.
La roue dentée 3 est configurée pour être entrainée par le pignon de remontoir 2 et pivoter autour d’un axe de roue BB’. Elle est portée par un plan directeur de la roue PR. Elle est configurée pour transmettre une force permettant d’accumuler de l’énergie mécanique dans la montre, par exemple en comprimant un ressort.
La roue dentée 3 est maintenue en position dans le sens vertical par des organes de maintien, non illustrés ici, pour éviter que la roue dentée 3 ne se soulève et que la roue dentée 3 ne soit plus en contact avec le pignon 2.
L’entrainement de la roue dentée 3 se fait par la rotation du pignon de remontoir 2, dans un sens horaire sur la .
La roue dentée 3 comporte vingt-six (26) dents 30 disposées régulièrement et radialement sur la périphérie de la roue dentée 3. Ces dents 30 sont portées par le plan directeur de la roue PR. Le profil de ces dents 30, obtenu par projection desdites dents sur le plan directeur de la roue PR, est épicycloïde. Ces dents sont symétriques ici. Toutes les dents 30 de la roue dentée 3 présentent un profil identique.
Le pignon de remontoir 2 comporte treize (13) dents 20 disposées régulièrement et radialement sur la périphérie du pignon de remontoir 2. Chaque dent 20 est portée par un plan PD faisant, avec l’axe de pignon AA’ et le plan directeur du pignon PP, un angle non nul. En fait, chaque plan PD portant chaque dent fait un angle α avec l’axe de pignon AA’ compris entre 15 et 20 degrés, comme illustré sur les figures 4 et 6. Également, chaque plan PD portant chaque dent 20 fait avec le plan directeur du pignon PP un angle complémentaire à l’angle α compris entre 70 et 75 degrés Plus particulièrement, selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, chaque plan PD portant chaque dent 20 fait un angle α avec l’axe de pignon AA’ de 18 degrés, à un demi (0.5) degrés près, comme illustré sur les figures 4 et. Également, chaque plan PD portant chaque dent 20 fait avec le plan directeur du pignon PP un angle complémentaire à l’angle α de 72 degrés, à un demi (0.5) degrés près. Toutes les dents 20 du pignon de remontoir 2 présentent un même profil.
Le profil de ces dents 20, obtenu par projection desdites dents 20 sur le plan portant la dent 20 correspondante, permet à ces dents 20, par leurs dimensions, leurs formes et leurs profils, qu’une dent 20 vienne en contact sur au moins une ligne ou une surface avec une dent 30 de ladite roue dentée 3 lorsque le pignon de remontoir 2 entraine la roue dentée 3.
Cette membrane peut par exemple être formée d’un matériau élastique tel que du caoutchouc, généralement imperméable et insensible aux fluides employés. On pourra par exemple utiliser un caoutchouc naturel ou synthétique, tel qu’un copolymère styrène-butadiène, un fluoroélastomère, un caoutchouc nitrile, l'épichlorhydrine ou tout autre matériau élastomère approprié. Le corps du piston séparateur peut être en acier, aluminium ou en matériau polymère, par exemple en nylon.
Enfin, le piston séparateur 100 comprend un élément de maintien 130 de la membrane. Cet élément de maintien 130 est solidaire du corps 110 du piston et s’étend du même côté du corps que la membrane 120. Cet élément de maintien 130 présente en outre une extrémité libre 131 en contact avec la membrane 120 distante du corps 110 suivant l’axe X.
Ainsi, dans l’état déployé du mode de réalisation représenté , la membrane 120 présente une forme concave dont la concavité est dirigée vers le corps 110 du piston séparateur, l’extrémité libre 131 de l’élément de maintien 130 étant en contact avec le fond de la membrane déployée. Dans l’état rétracté représenté , on constate que la membrane épouse cette extrémité libre 131 de l’élément de maintien et se déforme de part et d’autre de ce dernier en se rapprochant de lui. La membrane, repliée sur elle-même, ne présente plus de forme concave mais reste entièrement située d’un même côté du plan médian du corps précédemment défini, et même du plan contenant son pourtour. Ainsi, lorsqu’elle passe de l’état déployé à l’état rétracté, la membrane reste toujours du même côté d’un plan contenant son pourtour et ne subit donc pas des déformations importantes susceptibles de nuire à son intégrité.
Le pourtour 121 de la membrane est de préférence fixé sur la partie radialement externe 111 à proximité de la périphérie de celle-ci, notamment au plus proche de cette périphérie. Ceci permet de réaliser une membrane occupant un volume maximal dans son état déployé.
Bien qu’envisageable, la fixation par surmoulage du pourtour de la membrane sur le corps n’est pas préférée car cela nécessiterait le recours à des tiroirs de moule compliqués à l’intérieur de la membrane, et créerait une surface de membrane avec de mini arêtes irrégulières défavorables à son endurance. On préfèrera ainsi fixer la membrane au corps mécaniquement.
Les figures 4 à 6 représentent quelques exemples de fixation de la membrane 120 au corps 110. Ainsi, , le pourtour 121 de la membrane est emboîté à l’intérieur d’une gorge périphérique 114 formée dans la partie radialement externe 111. Cette gorge périphérique 114 est ouverte radialement vers l’extérieur du corps 110 et s’étend ici uniquement dans la direction radiale. Le pourtour 121 de la membrane peut former un épaississement ou bourrelet pouvant faciliter son maintien à l’intérieur de la gorge. Dans l’exemple de la , la gorge périphérique 114 est ouverte radialement vers l’extérieur du corps mais présente une section transversale sensiblement en forme en L. Dans les exemples des figures 4 et 5, la gorge périphérique 114 est réalisée d’une pièce avec le corps du piston. Dans l’exemple de la , la gorge périphérique 114 est définie par la partie radialement externe 111 et la partie radialement interne 112 dont une portion s’étend le long de la partie radialement externe 111. On pourrait également envisager que la gorge périphérique 114 soit entièrement réalisée dans une partie radialement interne similaire à celle représentée .
Les parties radialement interne et externe du corps peuvent être réalisées de diverses manières pourvu que le corps du piston puisse être déplacé suivant son axe X à l’intérieur du tube de l’amortisseur.
Typiquement, la partie radialement externe 111 présente ainsi une forme générale circulaire complémentaire de la surface interne cylindrique du tube. Dans les exemples représentés, la partie radialement externe 111 présente une forme annulaire. Elle est en outre généralement pourvue d’une gorge périphérique 115 ouverte radialement vers l’extérieur recevant un joint périphérique 116 apte à assurer l’étanchéité du corps avec la surface interne du tube.
Cette fonction d’étanchéité au fluide pourrait toutefois être réalisée uniquement au moyen d’une lèvre 122 de la membrane s’étendant radialement vers l’extérieur, par exemple située radialement au niveau de la gorge périphérique recevant le pourtour de la membrane, cette lèvre 122 étant apte à venir en appui étanche contre la surface interne cylindrique 11 du tube lorsque ce dernier reçoit le piston séparateur (voir ). La partie radialement externe 111 peut alors présenter une forme plus simple, avec uniquement une gorge périphérique 114 recevant le pourtour de la membrane.