INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Comme cela est visible également sur la , deux rainures ou gorges 137, 138 annulaires sont formées dans la surface cylindrique externe 129 de la partie de rotor 97. Ces rainures 137, 138 sont distinctes l’une de l’autre. Ces rainures 137, 138 sont ouvertes sur l’extérieur de la partie rotor 97 et sont formées de manière parallèle. La première rainure 137 est alignée axialement avec le premier canal 130. Ce dernier débouche ainsi dans la première rainure 137. De même, la deuxième rainure 138 est alignée axialement avec le deuxième canal 131. Le deuxième canal 131 débouche ainsi dans la première rainure 137. La largeur des rainures (suivant l’axe longitudinal) est différente, et dans le présent exemple, la largeur de la première rainure 137 est supérieure à celle de la deuxième rainure 138. De manière avantageuse, la surface radialement interne du moyen de commande 52 comprend des rainures 143, 144 annulaires de formes correspondantes à celles des rainures 137 et 138. Au moins une des rainures 137, 138 est en regard d’une des rainures 137, 138 correspondante de manière à canaliser les flux de fluide ponctuels en un flux commun. En particulier, en situation d’installation, une troisième rainure 143 est alignée axialement avec la première rainure 137 tandis que la quatrième rainure 144 est alignée axialement avec la deuxième rainure 138.
En référence à la , la surface cylindrique interne 104 de la partie rotor 97 comprend également des rainures 145, 146 annulaires qui sont ouvertes vers l’intérieur de celle-ci. Les rainures 146, 145 sont distinctes l’une de l’autre. Les rainures 145 et 146 sont respectivement alignées avec les rainures 137, 138. Le diamètre interne de la rainure 146 ou le fond de celle-ci est radialement plus éloigné vers l’extérieur que le diamètre ou le fond de la rainure 145. Le premier canal 130 débouche également dans la cinquième rainure 145. Le deuxième canal 131 débouche dans la sixième rainure 146. La largeur des rainures 145, 146 suivant l’axe longitudinal sont sensiblement identiques.
Les figures 7a à 7d illustrent quelques étapes d’un procédé de montage d’un dispositif de transfert de fluide dans un organe de turbomachine. En particulier, le procédé de montage comprend une étape d’assemblage du dispositif de transfert 94. Cette étape d’assemblage comprend l’insertion ou l’engagement de la partie stator 96 dans la partie rotor 97. La partie stator 96 engagée dans la partie rotor 97, a sa deuxième extrémité 96b qui s’étend à l’extérieur de la partie rotor 97 avec la bride 108. La partie stator 96 est montée de l’aval vers l’amont dans la partie rotor 97. Le pré montage du dispositif de transfert 94 présente l’avantage de bien maitriser le montage d’éléments considérés comme fragiles tels que les joints, les paliers de roulements, zone d’entrefer, et de pouvoir tester le niveau des fuites à la fin de l’assemblage et donc de livrer un ensemble fiable.
L’étape d’assemblage comprend une sous-étape de mise en place d’au moins une partie des organes de fixation 85. L’écrou 87 est serti sur la collerette 11. Cette étape peut avoir lieu avant l’assemble du dispositif de transfert 94. Les vis 86 sont montées sur la bride 108.
Le procédé comprend ensuite une étape de fixation du dispositif de transfert 94 de fluide sur le moyen de commande 52. Cette étape comprend une sous étape d’intégration dans laquelle le dispositif de transfert 94 est monté à l’intérieur du moyen de commande 52. En particulier, la partie rotor 97 (avec la partie stator 96) est engagée ou insérée dans la portion tubulaire 62b et l’organe de serrage 135 est monté en aval de celui-ci pour le bloquer axialement. Les joints d’étanchéité sont déjà installés dans les gorges ménagées dans la surface radialement externe 129 prévues à cet effet. L’insertion se réalise de l’amont vers l’aval. La deuxième extrémité 96b de la partie stator 96 s’étend en aval du moyen de commande 52. Nous pouvons voir sur la que le diamètre externe D5 de la bride 108 est inférieur au diamètre D4 de la partie rotor 97 (et du diamètre interne de la portion tubulaire 62b). Cela implique que les organes de fixation 85 montés sur la bride 108 au moins en partie ne sont pas accessibles une fois que le dispositif de transfert 94 est monté à l’intérieur du moyen de commande 52. En particulier, en regardant vers l’amont, les vis 86 ne sont visibles que via les passages 83.
Le procédé comprend également une étape d’insertion du fourreau 161 dans chaque passage 83. Le fourreau 161 est introduit jusqu’à ce que sa deuxième extrémité 161b soit à l’intérieur du lamage 108d de la bride 108. Cette étape peut être réalisée avant l’étape de fixation du dispositif 94 dans le moyen de commande 52 ou ultérieurement.
Le procédé comprend une étape de mise en place du moyen de commande 52 équipé du dispositif de transfert 94 dans l’organe de turbomachine (ici le rotor de soufflante). L’ensemble est déplacé de l’amont vers l’aval de façon à ce qu’au moins les brides 56 et 57 coopèrent ainsi que la bride 108 et la collerette 111.
En référence à la , le procédé comprend une étape de fixation de l’interface de fixation de la partie stator 96 et de l’équipement statorique au moyen des organes de fixation 85 de manière à réaliser une coïncidence, avec étanchéité, de la canalisation du dispositif de transfert 94 et de la conduite de l’équipement statorique. En particulier, cette étape comprend une sous étape d’accostage de la deuxième extrémité 96b de la partie stator 96 sur l’organe de stator 98. Lors de cette étape, les interfaces de fixation sont reliées. Les connexions hydrauliques et mécaniques du dispositif de transfert 94 avec l’organe de stator 98 ont lieu également lors de cette étape. En effet, en déplaçant le dispositif de transfert 94 vers l’aval, la bride 108 vient en appui contre la collerette 111 comme représenté sur la . La bride 56 du moyen de commande 52 est également en appui contre la bride 57 de l’arbre de soufflante 32. Cela est possible car le diamètre externe D5 de la bride 108 est inférieur au diamètre interne D7 de la bride 57. Le diamètre externe D1 de la bride 56 est également inférieur au diamètre D2 défini par le mécanisme de liaison 51. Une partie de la paroi cylindrique 63a du moyen de commande 52 ainsi que la deuxième extrémité 96b de l’organe de stator 96 s’étend à l’intérieur de l’arbre de soufflante 32.
Sur la , l’étape de fixation comprend une sous étape d’insertion de l’outil externe 170 dans au moins le passage 83 du dispositif de transfert 94 pour accéder aux organes de fixation 85. En particulier, l’outil externe 170 est inséré dans le passage 83 pour serrer la vis 86 dans l’écrou 87 serti de la collerette 111. Le guidage de l’outil externe est facilité grâce au fourreau 161. Cette action est répétée pour chaque vis 86 et écrou 97. Simultanément, le moyen de commande 52 est fixé à l’arbre de soufflante 32 via les brides 56, 57, 60. La bride 56 du moyen de commande 52 est en appui avec la bride 57 et les organes de fixation 79 permettent de fixer les brides ensemble. Le procédé comprend une étape de retrait de l’outil externe 170 et aussi une étape de retrait du fourreau 161 du ou des passages 83. L’étape de retrait du fourreau 161 a lieu avantageusement après l’étape de retrait de l’outil externe 170.
Le procédé de démontage comprend les étapes de montage de manière inversée. Lors du démontage, l’organe de stator 98 peut rester fixé à la structure fixe de la turbomachine. Le moyen de commande 52 peut également rester fixé à l’arbre de soufflante 32.
Suivant un autre mode de réalisation illustré sur la , le dispositif de transfert 94 comprend également une partie stator 96 installée au moins en partie dans (à l’intérieur) de la partie rotor 97. Dans ce mode de réalisation, les éléments identiques ou sensiblement identiques et/ou avec les mêmes fonctions sont représentés par les mêmes références numériques que ceux du mode décrit précédemment. La partie rotor 97 tourne autour de la partie stator 96 grâce aux premier et deuxième paliers 140, 142. La partie stator 96 s’étend entre la partie rotor 97 et l’organe de stator 98 suivant l’axe longitudinal. La deuxième extrémité 96b de la partie stator 96 s’étend également à l’extérieur de la partie rotor 97, mais aussi à l’extérieur de la cavité 102. Dans cet exemple de réalisation, la partie stator 96 est emmanchée de manière étanche au moins en partie dans un organe de stator 98 de l’équipement statorique (lequel est fixé à la structure fixe ici de la turbomachine). L’organe de stator 98 est fixé à l’élément tubulaire 99 qui est creux et qui est fixé également au porte-satellites 38. En particulier, l’organe de stator 98 est agencé axialement entre l’élément tubulaire 99 et le dispositif de transfert 94. Le diamètre radialement externe D4 de la partie rotor 97 est supérieur ou égal au diamètre externe de l’organe de stator 98 délimité par la surface 110. L’organe de stator 98 est également allongé suivant l’axe longitudinal entre une face amont 98a et une face aval 98b. L’organe de stator 98 comprend une cavité d’ancrage 105 qui s’étend à l’intérieur de l’épaisseur de l’organe de stator 98. Cette cavité d’ancrage 105 est destinée à recevoir la deuxième extrémité 96b de la partie stator 96. La cavité d’ancrage 105 débouche dans une ouverture 106 définie dans la face amont 98a. Cette dernière est définie dans un plan qui est perpendiculaire à l’axe longitudinal. Le bord de l’ouverture 106 comprend un chanfrein 106a qui permet de faciliter l’insertion ou l’emmanchement de manière étanche et en aveugle de la deuxième extrémité 96b de la partie stator 96 en aveugle dans la cavité d’ancrage 105. En effet, la deuxième extrémité 96b de la partie stator 96 est montée en aveugle dans l’organe de stator 99.
Le chanfrein 106a forme un angle avec le plan de la face amont 98a (et/ou avec l’axe longitudinal). Cet angle peut être compris entre 10 et 45° par rapport à l’axe longitudinal. Le chanfrein 106a est incliné vers l’intérieur de la cavité d’ancrage 105 et vers l’axe de révolution de l’organe de stator 98. Cela favorise l’insertion de la deuxième extrémité 96b dans la cavité 105. En particulier, la deuxième extrémité 96b de la partie stator 96 forme sensiblement une portion de cône (portion femelle) qui rentre dans une autre portion de cône (portion mâle) afin d’obtenir un guidage facile et une bonne orientation. La cavité d’ancrage 105 comprend également un fond 107 qui est situé à l’opposé de l’ouverture 106 suivant l’axe longitudinal X.
La partie stator 96 comprend également une bride radiale 108’ qui s’étend radialement vers l’extérieur depuis sa surface cylindrique externe 103. La face aval 108b est en regard de la face amont 98a de l’organe de stator 98 lorsque la deuxième extrémité 96b de la partie stator est engagée dans la cavité d’ancrage 105. L’organe de stator 98 comprend également une bride radiale 109 qui s’étend radialement vers l’extérieur depuis la surface externe 110 de l’organe de stator 98. Cette bride radiale 109 est fixée à la collerette 111 annulaire de l’élément tubulaire 99 via des organes de fixation 164 tels que des pions ou encore des vis et écrous.
Sur la , l’alésage interne 115 de la partie stator 96 débouche de part et d’autre de celle-ci suivant l’axe longitudinal. L’alésage interne 115 débouche dans une troisième ouverture 116 et dans une quatrième ouverture 118. Comme pour le premier mode de réalisation, l’alésage interne 115 est formé par le premier tube 960 et par le deuxième tube 961. Le deuxième tube 961 creux est installé de manière étanche dans le premier tube 960. La cavité interne du tube 961 est coaxiale avec l’axe du premier alésage 115a et en communication avec le premier alésage 115a. Ce dernier débouche dans la troisième ouverture 116 au niveau de la première extrémité 96a. Dans cet exemple, un bouchon 171 est configuré de manière de fermer cette troisième ouverture 116. Le bouchon 171 comprend un doigt 171a agencé à l’intérieur de l’alésage. Un joint d’étanchéité 172 annulaire est monté autour de ce doigt 171a et en contact avec la surface interne de la partie stator 96 (l’alésage) afin d’éviter les fuites de fluide vers l’extérieur de la partie stator 96 via la troisième ouverture 116. Le bouchon 171 comprend une collerette 171b qui coiffe la surface externe de la première extrémité 96a de la partie rotor 97. La bordure de la collerette 171 vient en appui avec la bague interne du premier palier 140. Le capot 139 est monté en amont du bouchon 171 et en amont du premier palier 140.
Dans une composition de silicate employé dans l’étape (e), le rapport molaire SiO 2 /M 2 O (M étant un atome de métal alcalin, de préférence le sodium ou le potassium, et avantageusement de sodium) va typiquement de 1,1 à 35 environ, de préférence de 1,3 à 10 environ, et de façon particulièrement préférée de 1,4 à 5 environ.
La composition de silicate employé dans l’étape (e) peut avantageusement comprendre du silicate alcalin à raison de 45 g à 58 g par litre de solution aqueuse de cette composition de silicate.
La composition géopolymère ou la composition de silicate est appliquée sur la surface du matériau inflammable lors de l’étape (e) en une épaisseur d’environ 10 µm à 1000 µm, de préférence de 10 µm à 500 µm.
La composition géopolymère utilisable dans l’étape (e)
Lorsque l’étape (e) met en œuvre une composition géopolymère, il s’agit de préférence une composition géopolymère liquide. Pour permettre une application par pulvérisation, on préfère employer dans l’étape (e) une composition de relativement faible viscosité, de préférence inférieure à 3 Pa.s.
Une composition géopolymère employée dans l’étape (e) est de préférence une composition géopolymère aluminosilicate.
De façon particulièrement préférée une composition géopolymère employée dans l’étape (e) comprend de l’eau, du silicium (Si), de l’aluminium (Al), de l’oxygène (O), et au moins un élément choisi parmi le potassium (K), le sodium (Na), le lithium (Li), le césium (Cs), et le calcium (Ca), et de préférence choisi parmi le potassium (K) et le sodium (Na).
Cette composition géopolymère peut en particulier comprendre au moins un premier aluminosilicate, au moins un premier silicate alcalin, de l’eau, et éventuellement une base alcaline.
Le premier aluminosilicate
Le premier aluminosilicate peut être choisi parmi les métakaolins (i.e. kaolins calcinés), les cendres volantes (bien connues sous l’anglicisme « fly ash »), le laitier de haut fourneau (bien connu sous l’anglicisme « blast furnace slag »), les argiles gonflantes telles que la bentonite, les argiles calcinées, tout type de composé comprenant de l’aluminium et de la fumée de silice, les zéolithes, et un de leurs mélanges.
Parmi ces composés, les métakaolins sont préférés, notamment ceux commercialisés par la société Imérys.
Dans l’invention, l’expression « métakaolin » signifie un kaolin calciné ou un aluminosilicate déshydroxylé. Il est de préférence obtenu par déshydratation d’un kaolin ou d’une kaolinite.
La composition géopolymère peut comprendre de 5 à 50% en poids environ d’aluminosilicate, et de préférence de 10 à 35% en poids environ d’aluminosilicate, par rapport au poids total de la composition géopolymère.
La composition géopolymère peut comprendre en outre un deuxième aluminosilicate différent du premier aluminosilicate.
De préférence, la composition géopolymère comprend deux kaolins calcinés ayant des températures de calcination différentes.
Selon une forme de réalisation particulièrement préférée de l’invention, la composition géopolymère comprend un premier métakaolin choisi parmi les kaolins calcinés à une température T c1 d’au moins 650°C environ, et un deuxième métakaolin choisi parmi les kaolins calcinés à une température T c2 telle que T c2 - T c1 ≥ 100°C environ, au moins un premier silicate alcalin, de l’eau, et éventuellement une base alcaline. La composition géopolymère peut alors présenter des propriétés mécaniques améliorées, notamment en termes de flexibilité et de durabilité, tout en garantissant de bonnes propriétés de réaction et de tenue au feu.
Eventuellement, plusieurs interfaces-stimulateurs neuronaux 1,21’ peuvent être utilisées pour le réglage de paramètres de commandes pci distincts (i=1…I) d’un ou plusieurs équipements électroniques 2 au moyen de l’interface neuronale directe 4.
La illustre un schéma simplifié d’une architecture incluant un équipement électronique comportant une interface-stimulateur neuronal selon l’invention.
Un équipement électronique 2 comporte une interface-stimulateur neuronal 21’.
L’interface-stimulateur neuronal 21’ est apte à reproduire au moins un signal à reproduire avec plusieurs fréquences données distinctes : . Les fréquences données sont associées à des directions données distinctes de réglage d’un paramètre de commande pci (aussi notées ) d’un équipement électronique 2.
L’interface-stimulateur neuronal 21’ de la correspond à l’interface-stimulateur neuronal 21’ décrit en référence à la .
Une interface neuronale directe 4 apte est à capter une fréquence neuronale f ecg relative à un utilisateur U lors d’une reproduction d’un signal à reproduire avec une fréquence donnée . L’interface neuronale directe 4 comporte un émetteur 44 (non illustré) de la fréquence neuronale captée f ecg via un réseau de communication (non illustré). L’émetteur 44 de la fréquence neuronale captée fecg est apte à déclencher un réglage d’un paramètre de commande pci d’un équipement électronique 2. Le réglage du paramètre de commande pci est effectuée dans une direction de réglage donnée dr n associée à une des fréquences données f n des signaux à reproduire sr(f n ), sr n (f n ) par une interface-stimulateur neuronal 1, la fréquence donnée fn associée à la direction de réglage donnée dr n étant une fréquence donnée dont la fréquence neuronale émise f ecg est fonction.
L’équipement électronique 2 comporte un régulateur 260 apte à régler un paramètre de commande pci d’un composant 20 de l’équipement électronique 2 dans plusieurs directions de réglage données distinctes . Une direction de réglage donnée est fonction d’une fréquence neuronale f ecg émise par une interface neuronale directe 4 lors d’une reproduction d’un signal à reproduire avec une fréquence donnée par une interface-stimulateur neuronal. La fréquence neuronale émise f ecg est fonction d’une des fréquences données Les directions de réglage données distinctes sont associées à des fréquences données distinctes .
L’équipement électronique 2 de la correspond à l’équipement électronique 2 décrit en référence à la .
Eventuellement, un gestionnaire 5 d’objets connectés à un réseau de communication 3 dont au moins une interface-stimulateur neuronal connectée 1, 21’ et un équipement électronique 2 est utilisé pour mettre en œuvre l’invention.
Le réseau de communication 3 est un réseau distant ou local, domestique.
En particulier, un gestionnaire d’objets connectés 5 comporte un coupleur 50 apte à associer des fréquences données au moins un signal à reproduire reproduits par une interface-stimulateur neuronal connectée 1, 21’ au réseau de communication 3 à des directions données distinctes de réglage d’un paramètre de commande pci d’un équipement électronique 2 connecté au réseau de communication 3.
Lidar statique à grand champ de vue DOMAINE DE L’INVENTION La présente invention concerne le domaine des lidars réalisant une mesure par temps de vol (« time of fligth » en anglais ou TOF), et plus particulièrement des lidars présentant un champ de vue supérieur à 5°. On s’intéresse ici aux lidars statiques (sans pièces mécaniques en mouvement) faible consommation, petites dimensions et bas coût. Ce type de lidar trouve par exemple des applications dans la détection d’obstacles.
ETAT DE LA TECHNIQUE Un lidar (Light Detection And Ranging) est un appareil servant à la mesure de distance par mesure de temps de vol d’une impulsion lumineuse.
Il émet pour cela une impulsion lumineuse de forte puissance et de courte durée (typiquement quelques ns), et récupère un temps plus tard une impulsion réfléchie/rétrodiffusée sur un obstacle. Connaissant la vitesse de propagation de la lumière, la distance est déduite de ce retard, appelé temps de vol. Elle est calculée selon la formule
dans laquelle est la vitesse de la lumière, le retard lié à la distance entre l’émetteur et l’obstacle. Ainsi, pour un obstacle distant de 1m, il est admis que le retard est de 6.67 ns.
Le lidar est constitué : -d’un émetteur d’impulsions optiques (diode laser ou diode électroluminescente), contrôlé par un composant logique de type microprocesseur, microcontrôleur ou FPGA -d’un récepteur optoélectronique dont le rôle est la conversion de l’impulsion réfléchie en signal électrique dans le respect de qualité de mesure, en particulier en maximisant le rapport signal à bruit de mesure, noté S/N -d’un organe de traitement du signal électrique fourni par le récepteur pour en déduire la distance de l’obstacle. Cet organe peut être un convertisseur temps-distance, ou « Time to Distance Convert » (TDC), ou un système de traitement numérique du signal à base de microprocesseur, microcontrôleur ou FPGA.
Typiquement dans le cas de l’utilisation d’un émetteur à diode laser, la puissance optique émise peut aller jusqu’à quelques dizaines de watts sur une durée de quelques nanosecondes. Les ordres de grandeurs de puissances reçues issues des échos sont typiquement de quelques nanowatts à quelques centaines de milliwatts. Le fond lumineux peut varier de la puissance nulle pour le noir complet jusqu’à 1kW/m² (120klux) en cas de plein soleil. Ainsi, un éclairement de 10W/m² correspondant à un éclairage artificiel moyen éclairant une photodiode silicium de 5x5mm² engendrera un courant de photo génération d’environ , le plein soleil un courant d’environ .
Les lidars sont utilisés pour mesurer des distances, cartographier des surfaces, détecter des objets. On distingue plusieurs types de lidars :
Le lidar 1D, souvent à champ étroit, présente un faisceau lumineux impulsionnel émis de faible ouverture (lidar faible champ de vision - Field Of View – FOV ). Il mesure la distance d’un point précis, où est situé l’objet. Les composants optoélectroniques (diode d’émission de faisceau, photodiode de réception) sont alors souvent associés à des composants optiques (lentilles, filtres,…) pour la collimation et la focalisation des faisceaux. Ces lidars 1D à champ étroit (typiquement moins de 3°) et courte portée sont commercialisés pour des applications de détection d’obstacles dans les applications légères d’objets à déplacement autonome ou semi autonome tels que les drones ou robots au sens large (aspirateurs et tondeuses autonomes, véhicules radiocommandés à détection d’obstacles …). Ils ont supplanté les traditionnels télémètres à ultrasons dont le champ est beaucoup plus large et dont on ne sait pas exactement quel objet va constituer son premier obstacle détecté.
Les lidars 1D ont l’avantage d’être relativement peu encombrants et faible cout mais présentent un inconvénient majeur qui est un champ de vision étroit, inférieur à 3° (Safran LRF3013, Benewake TF02).
Le besoin de détection d’obstacle nécessitant un champ d’observation large, ce rôle est plutôt assuré actuellement par l’utilisation de lidars 3D à technologie scan. Le faisceau impulsionnel est également de faible ouverture, mais couplé à un système de balayage mécanique pour irradier toute une portion de l’espace: plusieurs tirs dirigés vers plusieurs endroits sont nécessaires pour réaliser une cartographie. Les lidars 3D permettent d’établir une cartographie précise de l’environnement par l’utilisation de systèmes mécaniques plus ou moins complexes ou encore par l’utilisation de MEMS (Micro Electro Mechanic Systems). Ils sont efficaces mais possèdent l’inconvénient d’être surdimensionnés au regard des applications légères, en termes de : -Volume de données : une cartographie précise nécessite un traitement lourd de données dont il est possible d’imaginer que toutes ne sont pas à traiter -Encombrement physique important -Consommation importante (supérieure au W dans la plupart des cas) -Fréquence de rafraîchissement des mesures faible (quelques dizaines de Hz)