INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Ainsi, un vissage de la portion filetée 89 de la coiffe 52 sur une portion filetée 113 du corps 30 de la torche 10 engendre la création d'un effort de compression sur l'empilement enserré entre la coiffe 52 et le porte-électrode 36, lui-même en appui sur le corps 30, qui applique une force en réaction à la force de serrage appliquée par la coiffe 52 sur l'empilement des pièces d'usure 13-51-12-47-15. Cela permet d'assurer un centrage des différents composants de l'empilement des pièces d'usure 13-51-12-47-15 ayant chacun au moins une face de forme généralement conique en appui contre une face conique d'un élément adjacent correspondant de l'empilement.
Le dissipateur thermique amont 43 présente un degré de liberté en translation axiale par rapport au corps de la torche 10, de façon à permettre le centrage des différents composants lors d'un vissage de la portion filetée 89 de la coiffe 52.
Avantageusement, on prévoit un dispositif de détrompage 114 pour s'assurer d'un vissage complet de la coiffe 52 sur le corps de la torche 10. Le dispositif de détrompage 114 comporte un bandeau annulaire coloré disposé sur le corps 30 de la torche 10 qui devient invisible uniquement si le vissage de la coiffe 52 sur la torche 10 est complet.
Avantageusement, la forme généralement tronconique 94 de la face externe de la tuyère aval 13 externe peut avoir une légère sphéricité, de sorte que la ligne de contact entre la sphère 94 et le tronc de cône de la coiffe 52 assure l’étanchéité entre la tuyère 13 et la coiffe lors du serrage de celle-ci.
Avantageusement, les surface d’appui cône sur cône des diffuseurs amont 47 et aval 51 assurent lors du serrage une étanchéité relative permettant un passage du gaz amont et aval très majoritairement par les canaux des diffuseurs 47, 51, sans avoir à recourir à des joints élastomère entre les diffuseurs et les autres pièces d’usure, ce qui simplifie leur usinage, économise un joint élastomère fragile et peu résistant à la température.
L'ensemble torche-embase est configuré de telle façon qu'un effort axial soit exercé sur le barreau central 40, par exemple au moyen de la compression d’un organe élastique comme un ressort ondulé, lors du montage de la torche 10 sur l’embase 11, de sorte qu’un effort de compression de l’empilement des pièces d'usure soit garanti même si la coiffe 52 n’est pas suffisamment serrée par l’opérateur au montage.
Par ailleurs, comme on peut le voir sur les figures 10a et 10b, un dispositif de verrouillage 120 est apte à assurer une liaison mécanique amovible entre la torche 10 et l'embase 11. Plus précisément, l'embase 11 comporte un corps d'embase 121 venant recevoir la torche 10 et un tube d'embase 122 destiné à être fixé sur l’axe embarquant la torche de la machine de découpe. Le corps d'embase 121 est mobile axialement à l'intérieur du tube d'embase 122.
Un organe élastique 123, tel qu'un ressort notamment de type ondulé, est en appui sur le corps d'embase 121 exerçant un effort axial lorsque ledit organe élastique 123 est comprimé par la mise en place de la torche 10. L’appui axial de la torche 10 sur le corps d’embase 121 se fait au niveau de l'appui cône sur cône entre le barreau central 40 de la torche 10 et le barreau central 20 de l'embase 11. L’effort d’appui permet d’assurer un bon contact électrique (résistance de contact faible), et la géométrie cône-cône centre la torche 11 sur le corps d’embase 121, ce qui assure que toutes les connexions fluides et électriques soient disposées précisément face-à-face.
Le dispositif de verrouillage 120 comporte une bague de verrouillage 127 fixe axialement mais mobile en rotation par rapport au tube d'embase 122. La bague de verrouillage 127 comportant au moins un lobe d'embase 128 ayant sur sa face supérieure une pente de guidage 130 et une pente de verrouillage 131. La pente de verrouillage 131 forme un angle non nul par rapport à la pente de guidage 130.
La torche 10 comporte au moins un lobe de torche 133 issu du corps 30 de la torche 10. Le lobe de torche 133 comporte sur sa face inférieure une pente de guidage 134 et une pente de verrouillage 135. La pente de verrouillage 135 forme un angle non nul par rapport à la pente de guidage 134.
Les pentes de verrouillage 131, 135 et les pentes de guidage 130, 134 sont inclinées suivant des directions opposées de telle façon que les pentes de guidage 130, 134 agissent en compression de l'organe élastique 123 et les pentes de verrouillage 131, 135 agissent en décompression de l'organe élastique 123 lors du serrage de la bague de verrouillage 127.
Comme cela est illustré par les figures 11a à 11h, lors d'une rotation de la bague de verrouillage 127 suivant une fraction de tour, notamment un quart ou un tiers de tour, la pente de guidage 130 du lobe d'embase 128 coopère avec la pente de guidage 134 du lobe de torche 133 de façon à faire remonter le corps d'embase 121 en comprimant l'organe élastique 123 via l’appui sur la portée d'appui du corps d'embase 121 jusqu'à ce que la pente de verrouillage 131 du lobe d'embase 128 coopère avec la pente de verrouillage 135 du lobe de torche 133 pour assurer, dans une position de verrouillage, un verrouillage de la torche 10 par rapport à l'embase 11 lorsque la torche 10 est connectée sur l'embase 11. La position de verrouillage est maintenue par l’effort de l'organe élastique 123.
En l'occurrence, pour un verrouillage par une rotation d'un tiers de tour (120 degrés) de la bague de verrouillage 127, ladite bague de verrouillage 127 comporte trois lobes d'embase 128 espacés angulairement entre eux de façon régulière et la torche 10 comporte trois lobes de torche 133 correspondant espacés angulairement entre eux de façon régulière. Bien entendu, le nombre de lobes d'embase 128 et de lobes de torche 133 pourra varier d'une application à une autre.
Avantageusement, l'embase 11 comporte un dispositif de détrompage 139 permettant d'identifier une position de verrouillage et une position de déverrouillage de la torche 10 par rapport à l'embase 11. Le dispositif de détrompage 139 comporte un repère 141 réalisé sur la bague de verrouillage 127 destiné à venir par rotation sélectivement en regard d'un symbole 142 correspondant à une position verrouillée ou à une position déverrouillée de la torche 10 par rapport à l'embase 11.
L'organe élastique 123 est également apte à appliquer un effort de contact entre une extrémité du conduit d'entrée 20 de liquide de refroidissement ayant une également une fonction d'arrivée de courant de l'embase 11 et une extrémité du barreau central 40 de transmission de courant de la torche 10. Ainsi, la résistance de contact entre l’embase 11 et la torche 10 est minimisée, et contrôlée de manière répétable par l’effort d’appui de l’organe élastique 123.
Il est en outre possible, aussi bien pour la détermination du diamètre d’exclusion optimal par la méthode 100 que pour la définition du diamètre d’exclusion objectif par le procédé 200, que la détermination ou la définition de ce diamètre soit réalisée en fonction d’un diamètre rayon minimal et un chanfrein rayonné.
La est une illustration de la pièce usinée 10 après un cassage d’angle 8. Le cassage d’angle 8 est réalisé au moyen d’un cercle d’exclusion dont le rayon est supérieur à un rayon minimal 6. De plus, le cassage d’angle est réalisé de sorte que le cercle d’exclusion soit situé au-dessus d’un chanfrein rayonné 7, qui indique une limite maximale de matière à enlever de la pièce usinée 10 pour retirer la bavure 14 et la couche affectée 15, telles que définies à la . Cette exigence indique que les arêtes doivent être abattues par une forme rayonnante convexe ou un chanfrein aux extrémités rayonnées.
Le rayon minimal 6 et le chanfrein rayonné peuvent être définis par des exigences métier, par exemple pour l’usinage d’alvéoles.
Ainsi, le diamètre d’exclusion optimal et le diamètre d’exclusion objectif respectent les exigences métiers et assurent que la quantité de matière retirée par le cassage d’angle n’est ni insuffisante ni excessive pour garantir les spécifications intégrité matière.
En fonction des conditions opératoires, il est possible que le brochage doive être effectué suivant un certain angle. La figure 9 illustre un tel cas d’usinage. Une pièce usinée 10 est brochée à l’aide d’une broche 11 qui attaque la pièce usinée 10 avec une inclinaison d’un angle η dans le plan horizontal de la surface usinée 12. Cet angle η est formé entre l’arête de sortie de la pièce usinée 10 et la surface latérale de la broche 11. Pour que les dents 1 de la broche 11 entrent simultanément avec la surface de la pièce usinée 10, il faut que les deux rangées de dents soient décalées d’un décalage afin de compenser l’angle η. Il peut donc être nécessaire de prendre en compte ce décalage pour déterminer le diamètre d’exclusion optimal suivant la méthode 100 ou pour la conception d’un ou plusieurs éléments de broche suivant le procédé 200. Par ailleurs, l’angle η a une influence non négligeable sur l’angle de sortie qui variera alors fortement d’un côté à l’autre de l’alvéole usinée. L’influence de cet angle η est donc non négligeable sur la formation d’une bavure.
En ce qui concerne les modèles de simulation de croissance de bavure, il existe des modèles de type mono-passe (c’est-à-dire que le modèle ne simule la formation d’une bavure qu’après le passage d’une seule dent). Est détaillé ci-après un modèle de croissance de bavure qui explique la formation progressive de la bavure causée par le passage successif de plusieurs dents.
Dans la suite, les références communes aux figures précédemment mentionnées font référence au même objet.
Une expérimentation de suivi de brochage a été mise en œuvre afin d’observer l’accroissement de la bavure 14, passe après passe, grâce à une caméra et à un profilomètre LASER. Ces deux instruments permettent de scanner la bavure 14 dans les trois dimensions. Les observations et mesures de hauteur de bavure ont permis de déterminer que la bavure 14 a tendance à s’enrouler entre deux cercles tout au long de sa croissance, tant que l’extrémité de la bavure n’est pas entrée en contact avec la surface libre 16.
La regroupe plusieurs représentations schématiques de la croissance d’une bavure 14 vue de profil, après un certain nombre de passes N, et formée durant une opération de brochage au moyen d’un outil de coupe élémentaire. On peut y observer la croissance de la bavure 14 qui s’enroule entre deux cercles concentriques de diamètres constants en fonction du nombre de passe N.
A partir de ces observations, un modèle de croissance de bavure a pu être déterminé. Dans la suite, la description de ce modèle de croissance multi-passe s’appuiera à nouveau sur le schéma de la .
Le modèle est composé de deux cercles concentriques. Le plus grand est tangent à la surface usinée 12 et est associé à un rayon extérieur . Le second cercle est tangent au plan de sortie de l’éprouvette 16 et est associé à un rayon intérieur . Leur centre est positionné sur une droite passant par l’arête C de la surface de sortie 16 et qui forme un angle avec la surface libre 16. La bavure, lors de son accumulation, s’enroule entre les deux cercles.
est l’angle de sortie mesuré dans le plan orthogonal à l’arête de la surface de sortie 16 de la pièce usinée 10, entre la surface de sortie 16 et la droite perpendiculaire à la surface usinée 12.
B est le centre de la rotule plastique et permet à la matière de s’écouler.
est le paramètre qui pilote la position de l’extrémité de la bavure 14. Trois domaines distincts D1, D2 et D3 sont différentiés en fonction des valeurs de : .
Le premier domaine D1 est particulier car une variation constante de conduit à des aires balayées différentes. Cependant, il est rempli en quelques passes (une ou deux d’après les observations, cf. figure 10) par la bavure lors de son accumulation. Ce domaine est par la suite négligé. Dans le second domaine D2, la bavure est contenue entre les deux cercles définis précédemment. Lorsque décroit, la hauteur de la bavure augmente. Le troisième domaine D3 correspond à la situation où, lorsque varie, ne varie pas, du fait de sa définition. Dans ce modèle, la formation de la bavure 14 suit donc d’abord un segment lors de sa croissance dans le premier domaine D1, puis elle suit le cercle extérieur de diamètre dans les domaines D2 et D3.
Le rayon du cercle intérieur est relié au rayon extérieur par l’équation suivante : .
De manière connue, les batteries d’accumulateurs sont des systèmes consistant en un ensemble d’accumulateurs électriques qui sont reliés entre eux, et qui permettent, selon des réactions électrochimiques réversibles, de convertir et stocker l’énergie électrique sous forme chimique lors d’une phase dite de charge, et de la restituer sous forme de courant continu lors d’une phase dite de décharge. Une pluralité de types et de technologies de batteries sont disponibles dans l’existant. Les batteries au plomb et les batteries Nickel-Cadmium (ou Ni-Cd) sont utilisées dans de nombreux domaines (Automobile, Ferroviaire, Industriel, etc.), dans les réseaux et installations nécessitant l’accès immédiat à une énergie électrique en cas de coupure d'électricité comme les télécoms et les hôpitaux; ou bien encore sont au cœur de systèmes de production électrique en sites isolés non raccordés au réseau électrique (comme les installations solaires ou les sites d'éoliennes) en assurant le stockage et la redistribution de l'électricité jour et nuit.
Au cours de leur cycle de vie, les batteries sont amenées à effectuer à plusieurs reprises des charges et des décharges.
Plus précisément, les batteries (ou plus précisément les accumulateurs les constituant) comprennent deux électrodes positive et négative, capables toutes deux de capter ou céder des électrons et baignant dans un électrolyte. Lors d’une décharge, les réactions électrochimiques spontanées se produisant à l’électrode positive et négative permettent la génération d’un courant électrique continu. Les électrons se déplacent, en passant par un conducteur (un fil de métal par exemple) de l'électrode négative qui est le siège d’une réaction d’oxydation, à l’électrode positive qui est le siège d’une réaction de réduction. Par exemple, Dans le cas d’une batterie plomb-acide, constituée d’une électrode négative en plomb, d’une électrode positive en dioxyde de plomb et d’un électrolyte aqueux d’acide sulfurique, les demi-réactions en décharge sont les suivantes :
A l’électrode positive :
A l’électrode négative :
La réaction globale simplifiée est la suivante :
Cette réaction de double sulfatation (car du sulfate de plomb se forme à l’électrode positive et négative) a pour conséquence de consommer l’acide sulfurique présent dans l’électrolyte, et de produire de l’eau. Lorsqu’il y a décharge complète de la batterie, l'électrolyte sera composé uniquement d'eau distillée et les plaques seront sulfatées
Lors d’une charge, les réactions inverses se produisent. Dans l’exemple d’une batterie au plomb, les deux polarités se désulfatent, les électrodes sont alors chimiquement reconstituées et l’acidité de l’électrolyte est retrouvée.
Cependant, au fil des charges et décharges, on observe une accumulation d’une fiche couche cristalline par un processus de dissolution / recristallisation sur les électrodes, ce qui a pour effet de diminuer leur surface active et d’augmenter la résistance interne de la batterie. Dans notre exemple, on observe une réorganisation des cristaux de sulfates de plomb, ce qui conduit à la formation d’amas de sulfate de plomb difficilement réversible lors de la phase de charge. Cela a pour conséquence de diminuer la capacité de la batterie (on entend par capacité l’énergie susceptible d’être emmagasinée et restituée par la batterie), jusqu’à ce que celle-ci soit mise au rebut.
En raison des enjeux écologiques actuels, de nombreuses solutions sont destinées au recyclage ou au réemploi des déchets industriels. C’est le cas des batteries pour lesquelles sont proposées solutions de régénération qui ont pour but de forcer la dissolution de ces couches cristallines. Généralement, la méthode consiste à envoyer sur les électrodes des impulsions électriques de fortes puissances, généralement à basse fréquence (typiquement quelques centaines de hertz). Sous l’effet des impulsions, les couches cristallines qui sont plus résistives que les électrodes, vont entrer en résonnance. Le choc électrique se transforme alors en choc mécanique, ce qui amorce et facilite la dissolution des cristaux. Ainsi, la surface active des électrodes est récupérée, et la capacité de la batterie augmente significativement. Les batteries ainsi traitées recouvrent des fonctions d'emmagasinage et de conductivité électrique substantiellement proches de celles d'une batterie neuve.
Les documents EP0704112, EP2377196, WO0077911, ou encore WO2006041378 divulguent certaines de ces solutions. L’ensemble de ces solutions connues affichent des performances variées, notamment sur le temps nécessaire et le nombre de cycle de charge/décharge pour la régénération complète de la batterie, certaines solutions étant plus rapides et mieux optimisées.
Cependant, toutes ces solutions ont pour point commun de ne pouvoir régénérer qu’une seule batterie à la fois. Ainsi, si dans le cadre d’un contexte applicatif pour lequel un nombre très important de batterie doit être régénéré, vu qu’il faut à minima multiplier le temps de régénération d’une batterie par le nombre de batterie à régénérer pour déterminer un temps global de procédure (dans la mesure où pourrait également être pris en compte le temps de connexion et de déconnexion par un opérateur d’une batterie au dispositif de régénération), cela signifie que les dispositifs et les procédés présentés peuvent potentiellement engendrer une diminution drastique de la productivité/du rendement dans la régénération d’un ensemble de plusieurs batteries, avec un temps global de procédure trop long.
Aussi, l’invention se propose de répondre à cette problématique de régénération de nombreuses batteries en même temps, et donc d’augmentation en termes de productivité et d’optimisation du procédé, tout en restant économiquement intéressant.
Un but de l’invention est donc de proposer un système de régénération comprenant au moins deux lignes de régénération au bout de chacune desquelles est raccordé un jeu de plusieurs batteries d’accumulateur, de sorte que la régénération est réalisée simultanément sur chacune des au moins deux lignes de régénération.
Ainsi, l’invention propose un système de régénération pour une régénération de plusieurs batteries d’accumulateurs à régénérer, par exemple des batteries en Plomb ou en Nickel-Cadmium, comprenant un transformateur de puissance délivrant sur une sortie un signal alternatif sinusoïdal, un banc de décharge délivrant sur une sortie un courant de décharge, et au moins deux lignes de régénération, dans lequel chacune des au moins deux lignes de régénération comprend : - une sortie de ligne prévue pour être reliée à un jeu de batteries d’accumulateurs dédié parmi les plusieurs batteries d’accumulateurs à régénérer; - un module de conversion relié à la sortie du transformateur, pour une conversion dudit signal alternatif sinusoïdal en un signal de charge composé d’un train d’impulsions de charge comprenant des impulsions de charge successives, deux impulsions de charge successives étant séparées par un temps de pause ; - un commutateur commandé qui est disposé en sortie du module de conversion et qui est configurable dans une configuration de charge associée à une phase de charge et dans lequel ledit commutateur commandé connecte le module de conversion à la sortie de ligne et déconnecte le banc de décharge de la sortie de ligne, et dans une configuration de décharge associée à une phase de décharge et dans lequel ledit commutateur commandé connecte le banc de décharge à la sortie de ligne et déconnecte le module de conversion de la sortie de ligne ; et dans lequel ledit système de régénération comprend en outre une unité de contrôle/commande reliée au module de conversion et au commutateur commandé de chacune des au moins deux lignes de régénération, ladite unité de contrôle/commande étant configurée pour, en phase de charge, piloter les modules de conversion des au moins deux lignes de régénération pour que leurs signaux de charge respectifs soient décalés temporellement, de sorte que chaque impulsion de charge du signal de charge délivré sur la sortie de ligne de l’une des au moins deux lignes de régénération coïncide avec le temps de pause du signal de charge délivré sur la sortie de ligne de l’autre ou chacune des autres des au moins deux lignes de régénération.
Autrement dit, le système de régénération proposé repose sur le concept de régénération d’une batterie au moyen d’au moins un cycle de régénération comprenant une phase de charge et une phase de décharge, pour lequel durant la phase de charge (respectivement la phase de décharge) sont envoyées (respectivement est envoyé) sur la batterie un signal de charge sous forme d’impulsions de charge (respectivement un courant de décharge).
Ladite au moins une entrée est de préférence unique. On peut aussi prévoir plusieurs entrées, notamment deux entrées permettant d’injecter un gaz inerte dans l’enceinte. La ou les entrées de gaz inerte peut ou peuvent être positionnées à tout endroit du boîtier sans impact sur les fonctions de la batterie.
Le système de refroidissement comporte avantageusement, outre ladite au moins une entrée, une entrée d’air et une sortie de gaz réalisées dans au moins une paroi du boîtier.
L’invention peut permettre de détourner le management thermique par écoulement de gaz réfrigérant qui est généralement présent au sein de la batterie pour assurer le fonctionnement normal de la batterie aux fins de traiter un emballement thermique dans la batterie.
Deux cas de figures peuvent être utilisés pour un management thermique à écoulement de gaz.
Le premier consiste à réaliser une entrée et une sortie sur la paroi de la batterie permettant de générer l’écoulement de gaz avec parfois ajout de canaux pour diriger les écoulements aux points clefs nécessitant davantage de refroidissement, le gaz utilisé étant généralement de l’air.
Le second consiste en un système de tubulure dirigeant l’écoulement de gaz sans échange entre le gaz et les cellules. Dans ce cas, les gaz les plus classiquement utilisés proviennent des familles suivantes : les chlorofluorocarbures, les hydrochlorofluorocarbures R32, les hydrofluorocarbures, les perfluorocarbures, et plus généralement la classe des hydrocarbures ou composés organiques, et les composés inorganiques tels que l’ammoniac, le dioxyde de carbone R744, l’azote R728 et le propane R290.
La batterie devant être étanche pour respecter les normes en vigueur (DO-311A relative aux normes de performances opérationnelles minimales pour les batteries au lithium rechargeables et les systèmes de batteries), le remplacement de l’air par un gaz inerte n’est pas significativement impactant et assure une protection tout au long de l’utilisation de la batterie.
Ladite au moins une entrée permettant d’injecter un gaz inerte dans l’enceinte peut être réalisée dans une paroi dudit boîtier.
Dans ce cas, ladite au moins une entrée peut être soit dans un état fermé par un obturateur, soit dans un état ouvert en cas de déplacement et/ou de fusion au moins partielle dudit obturateur, notamment lorsque la température et/ou la pression, et/ou éventuellement une autre caractéristique, dans l’enceinte est supérieure à un seuil prédéterminé.
L’ouverture présente avantageusement une surface au moins égale à 1 cm².