INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
L’invention concerne en outre un procédé de fabrication d’un caisson tel que décrit plus haut, le procédé comprenant une étape d’obtention du caisson, la paroi externe, la paroi interne et la structure étant venues de matière les unes avec les autres.
L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d’exemple et faite en se référant aux dessins annexés, parmi lesquels :
- les figures 1 à 3 sont des vues en perspective d’un caisson selon un premier mode de réalisation de l’invention,
- la est une vue de dessus du caisson de la ,
- la est une section transversale du caisson de la ,
- la est une vue en perspective d’un caisson selon un deuxième mode de réalisation, et
- la est une vue d’un caisson selon un troisième mode de réalisation.
En référence aux figures 1 à 5, on décrit un caisson 10 pour système acoustique 12 selon un premier mode de réalisation de l’invention.
A cet effet, l’invention a pour objet un boulon permettant de maintenir assemblées au moins deux pièces d’un assemblage, comprenant une tige au moins partiellement filetée et présentant un pas de vis donné, ainsi qu’un écrou, configuré pour se visser sur la tige, comportant une première face configurée pour être plaquée contre l’une des pièces de l’assemblage, une deuxième face opposée à la première face, un trou traversant au moins partiellement taraudé, débouchant au niveau des première et deuxième faces et présentant un axe parallèle à une direction de vissage, ainsi qu’une face latérale reliant les première et deuxième faces.
Selon l’invention, l’écrou comprend au moins une première section transversale proche de la première face ainsi qu’une deuxième section transversale proche de la deuxième face, de dimension supérieure à la première section transversale et permettant de pouvoir exercer sur l’écrou un effort de traction comprenant une composante parallèle à la direction de vissage et orienté dans un sens allant de la première face vers la deuxième face.
Cette conception particulière de l’écrou permet de pouvoir appliquer une précharge sans agir sur une sur-longueur de la tige mais en agissant sur l’écrou. Par conséquent, cette sur-longueur n’est plus nécessaire, ce qui permet d’alléger l’écrou.
Selon une autre caractéristique, la face latérale comprend un premier tronçon adjacent à la première face et présentant une première section transversale circulaire et concentrique à l’axe du trou traversant ainsi qu’un deuxième tronçon adjacent à la deuxième face, présentant une deuxième section transversale et comprenant au moins un méplat. En complément, la face latérale comprend une gorge de traction s’étendant sur toute la circonférence de l’écrou et présentant une section longitudinale adaptée pour permettre d’exercer l’effort de traction sur l’écrou, la gorge de traction étant intercalée entre les premier et deuxième tronçons.
L’invention a également pour objet un procédé de serrage d’un boulon selon l’une des caractéristiques précédentes, ledit procédé comprenant une étape de vissage de l’écrou, sans précharge, pour que l’écrou se rapproche d’une pièce d’un assemblage, une étape d’application d’une précharge dans la tige et une étape de vissage de l’écrou en maintenant la précharge jusqu’à ce que l’écrou soit en contact avec la pièce de l’assemblage. Selon l’invention, lors de l’étape d’application de la précharge, un effort de traction comprenant au moins une composante parallèle à la direction de vissage et orienté dans un sens allant de la première face vers la deuxième face est exercé sur ledit écrou.
L’invention a également pour objet un outil de serrage permettant de serrer un boulon selon l’une des caractéristiques précédentes, ledit outil comprenant une première partie configurée pour prendre appui contre une pièce d’un assemblage. Selon une caractéristique de l’invention, l’outil de serrage comprend une deuxième partie configurée pour coopérer avec l’écrou afin d’exercer un effort de traction sur l’écrou et/ou de visser l’écrou.
Selon une autre caractéristique, la deuxième partie comprend : au moins deux mors comportant chacun : une jambe présentant un première face orientée vers l’écrou en fonctionnement ainsi qu’une deuxième face opposée à la première face, orientée parallèlement à l’axe du trou traversant de l’écrou et s’étendant entre une première extrémité orientée vers l’écrou en fonctionnement et une deuxième extrémité opposée à la première extrémité, une tête positionnée au niveau de la première extrémité de la jambe, en saillie par rapport à la première face de la jambe, un corps auquel est reliée la deuxième extrémité de chaque jambe par une articulation configurée pour permettre aux premières extrémités des jambes des mors de s’écarter ou de se rapprocher.
Selon une autre caractéristique, la première partie comprend un tube cylindrique présentant une face d’extrémité configurée pour prendre appui contre la pièce de l’assemblage, les mors étant intercalés entre l’écrou et le tube en fonctionnement, le tube présentant un diamètre intérieur dimensionné de manière à maintenir la première face de la jambe de chaque mors plaquée contre l’écrou.
Selon une autre caractéristique, l’outil de serrage comprend une liaison coulissante reliant le tube et un support, ladite liaison coulissante permettant au tube de se translater en fonctionnement entre une première position dans laquelle le tube n’encercle pas les premières extrémités des jambes des mors leur permettant de s’écarter et une deuxième position dans laquelle le tube encercle les premières extrémités des jambes des mors les empêchant de s’écarter.
Selon une autre caractéristique, l’outil de serrage comprend une liaison hélicoïdale reliant la deuxième partie à un support, présentant un pas de vis donné et permettant à la deuxième partie de se translater selon une direction de vissage afin d’exercer un effort de traction sur l’écrou et/ou de pivoter autour de l’axe du trou traversant de l’écrou afin de visser l’écrou.
Selon une autre caractéristique, l’outil de serrage comprend une troisième partie configurée pour coopérer avec la tige du boulon, la troisième partie étant solidaire d’un référentiel fixe. En complément, l’outil de serrage comprend un premier moteur permettant de faire pivoter, autour d’un axe de pivotement, la deuxième partie par rapport à la troisième partie.
Selon une autre caractéristique, l’outil de serrage comprend un deuxième moteur permettant de faire pivoter autour de l’axe de pivotement le support par rapport à la troisième partie.
Selon une autre caractéristique, l’outil de serrage comprend un premier capteur permettant de mesurer un effort longitudinal, parallèle à la direction de vissage, transitant dans la deuxième partie et/ou un deuxième capteur permettant de mesurer un déplacement selon la direction de vissage entre les première et deuxième parties.
L’invention a également pour objet un procédé de serrage d’un boulon à l’aide d’un outil de serrage selon l’une des caractéristiques précédentes.
Selon un mode opératoire, pour visser l’écrou sans précharge, seul le premier moteur est activé si les pas de vis de la tige et de la liaison hélicoïdale sont identiques ou bien les premier et deuxième moteurs sont activés si les pas de vis de la tige et de la liaison hélicoïdale sont différents, les vitesses de rotation des premier et deuxième moteurs étant ajustées pour compenser la différence entre les pas de vis de la tige et de la liaison hélicoïdale.
L’invention propose ainsi une solution permettant de fabriquer un module photovoltaïque léger tout en étant suffisamment résistant et présentant très avantageusement des formes gauches. Dans le reste du document, une forme dite gauche est une forme non plane, courbe, incurvée, bombée ou creuse, et plus généralement présentant une forme générale en trois dimensions non orientée suivant un plan principal.
Etat de la technique Un module photovoltaïque est un assemblage de cellules photovoltaïques disposées côte à côte entre une première couche transparente formant une face avant du module photovoltaïque et une seconde couche formant une face arrière du module photovoltaïque.
La deuxième couche formant la face arrière du module photovoltaïque peut quant à elle être réalisée à base de verre, de métal ou de plastique, entre autres. Elle est souvent formée par une structure polymérique à base d’un polymère isolant électrique, par exemple du type polytéréphtalate d'éthylène (PET) ou polyamide (PA), pouvant être protégée par au moins une couche à base de polymères fluorés, comme le polyfluorure de vinyle (PVF) ou le polyfluorure de vinylidène (PVDF), et ayant une épaisseur totale de l’ordre de 300-400 µm.
Les cellules photovoltaïques peuvent être reliées électriquement entre elles par des éléments de contact électrique avant et arrière, appelés conducteurs de liaison, et formés par exemple par des bandes de cuivre étamé, respectivement disposées contre les faces avant (faces se trouvant en regard de la face avant du module photovoltaïque destinée à recevoir un flux lumineux) et arrière (faces se trouvant en regard de la face arrière du module photovoltaïque) de chacune des cellules photovoltaïques, ou bien encore uniquement en face arrière pour les cellules photovoltaïques de type IBC (pour « Interdigitated Back Contact » selon la terminologie anglosaxonne appropriée).
Il est à noter que les cellules photovoltaïques de type IBC sont des structures pour lesquelles les contacts sont réalisés sur la face arrière de la cellule en forme de peignes interdigités. Elles sont par exemple décrites dans le document US4478879A.
La représente en outre une variante de réalisation de l’exemple de la dans laquelle les cellules photovoltaïques 4 sont de type IBC, les conducteurs de liaison 6 étant uniquement disposés contre les faces arrière des cellules photovoltaïques 4.
De façon habituelle, le procédé de réalisation du module photovoltaïque 1 comporte une étape dite de lamination sous vide des différentes couches décrites précédemment, à une température supérieure ou égale à 120°C, voire 140°C, voire encore 150°C, et inférieure ou égale à 170°C, typiquement comprise entre 145 et 165°C, et pendant une durée du cycle de lamination d’au moins 10 minutes, voire 15 minutes.
Pendant cette étape de lamination, les couches de matériau d’encapsulation 3a et 3b subissent une fusion et viennent englober les cellules photovoltaïques 4, en même temps que l’adhérence se crée à toutes les interfaces entre les couches, à savoir entre la face avant 2 et la couche avant de matériau d’encapsulation 3a, la couche avant de matériau d’encapsulation 3a et les faces avant 4a des cellules photovoltaïques 4, les faces arrière 4b des cellules photovoltaïques 4 et la couche arrière de matériau d’encapsulation 3b, et la couche arrière de matériau d’encapsulation 3b et la face arrière 5 du module photovoltaïque 1. Le module photovoltaïque 1 obtenu est ensuite encadré, typiquement par le biais d’un profilé en aluminium.
Néanmoins, un tel module photovoltaïque 1 présente l’inconvénient d’avoir une masse élevée, en particulier une masse par unité de surface d’environ 10 à 12 kg/m², et n’est ainsi pas adapté pour certaines applications pour lesquelles la légèreté est une priorité.
De plus, préférentiellement, la deuxième couche 14 est formée dans un matériau thermoplastique, ce qui présente un avantage pour l’écoconception en vue de la capacité à être recyclé, ainsi qu’une mise en forme en théorie plus rapide car elle ne nécessite pas un temps incompressible de réticulation. De plus, ce type de matériau est globalement connu pour sa capacité à mieux dissiper l’énergie d’impact que les matériaux thermodurcissables. Selon un mode de réalisation, les nombreux essais et simulations menés par la Demanderesse ont permis d’aboutir aux conclusions selon lesquelles la deuxième couche 14 peut notamment être un deuxième matériau composite formé à base d’un deuxième polymère et de fibres, notamment formé à partir d’un préimprégné, où :
le deuxième polymère est choisi parmi : le polycarbonate (PC), le polyméthacrylate de méthyle (PMMA), le polyuréthane thermoplastique (TPU), le polyetheretherketone (PEEK), le polyéthercétonecétone (PEKK), le sulfure de polyphénylène (PPS), le polyamide (PA), le polystyrène (PS), et les fibres sont choisies parmi les fibres de verre, de carbone, d’aramide et/ou les fibres naturelles, notamment le chanvre, le lin et/ou la soie.
Parmi les nombreux essais, il a pu être déterminé qu’il est très avantageux de prévoir que le deuxième polymère soit le polyuréthane thermoplastique (TPU), le polycarbonate (PC), ou le polyamide (PA), et que les deuxièmes fibres soient des fibres de verre.
Il n’en demeure pas moins qu’il est envisageable d’adapter le procédé de fabrication de sorte que la deuxième couche 14 soit formée dans un matériau thermodurcissable.
Conformément à la , selon un mode de réalisation particulier, l’étape E2 comprend les étapes suivantes :
E22) mise en place du deuxième matériau composite issu de l’étape E21 dans un moule de fabrication, le moule de fabrication ayant une aptitude à occuper une configuration de fermeture et comprenant deux parties de moule de fabrication rigides et délimitant deux empreintes de fabrication de forme gauche complémentaires de la forme gauche de la deuxième couche, les deux parties de moule de fabrication étant telles que, dans la configuration de fermeture du moule de fabrication, les deux parties de moule de fabrication sont espacées d’un troisième entrefer prédéterminé et délimitent entre elles une cavité apte à recevoir le deuxième matériau composite,
E23) chauffage du deuxième matériau composite à une température sensiblement égale (à 10°C près) à la température de transition vitreuse du deuxième matériau (typiquement une température comprise entre 180°C et 300°C et préférentiellement comprise entre 220°C et 260°C),
Un avantage de la mise en œuvre de ces étapes est de faciliter ensuite l’assemblage. Alternativement, il pourrait s’agir d’un simple thermoformage où seule les étapes E21 à E23 seraient présentes et où la surpression de l’étape E24 ne serait pas appliquée.
Le moule de fabrication peut être quelconque dès lors qu’il est adapté à la mise en œuvre des étapes E21 à E24. Il n’est pas représenté en soi et n’est pas limitatif. L’Homme du Métier peut utiliser toutes ses connaissances et les techniques adaptées pour la mise en œuvre des étapes E21 à E24.
Dans certaines variantes, il est possible de prévoir que les deux parties de moule de fabrication soient respectivement constituées par les première et deuxième parties de moule 22, 24 du moule d’assemblage 20, l’étape E2 comprenant alors une étape E20 consistant à modifier l’entrefer séparant les deux parties de moule de fabrication dans la configuration de fermeture du moule de fabrication dans l’étape E24, par rapport à l’entrefer prédéterminé 26 présent l’étape E4 dans la configuration de fermeture du moule d’assemblage 20. Cette modification de l’entrefer telle qu’indiquée ici peut être réalisée par l’intermédiaire des éléments de réglage qui ont été précédemment décrits.
Un avantage est de pouvoir utiliser le moule d’assemblage 20 en tant que moule de fabrication utilisable à l’étape E2, afin de limiter les pièces et les coûts globaux. Un autre avantage est de pouvoir éviter ou limiter les transferts entre l’étape E2 et l’étape E3. Toutefois, notamment dans des applications de grandes séries, il est tout à fait possible que le moule de fabrication utilisé dans l’étape E2 soit distinct du moule d’assemblage 20, permettant la production de série sur des lignes exploitant des postes à la chaine.
Par exemple, la deuxième couche 14 présente une épaisseur inférieure à 2 mm, préférentiellement de l’ordre de 1,5 mm. Cette épaisseur permet une grande résistance, notamment à des impacts extérieurs comme de la grêle par exemple.
Le procédé de fabrication détaillé dans le présent document, opéré dans l’étape E4 dans le moule d’assemblage 20, typiquement fermé et sous presse chauffante, et qui permet d’atteindre les plages de pression et de température nécessaires à l’assemblage conformément à l’étape E4, permet également d’atteindre les plages de pression et température nécessaires au compactage du deuxième matériau composite thermoplastique durant l’étape E2, et ce sans que cela ne provoque de fluage gênant des matériaux d’encapsulation 181, 182 situés entre les première et deuxième couches 12, 14 en raison d’une température qui serait sinon excessive. Ceci est nécessaire pour permettre la mise en forme, suivant la forme gauche désirée pour la deuxième couche 14, du deuxième matériau composite thermoplastique et s’adapte à l’intégration des cellules photovoltaïques 16.
Selon un mode de réalisation, l’étape E23 est réalisée avant l’étape E22. Alternativement, les étapes E23 et E24 sont réalisées au moins partiellement simultanément, par exemple en associant une presse chauffante au moule de fabrication.
La première zone 22 comporte les sources électriques 2 et les connexions d’entrée 10 connectées à tous les canaux 4. La première zone 22 se situe entre les sources électriques 2 et le boîtier de protection 19.
La deuxième zone 23 comporte l’ensemble des lignes électriques de sortie 7 de tous les canaux 4. La deuxième zone 23 se situe entre le boîtier de protection 19 et les charges propulsives 3.
Les trois troisièmes zones 24 appartenant chacune à un canal 4 de rang j comportent chacune respectivement la ligne électrique d’entrée 5 et le bus de distribution 6 du canal 4. Les troisièmes zones 24 sont localisées dans le boîtier de protection 19 et concerne des défauts internes au boîtier de protection 19.
La représente les trois différentes branches respectives 25, 26 et 27 de la mise en œuvre du procédé de pilotage, en fonction de la zone, respectivement la première zone 22, la deuxième zone 23, ou une des troisièmes zones 24, où se situe la localisation du court-circuit. Pour les besoins de la description, on considèrera qu’un défaut apparaît sur le canal 4 de rang j=k.
Pour la branche 25 correspondant à un court-circuit qui apparaît sur la première zone 22, la troisième étape 16 du procédé est une étape spécifique 28. L’étape spécifique 28 comporte l’ouverture du fusible de la source électrique 2 raccordée au canal 4 de rang k sur lequel le court-circuit a apparu. En d’autres termes, le fusible du câblage défectueux disjoncte.
Pour la branche 26 correspondant à un court-circuit qui apparaît sur une des troisièmes zones 24, la troisième étape 16 du procédé est une étape spécifique 29. L’étape spécifique 29 comporte l’ouverture de l’élément de protection 20 de la ligne électrique d’entrée 5 du canal 4 de rang j=k sur lequel le court-circuit a apparu. En d’autres termes, le fusible du câblage défectueux disjoncte.
Pour la branche 27 correspondant à un court-circuit qui apparaît sur la deuxième zone 23, la troisième étape 16 du procédé est une étape spécifique 30. L’étape spécifique 30 comporte l’ouverture de l’élément de protection 21 de la ligne électrique de sortie 7 du canal 4 de rang j=k sur lequel le court-circuit a apparu. En d’autres termes, le fusible du câblage défectueux disjoncte.
Puis, dans une étape 31 commune aux trois branches 25, 26 et 27, pour le canal 4 de rang j=k sur lequel le court-circuit a apparu, le circuit de supervision global pilote alors l’ouverture des deux organes de commutation 9 des deux lignes électriques de sortie 7. En d’autres termes, le circuit de supervision global demande l’arrêt des charges propulsives associées au bus de rang j=k.
Lorsque le défaut est situé entre une source électrique 2 et le boîtier de protection 16 , c’est-à-dire pour la branche 25, une étape spécifique 31 est mise en œuvre, dans laquelle le circuit de supervision global pilote alors l’ouverture de l’organe de commutation 8 de la ligne électrique d’entrée 5. En d’autres termes, le circuit de supervision global isole la source électrique 2 associée au bus de rang j=k.
Puis, le circuit de supervision global vérifie dans une étape 32 s’il autorise la fermeture des SSPC 12. Dans l’affirmative, dans une étape 33, les lignes de précharge sont refermées et le circuit de supervision global pilote alors la fermeture des deux organes de commutation 9 des deux lignes électriques de sortie 7. En d’autres termes, le circuit de supervision global relance les charges propulsives associées au bus de rang j=k.
La mission de vol de l’aéronef se poursuit alors avec un réseau 1 dans une première configuration dégradée finale , dans laquelle les SSPC 12 sont refermés et l’organe de commutation 8 de la ligne électrique d’entrée 5 du canal 4 de rang j=k reste ouvert. En d’autres termes, deux sources électriques alimentent les six charges propulsives.
Dans une option avantageuse, si le circuit de supervision global n’autorise pas, dans l’étape 32, la fermeture des SSPC 12, alors la mission de vol de l’aéronef se poursuit en reconnectant les bus de distribution des deux canaux 4 non entachés de défaut. Dans ce cas, deux sources électriques 2 alimentent quatre charges propulsives 3, et le canal 4 de rang j=k en défaut n’est pas reconnecté.
Un exemple de mise en œuvre du procédé de pilotage lorsque le défaut est situé entre une source électrique 2 et le boîtier de protection 16 est décrit en référence aux Figures 6 à 9 .
La représente le système propulsif 18 de la , lorsqu’un défaut apparaît sur la connexion d’entrée 10 du canal de rang j=1. En d’autres termes, dans cet exemple, le rang k du canal 4 en défaut est le rang 1. De manière générale, le défaut peut arriver sur les deux autres canaux 4: en d’autres termes, le rang j=k aurait pu prendre la valeur j=2 ou la valeur j=3. Le défaut est représenté par un éclair et le flux de courants électrique anormal en direction et en intensité est représenté par des flèches en trait plein.
Pendant les premières microsecondes, les trois sources électriques 2 et les charges propulsives 3 vont délivrer du courant électrique dans le défaut, avec une forte variation d’intensité par rapport au temps.
Ce flux de courant va provoquer très rapidement l’isolation des canaux 4 entre eux via les deux SSPC 12, ce qui est illustré dans la . On voit sur la des flux de courants électrique normaux représentés par des flèches en trait pointillés sur canaux de rang j=2 et j=3. Comme représenté, les deux SSPC 12 sont ouverts.
Dans l’état de la technique antérieure, les anneaux de court-circuit sont munis de percements pour l’accostage des barres conductrices. Les perçages les plus simples à mettre en œuvre dans les anneaux de court-circuit sont classiquement de forme circulaire.
Afin de faciliter la fabrication, les barres conductrices sont de section identique sur la totalité de leur longueur, habituellement de section circulaire.
L’assemblage des rotors comprenant de telles barres conductrices et de tels anneaux de court-circuit expose à des défauts de qualité de la liaison entre les barres et les anneaux de court-circuit. En effet, lors de l’assemblage des barres conductrices et des anneaux de court-circuit de la matière peut migrer entre les barres conductrices et le corps du rotor. De telles migrations peuvent perturber le flux magnétique dans le rotor. Dans le cas particulier d’un assemblage brasé, la brasure migre le long des barres.
Le fait d’employer des barres de section autres que circulaires (carrée, ou quelconques) accentue les problèmes de qualité de liaison entre les barres et les anneaux de court-circuit décrits-ci-dessus.
Afin d’éviter l’amplification des problèmes de liaison, une adaptation des perçages des anneaux de court-circuit vers la forme des barres conductrices est très complexe. Cela implique en effet de réaliser des perçages de section autre que circulaire.
Les problèmes de qualité de liaison entre les barres et les anneaux de court-circuit impactent directement la performance de la machine électrique tournante.
L’objet de l’invention est de résoudre ces problèmes, notamment maitriser la migration de matière lors de l’assemblage et rendre possible l’utilisation de barres conductrices à section autre que la section circulaire tout en évitant l’amplification des problèmes de migration de matière tout en restant dans des couts contenus.