INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
La durée de l’étape de décrépitation sous hydrogène peut être comprise entre 1 heure et 5 heures.
Le générateur de gaz 12 comprend une entrée d’air 21, ici annulaire, qui alimente en air les compresseurs 16. Dans l’exemple représenté, le générateur de gaz 12 comprend un compresseur axial 16a à deux étages de compression suivi d’un compresseur centrifuge 16b. L’air est comprimé dans les compresseurs 16 puis mélangé à du carburant et brûlé dans la chambre de combustion 18. Les gaz de combustion qui sortent de la chambre 18 alimentent une première turbine 20a dont le rotor est relié par un arbre 22 commun au rotor des compresseurs 16. Les gaz de combustion sont détendus dans la première turbine 20a puis dans une turbine libre 20b dont l’arbre 24 s’étend coaxialement à l’intérieur de l’arbre 22, jusqu’à l’extrémité amont du générateur de gaz 10. L’arbre 24 comprend une extrémité amont qui est située à l’extérieur du générateur de gaz 10 et forme un arbre de sortie 26 destiné à être accouplé à l’équipement 14.
Le générateur de gaz 12 comprend un circuit de lubrification 28 notamment des paliers à roulement (non représentés) de guidage des arbres 24 et 22. Ce circuit de lubrification 28 comprend par exemple un réservoir, une pompe 30, et des gicleurs d’huile sur les paliers à roulement. La pompe 30 est par exemple une pompe qui comprend un rotor relié par un engrenage 32 à un dispositif 34 de prélèvement de puissance sur l’arbre 22.
Le circuit de lubrification 28 du générateur de gaz 12 est situé dans le générateur de gaz 12 et en particulier à l’intérieur d’un carter externe 36 du générateur de gaz.
L’équipement 14 est de préférence choisi parmi une machine électrique, une boîte d’engrenages ou de vitesse, un réducteur de vitesse et une boîte de transmission. Il peut par exemple s’agir d’un réducteur de vitesse du type RGB (acronyme de l’anglais Reduction GearBox ), d’une boîte de transmission du type BTP ou BTI (acronyme de Boîte de Transmission Principale ou Intermédiaire ), d’une boite de vitesse de propulsion du type PGB (acronyme de l’anglais Propeller GearBox ).
L’équipement 14 comprend un rotor 38 qui est accouplé, par exemple par des cannelures, à l’arbre de sortie 26 du générateur de gaz 12. Le rotor 38 est guidé en rotation par un ou plusieurs paliers à roulements 40 qui sont mieux visibles à la . Le rotor 38 comprend par exemple une denture externe hélicoïdale 42 située entre deux surfaces cylindriques externes 44. Les paliers 40 sont situés respectivement sur les deux surfaces 44 et comprennent des bagues internes 40a montées sur ces surfaces 44 et solidaires et rotation du rotor 38. Les paliers 40 comportant en outre des bagues externes 40b portées par un stator, ainsi que des éléments roulants 40c disposés entre les bagues internes et externes. Les bagues 40a, 40b des paliers 40 sont typiquement en alliage métallique ou en céramique.
L’équipement 14 comprend un circuit de lubrification 46 notamment des paliers à roulement 40. Ce circuit de lubrification 46 comprend par exemple un réservoir, une pompe 48, et des gicleurs d’huile sur les paliers à roulement 40. La pompe 48 est par exemple une pompe qui comprend un rotor accouplé à une extrémité du rotor 38.
La turbomachine 10 comprend en outre un système 50 de refroidissement des paliers à roulement 40 et en particulier de leurs bagues externes 40b. Ce système de refroidissement 50 est indépendant du circuit de lubrification 46, c’est-à-dire qu’il n’est pas relié à ce circuit 46, et est au contraire relié au circuit de lubrification 28 du générateur de gaz 12.
Le système de refroidissement 50 est configuré pour assurer une circulation d’huile au niveau des bagues externes 40b des paliers à roulement 40.
Les figures 1 et 2 montrent de manière très schématique des canalisations 52 (sous forme de traits pointillés) qui assurent l’amenée d’huile depuis le circuit de lubrification 28 jusqu’aux paliers 40, ainsi que l’évacuation de cette huile qui peut être réinjectée dans le circuit de lubrification 28.
Les figures 3 et 4 montrent un exemple plus concret de réalisation de l’invention. Le rotor 38 de l’équipement 14 comprend à une extrémité des cannelures externes 54 d’accouplement à l’arbre de sortie 26 (qui comprend des cannelures internes complémentaires). Le rotor 38 comprend en outre la denture 42 et les surfaces 44 sur lesquelles sont montées les bagues internes 40a des paliers 40. La permet de constater que l’un des paliers 40, à gauche sur le dessin, est à billes et sa bague externe 40b est intégrée à un carter 54 de l’équipement 14. L’autre palier 40, à droite sur le dessin, est à rouleaux et sa bague externe 40b est montée dans le carter 56 de l’équipement 14. Le carter 56 forme ainsi une cage ou un support pour les paliers 40.
Les canalisations 52 précitées du système de refroidissement 50 sont ici formées dans le carter 56. Ce carter 56 a une forme générale de révolution autour de l’axe X de rotation du rotor 38. Le carter 56 épouse la forme générale du rotor 38 et comprend par exemple deux portions cylindriques 56a, 56b adjacentes et une bride annulaire 56c radialement externe.
La bride annulaire 56c est située à une extrémité axiale du carter 56, située du côté des cannelures 54 du rotor 38, et est configurée pour être fixée au carter 36 du générateur de gaz 12, et par exemple à une bride annulaire correspondante du générateur de gaz. Pour cela, la bride 56c comprend une rangée annulaire d’orifices de passage de vis 58 fixées sur le carter 36 du générateur de gaz 12.
La portion cylindrique 56b de plus grand diamètre s’étend autour de la denture 42 et de la surface 44 de réception du palier à rouleaux 40, et depuis la bride 56c jusqu’à la portion cylindrique 56a de plus petit diamètre. Cette portion 56a s’étend autour de la surface 44 de réception du palier à billes 40.
La portion cylindrique 56b comprend une lumière 58 qui permet de découvrir une partie de la denture 42, et de permettre son engrènement avec un pignon 60 ou autre de l’équipement (cf. figures 1 et 2).
Parmi les canalisations 52 du système de refroidissement 50, il y a des canalisations 52a qui ont une forme générale annulaire et s’étendent autour des bagues externes 40b, lorsque ces dernières sont rapportées dans le carter 56, ou dans les bagues externes 40b, lorsque ces dernières sont intégrées au carter 56.
Les canalisations 52a ont pour principale fonction la circulation d’huile de refroidissement au plus près des paliers 40 en vue de leur refroidissement. Il peut y avoir une, deux ou trois, voire plus, canalisations annulaires 52a autour de chacun des paliers 40. Ces canalisations 52a ont globalement chacune les mêmes dimensions et en particulier les mêmes diamètres mesurés par rapport à l’axe X.
L’étape de broyage à jet d’air permet d’obtenir une 1 ère poudre dont la taille médiane est comprise entre 2 µm et 10 µm, de préférence entre 3 µm et 6 µm, avec une finesse granulométrique dont le rapport du 9 ème décile au 1 er décile, ou autrement dit « D90/D10 », est inférieure à 10, de préférence inférieur à 5. Des équipements commerciaux tels que des broyeurs commercialisés par la société Hosokawa-Alpine sous les dénominations commerciales AFG100, AFG200 et AFG400 peuvent être utilisés pour cette étape de broyage à jet d’air. Ils comportent une chambre étanche dans laquelle un gaz inerte sous une pression comprise entre 2 et 8 bars, est introduit par trois buses convergentes, et la poudre à broyer par une trémie permettant de contrôler le débit d’alimentation. Le flux de gaz emporte la poudre dans son sillage et la relâche en passant dans un tourbillon engendré par un système nommé « cyclone ». De manière à améliorer la finesse granulométrique, ces équipements peuvent être munis d’un sélecteur inertiel qui empêche les plus grosses particules de sortir de la chambre de broyage.
Lorsque la 1 ère poudre a été obtenue totalement ou en partie à partir d’aimants recyclés, ces derniers peuvent avoir été soumis à une étape de décrépitation sous hydrogène et/ou de broyage à jet d’air.
Les caractéristiques techniques de l’étape de décrépitation sous hydrogène et de broyage à jet d’air peuvent être celles qui ont été décrites pour l’obtention de la 1 ère poudre à partir de matières premières vierges.
La 2 ème poudre présente de préférence une granulométrie comparable à celle de la première poudre de manière à faciliter le mélange de la 1 ère poudre avec la 2 ème poudre à l’étape c) du procédé de fabrication selon l’invention. La 2 ème poudre présente de préférence une granulométrie entre 3 µm et 7 µm.
La 2 ème poudre peut comprendre, en pourcentages massiques exprimés par rapport à la masse de ladite 2 ème poudre : - entre 27% et 35% de TR, dont entre 3% et 10%, de préférence entre 5% et 10%, de terre rare lourde, - entre 0,9% et 1,2% de bore, - complément à 100% d’au moins une élément métallique M choisi dans le groupe constitué par Fe, Co, Ni, pris seul ou en mélange de ceux-ci, la somme des pourcentages massiques de Ni et Co étant inférieure ou égale à 5% et, optionnellement Fe étant remplacé partiellement par au moins un élément de remplacement choisi dans le groupe constitué par Al, Cu, Ga, Nb, Zr, Ti, Mo, V, Hf, Ta, W, Sn, pris seul ou en mélange de ceux-ci, la teneur en le ou les éléments de remplacement étant inférieure ou égale à 3%.
De manière avantageuse, la 2 ème poudre a été obtenue à partir d’aimants recyclés qui ont été soumis au traitement suivant : - une étape de décrépitation sous hydrogène, optionnellement suivie - d’un broyage à jet d’air.
L’étape de décrépitation sous hydrogène permet d’obtenir une 2 ème poudre grossière dont la granulométrie est comprise entre 50 µm et quelques millimètres.
Les caractéristiques techniques de l’étape de décrépitation sous hydrogène et de broyage à jet d’air pour l’obtention de la 2 ème poudre peuvent être celles qui ont été décrites pour l’obtention de la 1 ère poudre à partir de matières premières vierges ou d’aimants recyclés.
Le traitement d’hydrogénation-disproportionation peut être réalisé sous vide, à savoir en chauffant sous vide la 2 ème poudre à une température élevée avant l’introduction d’hydrogène. Dans un autre mode de réalisation de l’invention, la 2 ème poudre est chauffée à une température élevée après l’introduction d’hydrogène.
Par « température élevée », on entend une température comprise entre 800°C et 1200°C, à savoir la température à laquelle est soumise la 2 ème poudre au cours du traitement d’hydrogénation-disproportionation.
La 2 ème poudre peut être chauffée jusqu’à l’obtention de la température élevée avec une vitesse de chauffage comprise entre 1°C/minute et 30°C/minute.
La pression d’hydrogène au cours du traitement d’hydrogénation-disproportionation peut être comprise entre 0,01 bar et 50 bar, préférentiellement entre 0,8 bar et 5 bar.
La durée du traitement d’hydrogénation-disproportionation peut être comprise entre 2 heures et 10 heures.
A l’issue du traitement d’hydrogénation-disproportionation, la 2 ème poudre peut être soumise à un refroidissement sous hydrogène, afin d’empêcher la recombinaison des éléments pour reformer la phase magnétique TR 2 Fe 14 B, et donc conserver le mélange d’hydrures de terres rares de formule chimique TRH x , du fer et du borure de fer (Fe 2 B), jusqu’à la température ambiante (à savoir environ 20°C).
Optionnellement, avant la réalisation de l’étape c) du procédé de fabrication selon l’invention, la 2 ème poudre est fracturée afin d’améliorer le contact entre les hydrures des terres rares et la phase liquide au cours de l’étape e) de manière à ce que les terres rares lourdes métalliques se dissolvent au mieux dans la phase liquide. Cette étape peut être nécessaire si les grains de la 2 ème poudre se sont réagglomérés au cours du traitement d’hydrogénation-disproportionation, mais également si leur microstructure n’est pas la plus adaptée, à savoir notamment si les hydrures sont localisés au sein des grains plutôt qu’en périphérie. La 2 ème poudre peut être refracturée par au moins une technique de broyage choisie parmi le broyage à jet d’air, le broyage planétaire et le broyage par attrition.
L’étape c) de mélange de la 1 ère poudre et de la 2 ème poudre obtenue à l’issue de l’étape b) est avantageusement effectuée pendant au moins 30 minutes, de préférence plus d’une heure, de manière à obtenir un mélange homogène.
Un point d’intérêt tel qu’un marqueur, peut être représenté par un ou plusieurs pixels, voire moins d’un pixel, par une interpolation de sous-pixel à partir de pixels avoisinants permettant d’accroitre la résolution de la reconnaissance et donc la précision de la mesure. Les dimensions (ou taille) d’un marqueur déterminé peuvent donc s’exprimer en nombre de pixels dans l’image.
Un marqueur est un élément visuel caractéristique appartenant à un motif 3i ou 4i. Il y a au moins un marqueur par motif 3i, 4i. Chaque marqueur a une forme et des dimensions physiques (ou taille réelle) connues déterminées. Les marqueurs sont régulièrement espacés entre eux d’une distance déterminée et agencés à une distance déterminée des bords latéraux de leurs bandes de codage respectives 3, 4. Les moyens d’analyse 8 sont donc en mesure d’identifier les marqueurs comme des pixels de l’image et de les repérer au millimètre près sur la surface de leurs bandes de codage respectives 3, 4. Chaque marqueur encode un angle de rotation absolu déterminé de la bande correspondante 3, 4.
Pour certains types de motifs, la précision du calcul de l’angle de rotation absolu est augmentée en calculant la distance (calcul du nombre de pixels) entre la ligne de référence horizontale MED et le début du marqueur et comme les dimensions physiques du marqueur (taille réelle des marqueurs) sont connues, la distance entre le début de ce marqueur et le bord de la bande de codage est déduite par simple translation des pixels de l’image sur la surface de la bande.
Pour limiter les erreurs de lecture et donc robustifier le calcul de l'angle de rotation absolu, il est possible d'utiliser plusieurs lignes de références horizontales MED dans la même image. L'utilisation de caméras comme moyens de mesure offre l'avantage de disposer d'un support de lecture à deux dimensions : image (2D), contrairement à un capteur délivrant un signal à une seule dimension (1D).
En synthèse, le procédé de mesure mis en œuvre par le dispositif de mesure selon l’invention consiste :
- à identifier, dans l’image IMG4 capturée par la deuxième caméra (caméra esclave) 6, sur ou au plus près de la ligne horizontale de référence MED, au moins un marqueur x’+S encodant un angle de rotation absolu déterminé, et sa position T’+TT par rapport au bord vertical de référence EDG de l’image IMG4 ;
- à identifier, dans l’image IMG3 capturée par la première caméra (caméra maitre) 5, sur ou au plus près de la même ligne horizontale MED, le marqueur x correspondant, encodant un angle de rotation absolu déterminé, et sa position T ;
- à rechercher ledit marqueur x dans une base de données 9 contenant les marqueurs de la première bande 3 et leur position T dans la première bande 3 et les marqueurs x’ de la deuxième bande 4 correspondants, et leur position T’ ; les valeurs des angles de rotation absolus encodés par lesdits marqueurs x, x‘ et de leurs positions T, T’ ayant été préalablement enregistrées dans la base de données 9 au cours d’une phase préalable d’étalonnage consistant à faire tourner l’arbre 1 d’au moins un tour, sans couple résistant appliqué à l’arbre 1 ;
- à partir du marqueur x identifié dans la base de données 9, à relever la valeur de l’angle de rotation absolu encodé par le marqueur x’ correspondant et de la position correspondante T’ ;
- à soustraire de la valeur de l’angle de rotation absolu encodé dans ledit marqueur x’+S, la valeur de l’angle de rotation absolu encodé dans le marqueur x’, relevée dans la base données 9, pour en déduire le couple de torsion ; et
- à soustraire de la position T’+TT dudit marqueur x’+S, la position T’ relevée dans ladite base données 9 pour en déduire la poussée.
La illustre un exemple de motifs d’une bande de codage 3, 4 ayant l’apparence d’une règle graduée en centimètres (cm). Les motifs 3i et 4i, respectivement x-1, x, x+1 et x’-1, x’ et x’+1, correspondent à 2 cm, 3 cm et 4 cm (IMG3) et 4 cm, 5 cm et 6 cm (IMG4). Le marqueur correspond ici à un millimètre (mm) qui est un élément du motif 3i et 4i (le centimètre). Ainsi, la lecture du marqueur, encodant l’angle de rotation absolu, est interprétée par la position du marqueur (le millimètre) à l’intérieur du motif (le centimètre) et au plus près de la ligne médiane MED qui fait office de curseur de lecture. La précision de la mesure est donc donnée par l’intervalle entre deux marqueurs successifs, ici le millimètre. La valeur du code vue par la première caméra 5 et interprétée par les moyens d’analyse 8, est ici de 2,8 cm. Le couple de torsion appliqué sur l’arbre 1 a induit un décalage angulaire (angle de rotation absolu) qui est directement interprété par les moyens de traitement 7 à partir des images (IMG4) capturées par la caméra 6. La nouvelle valeur du marqueur correspondant au motif x’, est ici de 5,7 cm. Ce décalage, ramené en longueur d’arc de cercle, équivaut à une distance S = 2,9 cm.
Avec ce type de codage (position angulaire absolue), la mesure reste fiable même en cas de perte d'alimentation intermittente du dispositif de mesure, d’erreurs de lecture par exemple dues à une dégradation des marqueurs, etc.
D’autres types de motifs et marqueurs peuvent être exploités par le dispositif selon l’invention et notamment des motifs en forme d’une séquence de codes barre, de taille identique, et aligné, verticalement (selon Y).
L’exploitation de ces données peut ensuite permettre de déterminer avec précision les performances du système de propulsion et ses évolutions dans le temps (vieillissement dû à l’usure, l’environnement extérieur, charge, etc.) permettant ainsi d’anticiper d’éventuelle détériorations voire casses de l’arbre pouvant entrainer l’immobilisation du navire.
Plusieurs caméras « esclave » peuvent être utilisées en étant agencées à différents emplacements le long de l’arbre, toujours en regard de leurs bandes de codage respectives et synchronisées à la caméra « maitre ». Auquel cas, les moyens de traitement 7 moyennent les valeurs de poussée et de couple de torsion obtenues par chacune des caméras « esclave ».
Aucune restriction n’est attachée au nombre d’objets 201 ni à leur type. Il peut s’agir de tout type d’objet physique, dont certains au moins des objets requièrent un intervalle de températures donné. A titre d’exemple, les objets 201 peuvent comprendre des médicaments ou des denrées alimentaires périssables ou congelées.
Le véhicule 100.1 comprend en outre au moins un capteur de température 203 apte à acquérir des mesures de température du conteneur 202 du véhicule 100.1. Aucune restriction n’est attachée au nombre de capteurs de température 203 du véhicule 100.1, ni à leur localisation au sein du conteneur 202.
Le véhicule 100.1 comprend en outre un système de détection d’objets, apte à détecter les objets 201 présents dans le conteneur 202, et à obtenir un identifiant d’objet pour chacun des objets 201 de l’ensemble 200.
Le dispositif de détection d’objets peut comprendre avantageusement un lecteur 204 et au moins une méta-surface 205, tels que décrits dans la demande de brevet internationale WO2021/099706A1.
Les objets 201 sont avantageusement munis d’éléments d’identification émetteur/récepteur d’ondes pour échanger des messages avec le lecteur 204, par exemple selon la technologie RFID. De tels éléments d’identification peuvent ainsi être une radio-étiquette passive comprenant une antenne associée à une puce. La puce peut être apte à recevoir des données d’un capteur de température dédié à un objet particulier, comme détaillé dans ce qui suit. Le lecteur 204 peut ainsi comprendre une antenne émettrice/réceptrice d’ondes.
La méta-surface 205 est destinée à être installée dans l’espace fermé du conteneur 202 et configurée pour réfléchir selon au moins une première loi des ondes issues de l’antenne du lecteur 204 et destinées à chaque élément d’identification des objets 201, et selon au moins une seconde loi des ondes issues de chaque élément d’identification des objets 201 et destinés à l’antenne du lecteur 204. Afin de réduire l’encombrement associé à la méta-surface 205 ou aux méta-surfaces 205, elle peut être monté sur les parois internes du conteneur 202 n’affectant alors pas le volume du conteneur 202, et donc sa capacité à transporter des objets 201.
On entend par « méta-surface » une surface ayant une épaisseur inférieure à la longueur d’onde des ondes qu’elle doit réfléchir et réalisée dans un méta-matériau structuré (avec des motifs horizontaux ayant une taille inférieure à la longueur d’onde précitée) ou non structuré. Un méta-matériau est un matériau composite artificiel présentant des propriétés électromagnétiques que ne possède pas un matériau naturel, et présentant en particulier une capacité à moduler le comportement des ondes électromagnétiques grâce à des conditions aux limites particulières. Les méta-surfaces peuvent être des matériaux en feuille artificiels, généralement composés de plaques métalliques ou de gravure diélectriques dans des configurations plantes ou multicouches, avec une épaisseur inférieure à la longueur d’ondes, par exemple à des longueurs d’ondes RFID. Une méta-surface présente l’avantage d’un poids léger, d’une facilité de fabrication et d’une capacité à contrôler la propagation des ondes à la fois sur la surface et dans l’espace libre environnant.
Ainsi, l’association du lecteur 204 et de la méta-surface 205 augmentent très notablement la probabilité d’atteindre des objets à identifier et la probabilité d’atteindre l’antenne.
Des exemples de première et deuxième lois sont données dans la demande de brevet internationale identifiée ci-dessus.
Il est ainsi rendu possible de détecter automatiquement les objets 201 entreposés dans le conteneur 201 et d’obtenir des identifiants d’objet des objets 201 détectés. L’utilisation de méta-surface 205 est toutefois optionnel, bien qu’améliorant considérablement la probabilité de détecter les objets 201.
Un tel dispositif de détection d’objets permet une détection automatique des objets 201, et facilite ainsi la manutention pour un opérateur en charge du transport des objets 201.
Le véhicule 100.1 peut comprendre en outre une interface 207 apte à communiquer, de préférence de manière bidirectionnelle, avec le serveur centralisé 101 illustré sur la . Une telle interface 207 peut être une interface cellulaire, permettant l’accès à un réseau 3G, 4G, 5G ou toute génération suivante, Wifi ou satellitaire.
Le véhicule 100.1 peut comprendre en outre au moins une porte 208 permettant l’accès à l’intérieur du conteneur 202. Aucune restriction n’est attachée au format de la porte 208, ni à son positionnement, ni au nombre de portes 208 du conteneur 202.
Le véhicule 100.1 peut comprendre en outre un capteur 209 de détection d’un état d’ouverture/fermeture de la porte 208. Aucune restriction n’est attachée à la technologie employée pour la détection de l’état d’ouverture/fermeture de la porte 208.
Le véhicule 100.1 comprend en outre un dispositif de contrôle 206, relié fonctionnellement au lecteur 204, au capteur de température 203, à l’interface 207 et au capteur 209, précédemment introduits. Le fonctionnement du dispositif de contrôle 206 sera mieux compris à la lecture de ce qui suit.
La lèvre 19b s’étend vers le haut en direction du capot de support 16. La lèvre 19b s'étend obliquement vers le haut. La lèvre 19b s'étend ici vers l’intérieur. La face inférieure de la lèvre 19b est orientée vers le bas. La lèvre 19b entoure radialement le capot de support 16. Dans l’exemple de réalisation illustré, la lèvre 19b s’étend en direction du capot de support 16 et vient en appui contre ce capot. La lèvre 19b est en contact de friction avec le capot d’appui. La lèvre 19b est en contact d’étanchéité avec le capot de support 16 sur 360° compte tenu de la forme annulaire de celle-ci.