INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
soit l’allumage d’un indicateur lumineux 36 (par exemple vert) si les éléments formant mâchoire 19 et 20 (organe de verrouillage) sont en positon déverrouillée (repérée par les troisièmes capteurs 33 et 34) soit l’allumage de l’autre indicateur lumineux 37 (par exemple rouge) si les éléments formant mâchoire 19 et 20 sont en position verrouillée (repérée par les second capteurs 31 et 32).
Il peut être prévu un troisième indicateur lumineux 38 en cas de défaillance du module de commande du dispositif de levage pour prévenir visuellement les ouvriers d’un problème de fonctionnement.
Pour ce faire, le module de commande 28 peut comprendre un module électronique avec une mémoire comportant une collection de données identifiées comme illustrant une situation de disfonctionnement : quand le module de commande identifie un problème correspondant à une donnée enregistrée illustrant un disfonctionnement, il commande l’allumage du troisième indicateur lumineux et inhibe le fonctionnement du dispositif d’actionnement de l’organe de préhension formant mâchoire.
Il va maintenant être fait référence au procédé de mise en œuvre d’un tel dispositif de levage en faisant notamment référence aux figures 2 à 5 :
Un moule (non illustré) est équipé d’un plot 10 (le plot 10 est par exemple fixé par vissage sur le moule).
Le dispositif de levage est amené par un pont de levage (non représenté) au-dessus du moule et du plot 10. Le dispositif de levage est suspendu au-dessus du moule en étant relié au pont de levage par un crochet (non illustré) entourant le bras 6.
A une étape 300, une ouverture ou une fermeture de la porte 208 du conteneur 202 est détectée. La détection d’une ouverture/fermeture rend préférable de détecter les objets 201 situés à l’intérieur du conteneur 201. En effet, une telle ouverture/fermeture peut indiquer qu’un chargement/déchargement du véhicule 100.1 est en cours. Des objets 201 peuvent ainsi être déchargés, ou peuvent être ajoutés dans le conteneur 202. En outre, l’ouverture/fermeture de la porte 208 rend préférable de mesurer la température dans le conteneur 202, puisqu’un flux de chaleur est alors généré par l’ouverture de la porte 208 entre l’intérieur du conteneur 202 et l’extérieur, pouvant perturber le maintien de la température à l’intérieur du conteneur 202.
L’étape 300 peut être mise en œuvre par le dispositif de contrôle sur acquisition de données du capteur 209. En variante, le dispositif de contrôle 300 peut recevoir des informations d’un opérateur du véhicule 100.1 indiquant qu’un chargement/déchargement du véhicule est en cours ou a été effectué. A cet effet, le dispositif de contrôle 300 peut communiquer avec un terminal de l’opérateur, via une liaison non représentée sur la .
A une étape 301, les objets 201 entreposés dans le conteneur 202 sont détectés et les identifiants d’objets des objets 201 détectés sont obtenus par le dispositif de contrôle 206.
La détection peut être mise en œuvre par le dispositif de détection comprenant le lecteur 204 et la méta-surface 205 introduits précédemment, les données détectées étant alors transmises au dispositif de contrôle 206. En variante, l’opérateur du véhicule 100.1 peut scanner manuellement les objets entreposés dans le conteneur 202, au moyen d’un terminal opérateur. Un tel terminal opérateur peut comprendre un lecteur RFID ou une caméra permettant de détecter des codes barres ou des QR code placés sur les objets 201 et permettant d’obtenir des identifiants d’objet des objets 201. D’autres techniques de détection d’objets 201 et d’acquisition d’identifiants d’objets peuvent être prévues dans le cadre de l’invention.
En variante, l’étape 301 n’est pas mise en œuvre consécutivement à l’étape 300 de détection d’ouverture/fermeture de la porte 208. Par exemple, la détection des objets 208 peut être mise en œuvre de manière régulière, à une fréquence donnée, sur requête de l’opérateur du véhicule 100.1 ou sur requête du serveur central 101 qui est apte à communiquer avec le dispositif de contrôle 206 du véhicule 100.1.
A une étape 302, les identifiants d’objets des objets 201 détectés sont associés à un identifiant du véhicule 100.1. Le véhicule 100.1 peut notamment être identifié de manière unique et cet identifiant est connu du serveur centralisé 101. Un tel identifiant unique de véhicule 100 peut être stocké dans une mémoire du dispositif de contrôle 206. L’étape 302 peut ainsi être mise en œuvre par le dispositif de contrôle 206.
A une étape 303, le dispositif de contrôle 206 acquiert au moins une mesure de température du conteneur 202 et/ou de l’objet détecté dans le conteneur. Une telle mesure de température peut être issue du capteur de température 203 placé dans le conteneur. En variante, ou de manière complémentaire, au moins l’un des objets 201 peut comprendre un capteur de température dédié, et la mesure de température de ce capteur peut être transmise au lecteur 204 avec l’identifiant d’objet transmis lors de l’étape 301. Il peut notamment être transmis par l’élément d’identification de l’objet par transmission d’ondes électromagnétiques vers le lecteur 204 lors de l’étape 301.
Ainsi, le dispositif de contrôle 206 peut selon un mode de réalisation acquérir plusieurs mesures de température. La mesure de température issue du capteur 203 peut être associée aux identifiants d’objets des objets 201 ne possédant pas de capteur dédié, tandis que la mesure de température, ou les mesures de températures, du capteur dédié ou des capteurs dédiés, est associée à l’objet possédant le capteur dédié ou aux objets possédant les capteurs dédiés.
Dans le cas où seule une mesure de température est reçue du capteur de température 203, il n’est aucunement nécessaire d’associer la mesure de température aux objets 201 détectés, la mesure de température étant par défaut associée à tous les objets 201 détectés par le serveur centralisé lors de l’étape 307 décrite ultérieurement.
Les étapes 301 et 303 peuvent être mises en œuvre dans n’importe quel ordre ou peuvent être mises en œuvre en parallèle.
En plus de l’acquisition de mesures de températures, l’étape 303 peut comprendre l’acquisition d’autres paramètres des objets 201 que la température. De tels paramètres peuvent comprendre l’hygrométrie, la pression, la détection de chocs, le poids du chargement du véhicule ou tout autre paramètre représentatif de l’état d’un objet ou de l’ensemble d’objets 201. Des capteurs supplémentaires au capteur 203 peuvent être prévus dans le conteneur. En variante ou en complément, des capteurs supplémentaires peuvent être dédiés à certains objets 201 afin de mesurer des paramètres de ces objets 201.
A une étape 304, le dispositif de contrôle 206 transmet, via l’interface 207, des données au serveur centralisé 101. Lorsque l’étape 304 fait suite aux étapes 300 à 303, les données peuvent comprendre au moins la mesure de température et l’association entre l’ensemble d’identifiants d’objets et l’identifiant du véhicule. De manière préférentielle, des associations entre des mesures de paramètres, dont a minima une mesure de température, des identifiants d’objets et l’identifiant du véhicule 201 sont transmis à l’étape 304, lorsqu’elle fait suite aux étapes 300 à 303.
L’étape 304 peut également faire suite à une étape 305 d’acquisition d’au moins une mesure de température. La mesure de température peut notamment être acquise par le dispositif de contrôle 206 depuis le capteur de température 203. Ainsi, l’acquisition d’une mesure de température dans le conteneur 202 peut être mise en œuvre de manière régulière. Par exemple, l’étape 305 peut être mise en œuvre à une fréquence donnée, indépendamment de la détection d’une ouverture/fermeture de porte 208. En variante, l’étape 305 peut être déclenchée suite à une requête de l’opérateur, ou sur demande du serveur centralisé 101. La fréquence peut notamment dépendre de l’écart de température entre l’extérieur du conteneur 202 et l’intérieur du conteneur. Par exemple, dans le cas du maintien de température froids, une première fréquence lorsqu’une première température est mesurée à l’extérieur du véhicule peut être inférieure à une deuxième fréquence lorsqu’une deuxième température est mesurée à l’extérieur du véhicule, la deuxième température étant supérieure à la première température et à la température à l’intérieur du conteneur 202.
Comme pour l’étape 202, l’étape 305 peut également comprendre l’acquisition de mesures d’autres paramètres que la température dans le conteneur 208.
Suite à l’étape 305, l’étape 304 transmet la mesure de température déterminée à l’étape 305, en association avec l’identifiant du véhicule 101.1, au serveur centralisé 101 Le serveur centralisé 101 a au préalable stocké l’association entre les identifiants d’objets issus de la dernière détection d’objets mises en œuvre dans le véhicule 100.1, et l’identifiant du véhicule 100.1. Le serveur centralisé 101 peut ainsi attribuer la nouvelle mesure de température acquise à l’étape 305 aux objets 201 précédemment identifiés dans le véhicule 100.1. Ainsi, le serveur centralisé 101 peut mettre à jour la mesure de température associée à chaque identifiant d’objet dans le serveur centralisé 101.
L’étape 305 peut être mise en œuvre en temps réel, c’est-à-dire directement après la mise en œuvre de l’étape 303 ou de l’étape 305. En variante, les données obtenues à l’étape 303 ou à l’étape 305 peuvent être stockées temporairement par le véhicule, et transmises ultérieurement au serveur centralisé 101, par exemple sur requête du serveur centralisé 101 ou de l’opérateur du véhicule 101. De manière préférentielle, l’étape 305 est mise en œuvre en temps réel, ce qui permet une supervision en temps réel des données de température par le serveur centralisé 101.
Cette formulation des problèmes d’optimisation à résoudre peut alors être réalisée automatiquement à partir d’une architecture fonctionnelle générée, les architectures fonctionnelles générée définissant complètement le placement des différents composants sur les branches du circuit.
La résolution de ces problèmes d’optimisation peut alors être fait à l’aide d’un solver adapté, par exemple, un algorithme DIRECT pourra être utilisé afin de déterminer les perméabilité optimales permettant de minimiser la puissance hydraulique nécessaire au circuit sur chacun des points de fonctionnement définis. Par ailleurs, chaque point de fonctionnement pourra être associé à une pondération dépendant de la fréquence d’utilisation du point de fonctionnement dans un mode d’utilisation standard du groupe motopropulseur. Ces pondérations permettent avantageusement d’éviter que le circuit de refroidissement soit dimensionné afin d’optimiser la puissance hydraulique sur un point de fonctionnement qui n’est que très peu utilisé, au dépend de la puissance hydraulique sur d’autre points de fonctionnements bien plus utilisés.
Ainsi, afin de favoriser les points de fonctionnement les plus utilisés sur un cycle d’homologation les coefficients de pondération sont définis par des coordonnées de barycentre. Cette méthode est appliquée à un nuage de points de fonctionnement pour calculer les coefficients de pondération en fonction de l’utilisation d’un système HEV sur cycle d’homologation. Les évolutions temporelles des variables d’états caractérisant les points de fonctionnement étudiés sont issues de la définition de la loi de gestion du système véhicule hybride sur le cycle d’homologation choisi. A chaque pas de temps du cycle, les valeurs prisent par les différentes variables d’états permettent de positionner un point dans le nuage de points de fonctionnement. A partir d’une triangulation de Delaunay, utilisée pour générer un maillage, le nuage de points de fonctionnement est maillé. Le maillage obtenu permet de sélectionner à chaque pas de temps, les points les plus proches du point précédemment positionné dans le nuage de points de fonctionnement. Selon les dimensions du nuage de points, le nombre nécessaire de points à sélectionner est définie.
Pour la deuxième approche, le problème d’optimisation à résoudre est donc global à l’architecture fonctionnelle étudiée. Cette fois-ci, l’optimisation se fait donc au niveau de la perméabilité des branches (et non des composant d’une branche). L’objectif est là aussi de minimiser la puissance hydraulique pondérée mais cette fois-ci au niveau du circuit complet. Le problème d’optimisation est donc :
avec , la perméabilité hydraulique de la branche l du circuit hydraulique considéré,
la puissance hydraulique totale,
pour le coefficient de pondération associé au point de fonctionnement ,
pour le débit calculé au niveau du circuit hydraulique considéré permettant à minima d’avoir le débit spécifié pour le point de fonctionnement pour chaque branche du circuit,
les pertes de charges au niveau du circuit, pour chaque branche du circuit hydraulique,
pour et , la fonction représentant les contraintes portant sur le respect des exigences de refroidissement des branches sur le point de fonctionnement (le débit dans la branche d’indice l doit avoir à minima le débit sur le point de fonctionnement ),
pour et , la fonction représentant la perméabilité maximale de la branche d’indice l au point de fonctionnement ,
pour et , la fonction représentant la perméabilité minimale de la branche d’indice l au point de fonctionnement .
Là aussi, le problème d’optimisation pourra être résolu par un solver connu tel que l’algorithme DIRECT.
La méthode d’optimisation hydraulique proposée permet ainsi de déterminer la répartition de débit dans les branches et la puissance hydraulique afin de respecter les contraintes sur les exigences de refroidissement des composants. Pour chaque point de fonctionnement la puissance hydraulique pondérée par son utilisation est calculée. Les valeurs optimales de perméabilité des branches permettent de traduire, à l’instar de l’optimisation des perméabilités au niveau décomposant, le besoin de by-pass ou ajutage. Une perméabilité optimale d’une branche supérieure à sa valeur initiale traduit le besoin d’un by-pass, l’inverse nécessite un ajutage.
Le procédé permet ainsi à partir d’une simple spécification des besoins de refroidissement d’un groupe motopropulseur et des composants à intégrer dans le circuit de refroidissement, d’obtenir et de comparer l’ensemble des circuits de refroidissement possibles. L’étude est donc exhaustive et non plus limité à des modifications d’architectures connues. Il est donc possible de créer des circuits de refroidissement bien plus efficaces et de les comparer selon de nombreux critères.
Les aimants recyclés ont été placés dans une enceinte étanche d'un four pour l’étape de décrépitation. L'enceinte a été mise sous vide primaire, puis remplie d'hydrogène pour atteindre une pression de 2,5 bars. Ce traitement a permis d’hydrurer la totalité du matériau mais également de peler les revêtements métalliques. L’enceinte a été mise sous vide primaire pour évacuer l'hydrogène, puis elle a été chauffée à une température de 550°C pendant 2 heures pour une déshydruration partielle, puis refroidie jusqu’à la température ambiante sous argon.
La poudre grossière ainsi obtenue a été tamisée à 1000 µm pour éliminer les pelures de revêtements métalliques. La poudre tamisée ainsi obtenue a ensuite été homogénéisée dans un mélangeur dans lequel 0,05% en masse de stéarate de zinc avait été introduit, le pourcentage massique de stéarate de zinc étant exprimé par rapport à la masse de ladite poudre grossière. Cette homogénéisation a duré 1 heure et demie.
La poudre homogénéisée ainsi obtenue a ensuite été introduite dans un broyeur à jet de gaz en lit fluidisé. Le gaz utilisé était l’azote. La pression de broyage, le diamètre des buses et la vitesse de sélecteur ont été ajustés pour obtenir une 2 ème poudre dont la taille médiane de particule mesurée en ligne par un granulomètre laser était de 5 µm.
On disposait ainsi d’une 1 ère poudre et d’une 2 ème poudre conformément à l’étape a) du procédé de fabrication selon l’invention.
Au cours de l’étape b) de traitement d’hydrogénation-disproportionation du procédé de fabrication selon l’invention, la 2 ème poudre a été soumise à un environnement d'hydrogène pur à une pression absolue de 0,8 bar dans une enceinte étanche d'un four à température ambiante.
Puis, le four a été chauffé à une température de 850°C, pendant une durée de 3 heures, pour permettre la réaction complète de ladite 2 ème poudre avec l’hydrogène et la transformer en un mélange constitué essentiellement des phases Fe, Fe 2 B, FeB, TRHx. Ces phases se sont formées à l’intérieur des grains de ladite 2 ème poudre. L’objectif était d’obtenir une microstructure assez grossière avec les sous-grains des phases d’hydrures TRHx qui débouchaient en périphérie des grains.
Ensuite, selon l’étape c) du procédé de fabrication, la 1 ère poudre a été mélangée avec la 2 ème poudre obtenue à l’issue de l’étape b) dans un rapport massique qui dépend de la teneur en TR lourdes de la 2 ème poudre pendant 30 minutes dans un mélangeur, dans une enceinte sous atmosphère contrôlée.
Le rapport massique de la masse m2 de la 2ème poudre sur la masse m1 de la 1ère poudre est égal à m2/m1 = 10/90.
Le mélange obtenu à l’issue de l’étape c) a ensuite été introduit dans différents moules cylindriques de 22 mm de hauteur et 14 mm en diamètre intérieur en caoutchouc qui ont été soumis à un champ magnétique de 7 Tesla pour orienter les particules.
Ensuite, l’étape d) de compactage du procédé de fabrication selon l’invention a été réalisée en soumettant le mélange contenu dans ces différents moules à une compaction isostatique à froid à 1500 bar de manière à obtenir des pièces compactées.
Puis, l’étape e) de frittage du procédé de fabrication selon l’invention a été réalisée sur ces pièces compactées sous vide secondaire selon le profil thermique suivant : - chauffage à 5°C/min de la température ambiante jusqu'à 300°C, puis palier pendant 2 heures à 300°C, - chauffage à 5°C/min de 300°C jusqu'à 500°C, puis palier pendant 2 heures à 500°C, - chauffage à 5°C/min de 500°C jusqu'à 750°C, puis palier pendant 2 heures à 750°C, - chauffage à 1°C/min de 750°C jusqu'à 975°C, puis palier pendant 12 heures à 975 °C.
A la fin du dernier palier (de frittage), de l’argon a été introduit jusqu’à atteindre une pression absolue de 2 bar de manière à obtenir des aimants.
Ensuite, les aimants ont été soumis à un refroidissement avec une vitesse de refroidissement de 15°C/min de 975°C jusqu’à 30°C.
Puis, les aimants ont ensuite été soumis à une étape de recuisson sous vide secondaire selon le profil thermique suivant : - chauffage à 5°C/min de 50°C jusqu'à 820°C, - palier à 820°C pendant 2 heures, - refroidissement à 20°C/min de 820°C jusqu'à 50°C, - chauffage à 5°C/min de 50°C jusqu'à 500°C, - palier à la température de 500°C pendant 2 heures, - refroidissement à 15°C/min de 500°C jusqu'à la température ambiante.
Les aimants ainsi obtenus de forme cylindrique ont été usinés au moyen d'une rectifieuse et d'une meule diamant pour éliminer la couche d'oxyde et obtenir des surfaces parallèles.
Les performances magnétiques des aimants ainsi obtenus sont les suivantes: coercitivité HcJ = 1533 kA/m, rémanence Br = 1.2 T et produit énergétique maximum (BH)max = 34.7 MGOe.
Ainsi, dans le cas d’un mélange de poudres dit « classique » (à savoir sans aimants recyclés), et avec un gain de l’ordre de 150 kA/m pour 1% en masse de terre rare lourde, pour augmenter la coercivité de 300 kA/m il faut globalement apporter, par la poudre riche en terres rares lourdes, 2% en masse de terres rares lourdes. Dans le cas du procédé de fabrication selon l’invention, l’augmentation de la coercivité peut être de l’ordre de 200 kA/m pour 0,1 % de terres rares lourdes ajoutées et donc dans ce cas il ne faudrait apporter globalement que 0,15% en masse de terres rares lourdes par la poudre riche en terres rares lourdes. Il est alors possible d’atteindre une même augmentation de la coercivité avec une forte dilution de la poudre comprenant des aimants recyclés, typiquement dans un rapport 1 :10.
Ce gain en termes de dilution du procédé de fabrication selon l’invention est particulièrement intéressant, car il permet d’envisager le recyclage, en voie courte, de quantités d’aimants recyclés riches en terres rares lourdes, qui resteront limitées et de permettre de fabriquer d’importantes quantités d’aimants magnétiquement performants avec un minimum d’apport de matières premières critiques.
Les différentes caractéristiques techniques du procédé de fabrication selon l’invention sont décrites ci-dessous plus en détail.
Dans le cadre de la présente invention, on entend par « phase de joints de grains riche en TR », une phase métallique contenant plus de 70% en masse de terre rare combinée à des métaux, par exemple des métaux choisis parmi le fer, le cuivre et l’aluminium.
Les composés à base de métaux de la 1 ère poudre peuvent comprendre des métaux choisis parmi le fer, le cuivre, l’aluminium, le gallium, le titane et le zirconium.
La 1 ère poudre peut comprendre en pourcentages massiques exprimés par rapport à la masse de ladite 1 ère poudre : - entre 90% et 99%, de préférence entre 95% et 97%, de grains de la phase magnétique de type TR 2 Fe 14 B, - entre 0,5% et 3%, de préférence entre 0,5% et 2%, de composés à base de métaux, - entre 1% et 10%, de préférence entre 2% et 5%, de la phase de joints de grains riche en TR, - optionnellement entre 0,1% et 5%, de préférence entre 0,1% et 1%, de grains de la phase non-magnétique de type TRFe 4 B 4 .
La 1 ère poudre peut comprendre, en pourcentages massiques exprimés par rapport à la masse de ladite 1 ère poudre : - entre 27% et 35% de TR, - entre 0,9% et 1,2% de bore, - complément à 100% d’au moins un 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%.
La 1 ère poudre présente de préférence une granulométrie comprise entre 3 µm et 7 µm.
La 1 ère poudre peut avoir été obtenue à partir : - de matières premières vierges (par exemple des métaux purs et/ou des alliages), ou - d’aimants recyclés qui sont totalement exempts de terres rares lourdes ou dont la teneur massique n’excède pas 3%, de préférence 1%, ou encore - d’un mélange de matières premières vierges et d’aimants recyclés qui sont totalement exempts de terres rares lourdes ou dont la teneur massique n’excède pas 3%, de préférence 1%.
Lorsque la 1 ère poudre a été obtenue totalement ou en partie à partir de matières premières vierges, ces dernières sont choisies parmi les métaux purs et/ou les alliages. De préférence, il s’agit de métaux purs.
Lorsque la 1 ère poudre a été obtenue totalement ou en partie à partir de matières vierges, ces dernières peuvent avoir été soumises aux étapes suivantes : - une étape de coulée sur roue, suivie - d’une étape de décrépitation sous hydrogène et/ou de broyage à jet d’air (connu aussi sous la dénomination anglophone : broyage de type Jet Mill).
Tout d’abord, le mélange de matières premières vierges (autrement dit la « charge de base ») est chauffée, de préférence sous pression partielle de gaz neutre ou bien sous vide, à une température avantageusement comprise entre 1350°C et 1550°C, de manière à obtenir un bain de matière en fusion.
Le bain de matière en fusion est ensuite coulé sur une roue en rotation refroidie. La matière en fusion est ainsi solidifiée par trempe. La vitesse de refroidissement peut être comprise entre 100 K/s et 1000 K/s. Les rubans fondus obtenus peuvent avoir une épaisseur comprise entre 0,1 et 0,5 mm, de préférence entre 0,15 et 0,35 mm.
L’étape de décrépitation sous hydrogène permet d’obtenir une 1 ère poudre dont la granulométrie est comprise entre 50 µm et quelques millimètres.
La décrépitation sous hydrogène peut être réalisée à une température comprise entre 10°C et 500°C, de préférence entre 20°C et 150°C, et à une pression d’hydrogène comprise entre 0 MPa et 5 MPa, de préférence entre 0,08 MPa et 0,25 MPa.