INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Les inventeurs ont ainsi cherché à améliorer la voie de recyclage dite « poudre » en proposant un nouveau procédé de fabrication d’un aimant à partir d’aimants permanents recyclés de type TRFeB et contenant des terres rares lourdes qui repose sur cette voie de recyclage mais qui présente également d’autres caractéristiques techniques originales qui sont détaillées ci-dessous permettant : - l’obtention d’aimants avec des performances magnétiques élevées (à savoir une bonne coercivité tout en maintenant une rémanence élevée), et ce sans aucun ajout de terres rares lourdes issues de matières premières vierges (par exemple issues de gisements) ; ce qui minimise les impacts environnementaux et est plus économe en énergie ; - une valorisation optimale des aimants permanents comprenant des teneurs élevées en terres rares lourdes (par exemple entre 2,5 à 10% en masse) provenant d’appareils ou dispositifs hors d’usage (autrement dit des aimants à recycler) ; - l’utilisation des lignes de production actuelles pour la fabrication des aimants.
Le procédé de fabrication d’un aimant à partir d’aimants recyclés repose sur la voie de recyclage dite « poudre » et permet l’obtention d’un aimant dans lequel les terres rares lourdes sont localisées à la périphérie des grains de la phase magnétique, afin d’obtenir une bonne coercivité tout en maintenant une rémanence élevée, et même en optimisant ses performances magnétiques par rapport à celles des aimants recyclés contenant lesdites terres rares lourdes.
L’invention a pour objet un procédé de fabrication d’un aimant à partir d’aimants recyclés qui comprend au moins les étapes suivantes : a) on dispose : - d’une 1 ère poudre comprenant des grains d’une phase magnétique TR 2 Fe 14 B, des composés à base de métaux et une phase de joints de grains riche en TR, et optionnellement des grains d’une phase non-magnétique TRFe 4 B 4 , ladite 1 ère poudre étant exempte de terre rare lourde ou la teneur massique en terre rare lourde exprimée par rapport à la masse de la 1 ère poudre n’excédant pas 3%, de préférence 1%, - d’une 2 ème poudre obtenue à partir d’aimants recyclés comprenant des terres rares lourdes, la teneur massique en terres rares lourdes, exprimée par rapport à la masse de ladite 2 ème poudre étant comprise entre 3% et 10%, de préférence entre 5% et 10%, ladite 2 ème poudre contenant des grains d’une phase magnétique TR 2 Fe 14 B, b) on soumet la 2 ème poudre à un traitement d’hydrogénation-disproportionation (aussi connu sous la dénomination anglophone « hydrogenation disproportionation ») de manière à décomposer la phase magnétique TR 2 Fe 14 B en un mélange contenant des hydrures de terres rares de formule chimique TRH x dans laquelle x est le ratio atomique de H/TR et est par exemple compris entre 2 et 3, du fer et du borure de fer (Fe 2 B), c) on mélange la 1 ère poudre avec la 2 ème poudre obtenue à l’issue de l’étape b) dans un rapport massique qui dépend de la teneur en terres rares lourdes de la 2 ème poudre de manière à obtenir un mélange, d) on soumet le mélange obtenu à l’issue de l’étape c) à une étape de compactage de manière à obtenir une pièce compactée, e) on soumet la pièce compactée obtenue à l’issue de l’étape d) à une étape de frittage de manière à obtenir un aimant.
Du fait que la 2 ème poudre contient des terres rares lourdes, au cours de l’étape b) du procédé de fabrication selon l’invention, il se forme des hydrures de terres rares lourdes. Le rapport massique de l’étape c) peut être déterminé comme suit : par exemple si la 2 ème poudre contient X% de terres rares lourdes et que l’on souhaite atteindre dans l’aimant final une teneur globale de Y%, le rapport massique de la masse m2 de la 2 ème poudre sur la masse m1 de la 1 ère poudre est m2/m1 = Y/(X-Y).
Au cours de l’étape e) de frittage du mélange des 1 ère et 2 ème poudres, il se forme une phase liquide (par réaction eutectique) entre les différents composés à base de métaux, la phase riche en TR, la phase magnétique TR 2 Fe 14 B et la phase non-magnétique optionnelle TRFe 4 B 4 de la 1 ère poudre. Cette phase liquide a une teneur massique élevée en terres rares, de l’ordre de 90% en masse à 700°C, 80% à 900°C et 70% à 1000°C. Lors de la montée en température sous vide, les hydrures de terre rare formés à l’étape b), notamment les hydrures de terres rares lourdes sont transformés en des terres rares lourdes métalliques qui se dissolvent dans ladite phase liquide de manière à l’enrichir. Ces terres rares lourdes désormais sous la forme de terres rares lourdes métalliques sont alors disponibles pour créer une structure dite « cœur-coquille » tel que mentionnée ci-dessus autour des grains de la 1 ère poudre au cours de la densification des 1 ère et 2 ème poudres qui se produit au cours du frittage.
Ainsi, grâce à l’étape b) du procédé de fabrication selon l’invention, les terres rares lourdes présentes dans les aimants recyclés sont extraites de la phase magnétique en étant transformées en hydrures. Cela permet d’augmenter l’activité chimique des terres rares lourdes. En effet, lors de la montée en température sous vide au cours du frittage, la transformation de ces hydrures en des terres rares lourdes métalliques les rend disponibles dans la phase liquide qui se forme également au cours du frittage.
L’étape b) du procédé de fabrication selon l’invention permet ainsi de s’affranchir d’une étape de diffusion de ces terres rares lourdes au sein des grains de la phase magnétique TR 2 Fe 14 B de la 2 ème poudre ; ce qui est un processus lent et qui créerait un gradient de concentration au sein des grains riches en terres rares lourdes de la 2 ème poudre. Cela permettrait de ne valoriser in fine qu’une faible fraction de la quantité desdites terres rares lourdes. De plus, dans ce cas de diffusion, la teneur en terres rares lourdes en périphérie des grains de la 1 ère poudre serait plus faible que la teneur en terres rares lourdes dans les grains de la 2 ème poudre.
A contrario, avec le procédé de fabrication selon l’invention, l’extraction des terres rares lourdes de la phase magnétique des aimants recyclés de la 2 ème poudre augmente leur potentiel chimique. A l’issue de l’étape e), les terres rares lourdes sont localisées en périphérie des grains de la phase magnétique TR 2 Fe 14 B de la 1 ère poudre à des teneurs plus élevées que la teneur en terres rares lourdes dans les grains de l’aimant recyclés de la 2 ème poudre, de sorte que la coercivité de l’aimant ainsi obtenu est augmentée de manière très significative, et ce alors que ledit aimant contient de faibles quantités de terres rares lourdes.
En outre, le procédé de fabrication selon l’invention présente l’avantage de co-fritter la 1 ère et la 2 ème poudres à plus basse température, car les terres rares lourdes ont déjà été extraites des grains de la phase magnétique TR 2 Fe 14 B de la 2 ème poudre. Il permet ainsi de localiser les terres rares lourdes en extrême périphérie des grains de la 1 ère poudre et donc d’obtenir une structure « cœur-coquille » très marquée qui permet de se rapprocher des gains en coercivité de ceux obtenus par diffusion aux joints de grains dans des aimants de 2 mm d’épaisseur, à savoir une augmentation de l’ordre de 200 à 300 kA/m pour un ajout de terre rare lourde d’environ 0,1 % en masse, dans une poudre qui n’en contient pas.
Selon un mode de réalisation visible sur les figures 1 à 5, un dispositif de lecture 28 d’un identifiant 26 sur une bouteille 22 comprend un système de convoyage 30 présentant une surface de défilement S30 sur lesquels sont positionnées des bouteilles 22 les unes à la suite des autres, une caméra 32 présentant un axe de prise de vues A32 et positionnée de manière à filmer une zone au-dessus de la surface de défilement S30 et au niveau de laquelle défilent les bouteilles 22 ainsi qu’un mécanisme de pivotement 34 configuré pour immobiliser momentanément chaque bouteille 22 au droit de la caméra 32 et la faire pivoter sur elle-même.
Le système de convoyage 30 du dispositif de lecture 28 peut être un système de convoyage distinct du (ou des) système(s) de convoyage d’une chaîne d’embouteillage 10 ou correspondre à un tronçon d’un système de convoyage d’une chaîne d’embouteillage 10. Selon une variante simplifiée, le système de convoyage 30 peut être statique, les bouteilles 22 glissant sur la surface de défilement S30. Quel que soit le mode de réalisation, le dispositif de lecture comprend une surface de défilement sur laquelle défilent les bouteilles 22 les unes derrière les autres selon une direction de défilement DL. Lorsque les bouteilles 22 sont positionnées sur la surface de défilement S30, l’identifiant 26 et la surface de défilement S30 sont séparés de la hauteur identifiant H26.
Le dispositif de lecture 28 comprend un support 36 sur lequel est fixée la caméra 32. La position de ce support 36 étant connue et fixe par rapport à la surface de défilement S30, la caméra 32 est reliée par un système de fixation sur le support 36 et positionnée à une hauteur caméra H32 (distance verticale séparant l’axe de prise de vues A32 de la caméra 32 et la surface de défilement S30) déterminée de manière à ce que les identifiants 26 des bouteilles 22 soient susceptibles d’être positionnés dans le champ de vision de la caméra 32. Selon une configuration, la caméra 32 est fixée sur le support 36 de manière à ce que la hauteur caméra H32 soit sensiblement égale à la hauteur identifiant H26. Selon un mode de réalisation, le système de fixation de la caméra 32 sur le support 36 est réglable pour pouvoir régler la hauteur caméra H32.
Selon une configuration, la caméra 32 est fixée sur le support 36 de manière à ce que son axe de prise de vues A32 soit sensiblement perpendiculaire à la direction de défilement DL. Selon une autre configuration, la caméra 32 est fixée sur le support 36 de manière à ce que son axe de prise de vues A32 forme avec la direction de défilement DL un angle compris entre 20 et 70°.
Le mécanisme de pivotement 34 comprend une vis sans fin 38 présentant un axe de pivotement A38 sensiblement parallèle à la direction de défilement DL ainsi qu’une bande défilante 40 sensiblement verticale et parallèle à la direction de défilement DL, la vis sans fin 38 et la bande défilante 40 étant agencées de manière à ce que les bouteilles 22 défilent entre elles, les unes à la suite des autres, en étant en contact simultanément avec la vis sans fin 38 et la bande défilante 40.
La vis sans fin 38 comprend un corps 38.1 sensiblement cylindrique et au moins un filet hélicoïdal 38.2 en saillie par rapport au corps 38.1. Le filet hélicoïdal 38.2 présente des dimensions (hauteur, section et pas du filet hélicoïdal) et des formes adaptées au format des bouteilles 22 afin d’assurer un déplacement des bouteilles selon la direction de défilement DL à une vitesse donnée. Le filet hélicoïdal 38.2 peut présenter des dimensions et des formes offrant un bon compromis pour plusieurs formats de bouteilles 22.
La vis sans fin 38 est accouplée à une motorisation (non représentée) pilotée pour entraîner la vis sans fin 38 en rotation selon une vitesse de pivotement donnée. Selon un réglage, la motorisation est pilotée de manière à conférer à la vis sans fin 38 une vitesse de pivotement engendrant une translation des bouteilles 22 à une vitesse sensiblement égale à une vitesse de convoyage conférée par le système de convoyage 30.
La vis sans 38 permet également d’imposer entre les bouteilles 22 un espacement donné en fonction des dimensions et des formes du filet hélicoïdal 38.2.
L’axe de pivotement A38 est parallèle à la surface de défilement S30 et positionné à une distance déterminée de la surface de défilement S30 pour obtenir la meilleure stabilité possible pour les bouteilles 22. Selon un agencement donné à titre d’exemple, l’axe de pivotement A38 est positionné de manière à ce que la vis sans fin 38 coopère avec le corps 22.1 de la bouteille 22.
La bande défilante 40 comprend une bande de matière 42 formant une boucle, tendue entre deux cylindres 44.1, 44.2 qui présentent des axes de pivotement A44.1, A44.2 parallèles entre eux et sensiblement perpendiculaires à la surface de défilement S30. La bande de matière 42 s’étend entre un bord inférieur 42.1 et un bord supérieur 42.2. Au moins un des deux cylindres 44.1, 44.2 est accouplé à une motorisation (non représentée) pilotée pour entraîner en rotation au moins un des cylindres 44.1 et 44.2 et donc la bande défilante 40 à une vitesse de défilement donnée. Selon un réglage, la motorisation est pilotée de manière à conférer à la bande défilante 40 une vitesse de défilement engendrant une translation des bouteilles 22 à une vitesse sensiblement égale à la vitesse de convoyage conférée par le système de convoyage 30 et/ou la vis sans fin 38. La bande défilante 40 est positionnée à une certaine hauteur pour ne pas interférer avec le champ de vision de la caméra 32.
La bande défilante 40 et la vis sans fin 38 sont espacées d’une distance déterminée de manière à ce que toutes les bouteilles 22 défilant entre elles soient simultanément en contact avec la bande défilante 40 et la vis sans fin 38.
Selon une configuration, la bande défilante 40 et la vis sans fin 38 sont positionnées par rapport à la surface de défilement S30 de manière à ce que l’axe de pivotement A38 soit positionné à une hauteur (dimension prise verticalement) par rapport à la surface de défilement S30 comprise entre une première distance (dimension prise verticalement) séparant la surface de défilement S30 et le bord inférieur 42.1 de la bande de matière 42 ainsi qu’une deuxième distance (dimension prise verticalement) séparant la surface de défilement S30 et le bord supérieur 42.2 de la bande de matière 42. Cette configuration permet d’obtenir une grande stabilité des bouteilles 22 lorsqu’elles défilent entre la bande défilante 40 et la vis sans fin 38. Cette grande stabilité des bouteilles 22 permet d’atteindre une cadence de traitement pour le dispositif de lecture 28, de l’ordre de 2000 à 5000 bouteilles par heure par exemple, sensiblement équivalente à celles des autres postes d’une chaîne d’embouteillage.
Pour immobiliser chaque bouteille 22 au droit de la caméra 32, notamment au droit de son axe de prise de vues A32, la vis sans fin 38 comprend une gorge 46 sensiblement perpendiculaire à l’axe de pivotement A38 qui s’étend seulement sur une partie de la circonférence de la vis sans fin 38. Cette gorge 46 s’étend entre des premier et deuxième bords 46.1, 46.2, sensiblement parallèle à la surface de défilement S30, et présente un fond de gorge 46.3 entre les premier et deuxième bords 46.1, 46.2. Selon un agencement, cette gorge 46 comprend, dans un plan passant par l’axe de pivotement, une section en arc de cercle ayant un rayon sensiblement égal à celui du corps 22.1 des bouteilles 22.
Quelle que soit la configuration, la gorge 46 interrompt le filet hélicoïdal 38.2 de la vis sans fin 38. La gorge 46 est positionnée de manière à ce que l’axe de prise de vues A32 de la caméra 32 passe entre les premier et deuxième bords 46.1, 46.2 de la gorge 46 et soit, en particulier, sensiblement centré par rapport aux premier et deuxième bords 46.1, 46.2 de la gorge 46.
En fonctionnement, la vis sans fin 38 pivote à une vitesse de pivotement constante et la bande défilante 40 défile à une vitesse également constante. En raison de ces mouvements de pivotement et de défilement, les bouteilles 22 défilent les unes à la suite des autres entre la vis sans fin 38 et la bande défilante 40 en étant espacées les unes des autres. Lorsque chaque bouteille 22 arrive au droit de la gorge 46, elle ne se déplace momentanément plus selon la direction de défilement DL, stagne entre les premier et deuxième bords de la gorge 46 et pivote sur elle-même grâce à la bande défilante 40 qui l’entraîne en rotation. La gorge 46 ne s’étendant pas sur toute la circonférence de la vis sans fin 38, la bouteille 22 revient en contact avec le filet hélicoïdal 38.2 après un temps donné et se déplace de nouveau selon la direction de défilement DL.
La vitesse de défilement de la bande défilante 40 et la vitesse de pivotement de la vis sans fin 38 sont ajustées de manière à ce que la bouteille 22 immobilisée au niveau de la gorge 46 pivote sur elle-même sur au moins un tour.
Lors de l’immobilisation de chaque bouteille 22, la caméra 32 saisit une séquence d’images couvrant tout le pourtour de la bouteille 22, au niveau de l’identifiant 26 et donc l’intégrant.
Bien entendu, l’invention n’est pas limitée à ce mode de réalisation. Ainsi, la vis sans fin 38 pourrait ne pas comprendre une gorge 46 et être momentanément immobilisée en rotation lorsqu’une bouteille est présente au droit de l’axe de prise de vues A32 de la caméra 32 pour la bloquer dans cette position, la bande défilante 40, en continuant à défiler de manière continue, faisant pivoter la bouteille sur elle-même. Cependant, la présence d’une gorge 46 permet de simplifier le pilotage de la vis sans fin qui pivote de manière continue à une vitesse constante.
Le dispositif de lecture 28 comprend une application ou un logiciel configuré(e) pour mettre en œuvre un procédé d’analyse de la séquence d’images de chaque bouteille, contenant l’identifiant 26, saisie par la caméra 32 et de détermination de l’identifiant 26 apposé sur une bouteille 22 et présent dans la séquence d’images associée à la bouteille 22 afin de l’associer dans une base de données à au moins une caractéristique du vin contenu dans la bouteille.
Le fait de pouvoir lire l’identifiant 26 à l’aide d’une seule caméra, quelle que soit l’orientation des bouteilles 22, permet d’obtenir un dispositif de lecture 28 compact et moins coûteux que les dispositifs de l’art antérieur.
Selon un premier mode de réalisation, le dispositif de lecture 28 est intégré entre les postes d’une chaîne d’embouteillage 10, par exemple juste avant le poste de remplissage 14 ou juste après le poste d’habillage 18.
Selon un deuxième mode de réalisation visible sur les figures 8 à 10, le dispositif de lecture 28 est intégré dans un module 48 dédié à l’identification des bouteilles 22 défilant dans une chaîne d’embouteillage 10, connecté à cette dernière. Selon une configuration visible sur la , le module 48 peut être accolé à une plate-forme mobile 24 supportant une chaîne d’embouteillage 10, cette dernière intégrant un système de dérivation 50 permettant d’orienter les bouteilles 22 en direction du module 48 et de capter les bouteilles 22 sortant de ce dernier.
Le fait d’intégrer le dispositif de lecture 28 dans un module 48, autonome de la chaîne d’embouteillage, permet de pouvoir aisément adapter les chaînes d’embouteillage existantes en les reliant temporairement à un dispositif de lecture 28 d’identifiants 26.
Ce module 48 comprend une enceinte, approximativement parallélépipédique, dans laquelle est positionné le dispositif de lecture 28, ladite enceinte comportant un plancher 52 et au moins une face latérale 54 au moins partiellement ouverte pour permettre aux bouteilles 22 de rentrer dans le module 48 et d’en sortir. Le module 48 peut être équipé d’un élément de fermeture, comme un volet par exemple, pour fermer la face latérale 54 ouverte.
Ce module 48 comprend un châssis 56 supportant le dispositif de lecture 28, et éventuellement un système de convoyage 58 pour alimenter en bouteilles le dispositif de lecture 28, intégrant le système de convoyage 30 du dispositif de lecture 28.
Selon une première configuration, le système de convoyage 58 peut être rectiligne.
Selon une deuxième configuration visible sur la , le système de convoyage 58 comprend un tronçon d’entrée 58.1 via lequel les bouteilles 22 entrent dans le module 48 ainsi qu’un tronçon de sortie 58.2 via lequel les bouteilles 22 sortent du module 48, ces tronçons d’entrée et de sortie 58.1, 58.2 étant accolés l’un à l’autre et parallèles entre eux de manière à être reliés au système de dérivation 50 d’une chaîne d’embouteillage 10. En complément le système de convoyage 58 comprend des tronçons intermédiaires 60.1, 60.2 courbes reliant les tronçons d’entrée et de sortie 58.1, 58.2 et le système de convoyage 30 du dispositif de lecture 28.
Selon une configuration, le châssis 56 présente en vue de dessus une forme approximativement rectangulaire, les tronçons d’entrée et de sortie 58.1, 58.2 débouchant au niveau d’un premier bord 56.1 du châssis 56 sensiblement parallèle à la face latérale 54 ouverte du module 48.
Bien entendu, l’invention n’est pas limitée à ces configurations pour le système de convoyage 58.
Comme illustré sur la , le module 48 comprend un système de réglage en hauteur permettant d’ajuster sa hauteur et plus particulièrement celles de son dispositif de lecture et de son système de convoyage 58 afin qu’ils soient sensiblement positionnés à la même hauteur que le système de dérivation 50. Selon un mode de réalisation, le module 48 est supporté par des pieds 62 réglables en hauteur. Bien entendu, l’invention n’est pas limitée à ce système pour le réglage en hauteur du dispositif de lecture 28.
Pour simplifier sa connexion à une chaîne d’embouteillage 10, le module 48 comprend une liaison glissière 64, reliant le châssis 56 et le plancher 52, configurée pour permettre au châssis 56 d’occuper une position rétractée, visible sur les parties A des figures 9 et 10, dans laquelle le châssis 56 est entièrement positionné à l’intérieur 46 du module permettant la mise en place d’un élément de fermeture au niveau de la face latérale 54 ouverte et une position sortie, visible sur les parties (B) des figures 8, 9 et 10, dans laquelle le châssis 56 est partiellement à l’extérieur du module 48 en ayant au moins partiellement traversé la face latérale 54. Dans la position sortie, le premier bord 56.1 du châssis 56, au niveau duquel débouchent les tronçons d’entrée et de sortie 58.1, 58.2 du système de convoyage 58, est en saillie par rapport à la face latérale 54 ouverte du module 48, ce qui facilite le raccordement du système de convoyage 58 du module 48 avec celui de la chaîne d’embouteillage.
Selon un agencement, le module 48 est positionné de manière à identifier les bouteilles sortant du poste d’habillage 18 afin que seules les bouteilles correctement embouteillées soient intégrées dans la base de données. Bien entendu, l’invention n’est pas limitée à cet agencement.
Dispositif de mesure du couple de torsion et de la poussée auxquels est soumis un arbre en rotation La présente invention se rapporte de manière générale aux dispositifs de mesure et concerne plus particulièrement un dispositif de mesure du couple de torsion et de la poussée auxquels est soumis un arbre en rotation.
De tels dispositifs sont adaptés pour mesurer des propriétés mécaniques des arbres tournants appartenant par exemple à des systèmes de propulsion pour navires, de systèmes de récupération d’énergie notamment des éoliennes, .... Ces systèmes mettent en œuvre au moins une hélice qui, selon le cas, peut être une hélice motrice ou réceptrice couplée à un moteur, ou générateur, par un arbre.
Un tel arbre, appelé également arbre de transmission de puissance, est généralement de forme cylindrique de section circulaire. Il est donc défini géométriquement par sa longueur et son diamètre. On parlera de surface latérale, ou surface cylindrique pour définir la surface extérieure du cylindre qui est délimitée à ses extrémités par deux bases circulaires planes parallèles entre elles.
La mesure, in situ, des performances d’un système de propulsion n’est possible que par la mesure précise du couple de torsion et de la poussée, ou force axiale, appliqués à l’arbre reliant mécaniquement l’émetteur (le moteur, ou générateur) au récepteur (l’hélice). Par « in situ », on entend, des mesures qui sont réalisées dans l’environnement réel de fonctionnement de l’arbre, c’est-à-dire : arbre en charge et en rotation.