INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
La roue 160 est mécaniquement raccordée, sans aucun degré de liberté, avec une roue dentée 166. La roue dentée 166 tourne sur elle-même autour de l’axe 106 lorsque la roue 160 tourne. La roue 166 constitue l’arbre 70 de sortie du différentiel 80. Par exemple, la roue 166 est engrenée avec la crémaillère du mécanisme 10 à pêne pour le déplacer entre ses états saillant et escamoté.
Les satellites 162 à 164 sont montés libres en rotation autour, respectivement, d’axe 170 à 172 de rotation. Les axes 170 à 172 sont parallèles à l’axe 106. Ces axes 170 à 172 sont solidaires de la croix de Malte 124. Dès lors, une rotation de cette croix de Malte 124 autour de l’axe 106 déplace ces satellites 162 à 164 le long d’une trajectoire circulaire centrée sur l’axe 106. Ainsi, dans ce mode de réalisation, la croix de Malte 124 remplit également la fonction de porte-satellite pour les satellites 162 à 164. Ici, les satellites 162 à 164 sont espacés angulairement les uns des autres de 120 degrés.
Les satellites 162 à 164 sont reçus à l’intérieur de la couronne 102. Pour cela, comme visible sur la , la couronne 102 comporte en plus une denture intérieure engrenée avec chacun des satellites 162 à 164.
Lorsque la croix de Malte 124 est bloquée en rotation, une rotation de la couronne 102 entraîne en rotation les satellites 162 à 164 autour de leurs axes respectifs 170 à 172, ce qui fait tourner la roue 160 et donc la roue 166. A l’inverse, lorsque la couronne 102 est bloquée en rotation, une rotation de la croix de Malte 124 fait rouler les satellites 162 à 164 sur la denture intérieure de la couronne 102. Les satellites 162 à 164 tournent alors autour de leurs axes respectifs 170 à 172 de rotation, ce qui entraîne en rotation les roues 160 et 166.
La représente un différentiel 200 susceptible d’être utilisé à la place du différentiel 80. Contrairement au différentiel 80, le différentiel 200 n’est pas un différentiel épicycloïdal mais un différentiel à pignons coniques. Il comporte : - une roue dentée 202 entraînée en rotation sur elle-même autour d’un axe 204 par la couronne 110 associée au panneton 46, - une roue dentée 206 entraînée en rotation autour de l’axe 204 par la vis sans fin 100, - un porte-satellite 210 solidaire de la roue 206 et entraîné en rotation par la roue 206 autour de l’axe 204, - deux satellites 212 et 214 montés en rotation chacun autour d’un axe, respectivement 216 et 218, solidaires du porte-satellite 210, et - deux pignons 220 et 222 engrenés chacun avec les satellites 212 et 214.
Les satellites 212 et 214 sont des pignons coniques. Les axes 216 et 218 sont perpendiculaires à l’axe 204 et coupent cet axe 204.
Le pignon 220 est entraîné en rotation par la roue 202. Son axe de rotation est confondu avec l’axe 204.
Le pignon 222 tourne sur lui-même autour de l’axe 204. Lorsqu’il tourne, il entraîne en rotation la roue 166.
Dans ce mode de réalisation, les roues 202 et 206 correspondent aux arbres d'entrée du différentiel 200 et la roue 166 correspond à l'arbre de sortie du différentiel 200.
Dans le mode de réalisation de la , la liaison mécanique entre le panneton 46 et la roue 202 est permanente. Dans ce cas, ce sont les jeux de goupilles du cylindre 32 qui forment le dispositif d'immobilisation de la roue 202. En effet, en l’absence de clé autorisée dans le canal 44 ou en présence d’une clé non autorisée, le rotor 40 est bloqué en rotation par les jeux de goupilles. Puisque la roue 202 est raccordée en permanence au rotor 40, la roue 202 est donc elle aussi bloquée en rotation en absence de clé autorisée dans le canal 44.
De plus, dans le mode de réalisation de la , aucun dispositif électronique de blocage de la rotation de la roue 202, tel que le dispositif 94 précédemment décrit, n'est mis en œuvre.
Le fonctionnement du dispositif 200 se déduit du fonctionnement décrit pour le dispositif 80. En particulier, en absence de clé autorisée dans le canal 44, la couronne 110 et donc la roue 202, est bloquée en rotation par les jeux de goupilles du cylindre 32. Dans cette situation, une rotation de l’arbre 48 entraîne une rotation de la roue 206 et du porte-satellite 210 autour de l’axe 204. La rotation du porte-satellite 210 déplace les satellites 212 et 214 le long d’une trajectoire circulaire centrée sur l’axe 204. Puisque la roue 202 est bloquée en rotation, ce déplacement fait tourner les satellites 212 et 214 autour, respectivement, des axes 216 et 218, ce qui provoque la rotation du pignon 222 et donc de la roue 166. A l’inverse, lorsque la roue 206 est bloquée en rotation, c’est seulement une rotation du panneton 46 qui peut entraîner en rotation la roue 166.
Ce bandeau 4 se présente sous la forme d’un boîtier 6 à l’intérieur duquel sont logés un mécanisme à pêne 10 ( ) et un système 12 ( ) d’actionnement du mécanisme 10. Ici, le bandeau 4 comporte aussi une poignée 14 qui permet de déplacer la porte 2 entre ses positions ouverte et fermée. Le boîtier 6 est ici fixé le long de la tranche verticale de la porte 2 située du côté opposé aux gonds.
Le mécanisme 10 à pêne comporte des pênes. Chacun de ces pênes est déplaçable entre une position sortie et une position rentrée. Dans la position sortie, chaque pêne est reçu dans une cavité correspondante aménagée dans un dormant ou un châssis 14 fixé sans aucun degré de liberté sur le dormant, pour verrouiller la porte 2 dans sa position fermée. Dans sa position rentrée, chaque pêne est enfoncé à l’intérieur du boîtier 6 et situé en dehors de la cavité aménagée dans le dormant 14. Ainsi, lorsque tous les pênes sont dans leur position rentrée, la porte 2 peut librement être déplacée de sa position fermée vers sa position ouverte.
Sur la , quatre pênes 20 sont représentés dans leur position sortie pour les rendre plus visibles même si la porte 2 est dans sa position ouverte. Par exemple, chaque pêne 20 est un barreau cylindrique déplaçable en translation entre ses positions sortie et rentrée.
Le système 12 d’actionnement permet de déplacer le mécanisme 10 depuis un état saillant vers un état escamoté et vice versa. Dans l’état saillant, au moins un pêne 20 est dans sa position sortie. Ici, dans l’état saillant, tous les pênes 20 sont dans leur position sortie. Dans l’état escamoté, tous les pênes 20 sont dans leur position rentrée. A cet effet, par exemple, le système 12 comporte une roue dentée engrenée avec une crémaillère du mécanisme 10 à pêne. Lorsque cette roue dentée tourne, dans un premier sens, cela déplace le mécanisme 10 de son état saillant vers son état escamoté. Lorsque cette même roue dentée tourne en sens inverse, cela déplace le mécanisme 10 de l’état escamoté vers son état saillant.
Le fonctionnement du système 12 pour déplacer le mécanisme 10 de son état escamoté vers son état saillant se déduit des explications données dans le cas où le système 12 est utilisé pour déplacer le mécanisme 10 de son état saillant vers son état escamoté. Ainsi, par la suite, la description est principalement faite dans le cas où le système 12 est utilisé pour déplacer le mécanisme 10 vers son état escamoté.
Pour déplacer le mécanisme 10 entre ses états saillant et escamoté, le système 12 comporte un moteur électrique 30 ( ) et un dispositif 32 de secours. Sur la , seul le dispositif 32 est visible.
Le dispositif 32 est qualifié « de secours » car il est principalement destiné à déplacer le mécanisme 10 de son état saillant vers son état escamoté en cas d’indisponibilité du moteur électrique 30. Le moteur 30 est dit "indisponible" lorsqu’il ne peut pas être utilisé pour déplacer le mécanisme 10 de son état saillant vers son état escamoté. Une telle indisponibilité peut résulter d’une panne du moteur 30 ou d’un autre élément du système 12 d’actionnement. Cette indisponibilité peut aussi résulter, par exemple, d’une coupure de l’alimentation électrique du moteur 30.
La représente également un repère orthogonal XYZ. La direction Z de ce repère correspond à la verticale. Les directions X et Y sont horizontales. La direction X est parallèle au plan vertical dans lequel s’étend principalement la porte. La direction X est dirigée de la tranche de la porte le long de laquelle est fixé le bandeau 4, vers les gonds de cette porte. La direction Y est dirigée du côté intérieur vers le côté extérieur de la porte 2. Les figures 3 à 8 sont orientées par rapport à ce même repère XYZ.
La représente schématiquement l’architecture du système 12 d’actionnement. Pour être capable de déplacer le mécanisme 10 vers son état escamoté même en cas de coupure d’alimentation du moteur 30 et sans compromettre la sécurité de l'accès au logement, le dispositif 32 comporte : - un organe 46 de déverrouillage apte à déplacer le mécanisme 10 à pêne dans son état escamoté lorsqu'il est entraîné en déplacement, et - un mécanisme d’autorisation d'accès apte à autoriser l’entraînement en déplacement de l'organe 46 uniquement lorsqu'une clé autorisée à ouvrir la porte est utilisée.
Dans ce mode de réalisation, le dispositif 32 est un cylindre mécanique dépourvu de tout composant électronique qui nécessite d’être alimenté pour fonctionner. Dans ce cas, l'organe 46 de déverrouillage est un panneton qui se déplace en rotation. Par la suite, les mêmes références numériques 32 et 46 sont utilisées pour désigner, respectivement, ce cylindre mécanique et ce panneton.
Ici, le cylindre 32 est un cylindre mécanique au format européen. Dans ce mode de réalisation, il comporte deux demi-cylindres accessibles, respectivement, depuis les côtés intérieur et extérieur de la porte 2. Ainsi, le cylindre 32 peut être utilisé aussi bien à partir du côté extérieur de la porte 2 qu’à partir de son côté intérieur. Pour cela, le bandeau 4 comporte un logement traversant de part en part le boîtier 6 dans la direction Y et dans lequel une première portion du cylindre 32 peut être insérée. Ce logement est situé en vis-à-vis d'un trou traversant la porte 2 dans la direction Y et dans lequel une seconde portion du cylindre 32 peut être insérée. Ici, la section verticale du logement et du trou sont identiques est apte chacune à permettre l'insertion du cylindre 32. Ainsi, lorsque le cylindre 32 est reçu dans ce logement et ce trou, le cylindre 32 est accessible aussi bien du côté extérieur que du côté intérieur. Classiquement, le cylindre 32 est uniquement fixé, sans aucun degré de liberté, à la porte 2 à l'aide d'une vis dont la tête de vis est seulement accessible à partir de la tranche verticale de la porte 2 ou à partir d'une face verticale du boîtier 6 parallèle à cette tranche verticale de la porte 2.
Le cylindre 32 comporte un rotor 40 monté à rotation à l’intérieur d’un stator fixe 42. Le stator 42 est fixé, sans aucun degré de liberté, sur la porte 2. Le rotor 40 comporte un canal 44 de clé qui débouche du côté intérieur et du côté extérieur. Ce canal 44 est destiné à recevoir une clé. Le rotor 40 peut être entraîné en rotation autour de son axe de rotation uniquement lorsqu’une clé autorisée est introduite à l’intérieur du canal 44 puis tournée. Une clé autorisée est une clé autorisée à déplacer le mécanisme 10 vers son état escamoté. A l’inverse, en l’absence de clé à l’intérieur du canal 44 ou en présence d’une clé non autorisée à l’intérieur du canal 44, le rotor 40 est bloqué en rotation et ne peut pas tourner autour de son axe de rotation.
Typiquement, à cet effet, le mécanisme d'autorisation d'accès du cylindre 32 comporte un premier jeu de goupilles déplaçables en translation à l’intérieur du stator 42 et, en vis-à-vis, un second jeu de goupilles déplaçables en translation à l’intérieur du rotor 40 par la clé introduite dans le canal 44. Les goupilles du premier jeu sont également connues sous le terme de "contre-goupilles". Lorsqu’une clé autorisée est introduite à l’intérieur du canal 44, les interfaces entre les goupilles du premier et du second jeux de goupilles sont toutes situées au niveau de l’interface entre le rotor 40 et le stator 42, ce qui libère la rotation du rotor 40. L'interface entre le rotor 40 et le stator 42 est également connue sous le terme de "ligne de césure". A l’inverse, en l’absence de clé dans le canal 44 ou en présence d’une clé non autorisée, les interfaces entre les goupilles du premier et du second jeux de goupilles ne sont pas toutes situées au niveau de l’interface entre le rotor 40 et le stator 42, ce qui interdit la rotation du rotor 40 et donc la rotation du panneton 46.
Lorsque la rotation du rotor 40 est interdite par les premier et second jeux de goupilles, le rotor 40 se trouve dans une position angulaire particulière par rapport au stator 42. Cette position angulaire particulière est appelée, par la suite, position de repos. Une clé peut être complètement introduite ou retirée du canal 44 uniquement lorsque le rotor 40 est dans cette position de repos. Dès que le rotor 40 est décalé angulairement par rapport à cette position de repos, généralement, la clé ne peut pas être retirée du canal 44. Par la suite, ces positions du rotor 40 décalées angulairement par rapport à la position de repos sont appelées « positions tournées ».
Dans le cylindre 32, le panneton 46 est entraîné en rotation par le rotor 40 lorsque ce rotor est tourné. C’est la rotation de ce panneton 46 qui permet d’actionner le déplacement du mécanisme 10 vers son état escamoté.
Le moteur 30 comporte un arbre 48 d’entraînement. Lorsque le moteur 30 est commandé pour déplacer le mécanisme 10 vers son état escamoté, c’est la rotation de l’arbre 48 qui actionne le déplacement du mécanisme 10.
est une vue schématique d’une boite froide selon un exemple de réalisation de l’invention ;
est, sur sa partie gauche, une vue schématique d’un module inférieur de boite froide selon l’exemple de réalisation de l’invention de la , en cours de montage, et sur sa partie droite, une vue schématique de l’échangeur/réacteur destiné à équiper la boite froide ;
est, sur sa partie gauche, une vue schématique d’un module inférieur de boite froide selon l’exemple de réalisation de l’invention de la , en fin de montage, et sur sa partie droite, une vue schématique d’un module supérieur de boite froide selon l’exemple de réalisation de l’invention de la , et ;
est une vue schématique d’une boite froide selon l’exemple de réalisation de l’invention de la , après la mise en place du module supérieur sur le module inférieur.
La boite froide 1 selon l’invention représentée en comprend une enceinte 2 cylindrique verticale autoportante composée d’un module inférieur 5 surmonté, au niveau du plan P, par un module supérieur 6. Un opérateur 14 placé à côté de la boite froide permet de visualiser la taille de l’équipement. Le module inférieur a un diamètre plus important, mais une hauteur plus limitée que le module supérieur. La hauteur du module inférieur est limitée pour que les opérateurs puissent avoir accès à celui-ci à hauteur d’homme, sans qu’ils aient à travailler en hauteur. On limite ainsi le risque d’accident par chute et on évite la perte de temps et les dépenses supplémentaires qui résulteraient de l’usage de moyens pour le travail en hauteur. Son diamètre est fonction des équipements fluidiques qu’il doit contenir. Par exemple, le module inférieur a un diamètre de 4 mètres et une hauteur de 1,5 mètre et le module supérieur a un diamètre de 2 mètres et une hauteur de 9,5 mètres.
En partie gauche de la , on peut voir représenté le module 5 inférieur de la boite froide de la en cours de montage. Au stade d’avancement du montage représenté sur cette figure, une structure porteuse 10 est en place. Cette structure est notamment destinée à recevoir l’échangeur/réacteur selon l’invention. Des portions 72 en acier inoxydable de tuyauteries de liaison 7 sont également en place dans le module 5 inférieur, et à l’extérieur de la boîte froide. Sur ces portions 72 de tuyauteries, des équipements fluidiques 4 sont en place, par exemple des équipements non statiques comme une vanne 11 de régulation et des équipements statiques comme un pressostat 9 et un capteur 12. On peut voir sur la que le pressostat 9 est déporté à l’extérieur de l’enceinte 2 afin qu’il soit accessible facilement aux opérateurs lors de l’exploitation de la boite froide. Il en est de même pour l’actionneur 13 de pilotage de la vanne 11 de régulation. A l’inverse, le capteur 12 est placé à l’intérieur de l’enceinte. Le choix de déporter ou non un équipement à l’extérieur de l’enceinte est fonction de sa nature et de son usage. La turbine peut être disposée à l’intérieur de l’enceinte ou à l’extérieur de celle-ci selon notamment ses dimensions.
En partie droite de la , on peut voir représenté l’échangeur/réacteur 3 posé à côté du module inférieur, en attente de sa mise en place sur la structure porteuse. L’échangeur/réacteur comprend des portions 71 de tuyauteries de liaison en aluminium, soudées à leurs extrémités supérieures à des têtes 15 de distribution. Les portions 71 de tuyauteries de liaison en aluminium se prolongent vers le bas de l’échangeur de sorte que leurs extrémités inférieures puissent venir se raccorder aux portions 72 de tuyauteries de liaison en acier inoxydable au voisinage du plan P de la boite froide.
En partie gauche de la , on peut voir représenté le module 5 inférieur de la boite froide de la en fin de montage. L’échangeur/réacteur 3 est en place sur la structure porteuse 10 et les portions 71 en aluminium des tuyauteries de liaison 7 sont raccordées aux portions 72 en acier inoxydable au moyen de jonctions bimétalliques 8. Ces jonctions bimétalliques sont disposées à hauteur d’homme pour faciliter leur mise en place par les opérateurs.
A droite de la , on peut voir représenté le module 6 supérieur posé à côté du module 5 inférieur. La mise en place du module supérieur sur le module inférieur n’est réalisée qu’après la mise en place de l’ensemble des équipements devant se trouver à l’intérieur de la boite froide.
En , on peut voir représentée la boite froide à la fin de son montage, le module 6 supérieur ayant été placé sur le module 5 inférieur.
Procédé et dispositif de conduite d’un tunnel cryogénique La présente invention concerne un procédé et un dispositif de conduite d’un tunnel cryogénique, tunnel du genre dans lequel circulent des produits à refroidir ou surgeler, équipé de moyens d’injection d’un fluide cryogénique ainsi que de moyens d’extraction des gaz froids résultant de la vaporisation du fluide dans le tunnel.
Dans cette industrie, les utilisateurs procèdent à l’ajustement des paramètres clés de fonctionnement du tunnel pour maintenir une production optimisée.
On trouve parmi ces paramètres la consigne de température régnant à l’intérieur du tunnel, la vitesse du convoyeur, et la vitesse des ventilateurs.
Ces paramètres, on le sait, influencent fortement la qualité des produits obtenus et le coût du procédé au travers de la consommation de cryogène, d’où l’importance de pouvoir optimiser ces paramètres.
Or on sait bien que les conditions d’opération de tels tunnels ne sont pas stables, elles varient en fonction des lots de produits traités : dans certains cas la température des produits entrant varie, dans d’autres cas l’épaisseur des produits varie d’un lot à un autre, tandis que dans d’autres cas le débit de produits à traiter ou encore la composition des produits change au cours de la journée.
Un aspect de l’invention concerne un dispositif de refroidissement magnétothermique comprenant : une paroi d’une turbomachine délimitant d’un côté une zone de refroidissement et de l’autre côté une zone à température élevée ayant une température supérieure à la température de la zone de refroidissement pendant le fonctionnement de la turbomachine, la pression dans la zone d’air de refroidissement étant supérieure à la pression de la zone à température élevée, une ouverture d’apport d’air de refroidissement traversant la paroi entre la zone d’apport d’air de refroidissement et la zone à température élevée, caractérisé en ce qu’il comprend une valve thermomagnétique montée sur la paroi, comprenant : une membrane comprenant au moins une partie en matériau ferromagnétique, mobile entre une position fermée obturant au moins partiellement l’ouverture d’apport d’air de refroidissement et une position ouverte permettant à l’air de refroidissement de passer de la zone de refroidissement à la zone de température élevée, au moins un aimant permanent produisant une force magnétique de la membrane vers la paroi dans la position fermée, dans lequel au-delà d’une température prédéterminée de l’aimant et/ou de la membrane entraînant une perte d’aimantation réversible diminuant la force magnétique de la membrane vers la paroi dans la position fermée en dessous d’une force d’ouverture pour passer la membrane (30, 30’, 30’’’) de la position fermée vers la position ouverte.
Grâce à l’invention, on a une valve passive, c’est-à-dire sans commande externe, donc sans fil sans actionneur etc., diminuant le poids et le risque de panne qui s’ouvre simplement lorsqu’une température dans la zone de température élevée dépasse une température prédéterminée. En effet quand la zone de température élevée dépasse une température prédéterminée, la valve magnétothermique est adaptée pour que la membrane et/ou l’aimant soit à une température supérieure à une température prédéterminée pour laquelle on souhaite un apport d’air supérieure, permettant à la membrane et ou l’aimant de perdre ou diminuer suffisamment leur caractère ferromagnétique, ou capacité d’aimantation, pour permettre l’ouverture de la membrane. En effet, il est connu ( étudiées par Pierre Curie (1859-1906) que la chaleur affecte les aimants permanents parce qu'elle confond et désaligne les domaines magnétiques, et que l’augmentation de la température entraîne une diminution du magnétisme donc de sa force magnétique et qu’il en est de même pour les matériaux magnétiques dont l’aimantation diminue avec l’augmentation de la température. Au-dessus d’une température critique appelé (température de Curie), les matériaux magnétiques perdent leurs propriétés ferromagnétiques et se comportent comme des substances paramagnétiques.
Autrement dit, la force magnétique (par l’aimant permanent sur la membrane) entraînant la membrane vers la position fermée diminue avec l’augmentation de la température. Les matériaux de l’aimant et de la membrane sont choisis pour que, à une température prédéterminée, la force magnétique (par l’aimant permanent sur la membrane) entraînant la membrane vers la position fermée soit inférieure à la force exercée sur la membrane vers la position ouverte. La force exercée sur la membrane vers la position ouverte peut être, la gravité, un moyen élastique tel qu’un ressort et/ou la différence de pression de l’air dans la zone à la température élevée inférieure à la pression de la zone de refroidissement, poussant ainsi la membrane vers la position ouverte.
En effet, il est connu différents types de pertes selon le degré de la température, dont la perte réversible, qui est celle utilisée dans le dispositif de refroidissement magnétothermique. La plage de température pour avoir une perte réversible est entre la température d'utilisation maximale et une température prédéterminée inférieure à la température de Curie de l’aimant permanent. Dans cette plage de température, la membrane ou/et l’aimant est seulement moins magnétique voir même paramagnétique pour la membrane si sa température de curie est atteinte. Lorsque la valve thermomagnétique (la membrane et l’aimant) refroidit, elle retrouve sa force magnétique initiale (vers la position fermée), peu importe le nombre de fois qu'elle a été chauffée et refroidie.
Outre les caractéristiques qui viennent d’être évoquées dans le paragraphe précédent, le dispositif de refroidissement magnétothermique selon un aspect de l’invention peut présenter une ou plusieurs caractéristiques complémentaires parmi les suivantes, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :