INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Un dysfonctionnement du refroidissement de la turbine 60 peut avoir plusieurs causes. Une cause du dysfonctionnement du refroidissement peut être le dysfonctionnement d’un conduit 32, par exemple la rupture ou l’obturation accidentelle d’un des conduits 32 de circulation d’air. Une autre cause de ce dysfonctionnement peut résulter de l’usure excessive ou de la rupture d’un ou plusieurs joints d’étanchéité, ou joint dynamique de la turbine basse pression 60. Un dysfonctionnement du refroidissement de la turbine 60 résulte à titre d’exemple d’une défaillance d’un joint labyrinthe 69 assurant l’isolation en pression de la cavité sous veine 68 de la turbine basse pression 60.
Un des buts de la présente invention est de pallier au moins partiellement ces inconvénients en proposant un procédé de contrôle de l’étanchéité d’au moins un objet présentant un volume de cavité interne contenant un gaz traceur inférieur ou égal à 50cm 3 , inférieur à celui de la chambre de test (au moins cinq fois inférieur), ce procédé pouvant détecter aussi bien des petites que des grosses fuites, et de plus dans des temps de détection très courts.
A cet effet, l’invention a pour objet une installation de détection de fuites pour le contrôle de l’étanchéité d’au moins un objet présentant une cavité intérieure dont le volume est inférieur ou égal à 50cm 3 et contient un gaz traceur, l’installation de détection de fuites comprenant : - une chambre de test dont le volume interne est au moins cinq fois supérieur ou égal au volume de la cavité interne dudit au moins un objet, la chambre de test étant destinée à recevoir le au moins un objet, - un premier capteur de pression configuré pour mesurer la pression du volume interne de la chambre de test entourant le au moins un objet, - une ligne de test fluidiquement raccordée à la chambre de test, comportant une vanne de test et un détecteur de fuites configuré pour mesurer une concentration de gaz traceur dans le volume interne de la chambre de test, - une ligne de prévidage fluidiquement raccordée à la chambre de test comprenant un premier dispositif de pompage, une première et une deuxième vannes de prévidage, un volume tampon interposé entre la première et la deuxième vannes de prévidage, la première vanne de prévidage étant interposée entre la chambre de test et la deuxième vanne de prévidage, la deuxième vanne de prévidage étant interposée entre la première vanne de prévidage et le premier dispositif de pompage, le rapport du volume interne de la chambre de test sur le volume tampon étant inférieur à un et supérieur à 0,2, la ligne de prévidage comportant un deuxième capteur de pression configuré pour mesurer la pression dans le volume tampon, et - une unité de pilotage configurée pour piloter les vannes de prévidage et la vanne de test en fonction des mesures du premier et du deuxième capteur de pression, afin de mettre en œuvre : - une première étape d’une étape de prévidage au cours de laquelle on met en communication la chambre de test avec le volume tampon et on réalise un test grosses fuites de la chambre de test par surveillance de l’augmentation de la mesure de la pression dans la chambre de test au moyen du premier capteur de pression, - et, en l’absence de détection de grosse fuite, une deuxième étape successive à la première étape dans laquelle on abaisse la pression dans la chambre de test jusqu’à ce que la pression mesurée par le deuxième capteur de pression atteigne un seuil de basse pression, par exemple inférieure ou égale à 100Pa, pour permettre la réalisation d’une étape de test à basse pression par mesure de la concentration de gaz traceur au moyen du détecteur de fuites, - la durée de l’étape de prévidage étant inférieure ou égale à deux secondes.
Un seul test permet ainsi de déceler à la fois une petite fuite par détection de gaz traceur ou une grosse fuite de l’objet par surveillance de la variation de pression et donc de contrôler l’étanchéité de l’objet sur toute la gamme de fuites dans un même cycle de détection.
La durée de prévidage est réduite par rapport à la méthode de détection de grosses fuites de l’art antérieur . Ce gain de temps permet d’éviter de vider la cavité interne de l’objet de tout le gaz traceur qu’elle contient et permet ainsi que les petites fuites éventuelles de l’objet puissent être détectées dans l’étape de test à basse pression de plus grande sensibilité. Ce gain de temps permet également d’améliorer la cadence de production.
Le procédé de contrôle de l’étanchéité peut en outre être en tout ou partie automatisé.
Ce mode de réalisation présente l’avantage de nécessiter un nombre limité de vannes, ce qui permet de ne pas augmenter le volume de la chambre de test et donc de ne pas augmenter les temps de descente en pression des première et deuxième étape de l’étape de prévidage. De plus, cela permet de limiter les couts de l’installation.
Un autre avantage est que le prévidage de la chambre de test au moyen d’un volume tampon, c’est-à-dire isolé de tout dispositif de pompage, permet de rendre le procédé de contrôle de l’étanchéité reproductible d’un objet à l’autre, puisque relativement indépendant des capacités de pompage dudit dispositif de pompage.
Les rapports des volumes interne de la chambre de test sur le volume tampon permettent d’abaisser la pression dans la chambre de test depuis la pression atmosphérique jusqu’à une pression d’équilibre, par exemple inférieure ou égale à 40000Pa (400mbars) dans un temps inférieur à une seconde, tel qu’en 500 millisecondes. Il permet également que la deuxième étape présente une durée inférieure ou égale à une seconde. La durée de prévidage cumulant les deux étapes est par conséquent inférieure ou égale à deux secondes, d’une part, par la diminution de la durée de la première étape et d’autre part, par la diminution de la durée de la deuxième étape.
L’installation de détection de fuites peut en outre comporter une ou plusieurs des caractéristiques qui sont décrites ci-après, prises seules ou en combinaison.
Le volume de la chambre de test est par exemple supérieur ou égal à 40cm 3 .
Le premier capteur de pression peut être configuré pour mesurer des pressions comprises entre 20000Pa et 60000Pa, par exemple avec une précision de +/- 50Pa, notamment avec un temps de réponse (ou de stabilisation) inférieur à 50millisecondes.
Le premier capteur de pression est par exemple un capteur piézoélectrique.
Le deuxième capteur de pression est par exemple configuré pour mesurer des pressions comprises entre 1Pa et 1000Pa par exemple avec une précision de +/- 1Pa.
L’invention a aussi pour objet un procédé de contrôle de l’étanchéité d’au moins un objet présentant une cavité intérieure dont le volume est inférieur ou égal à 50cm 3 et contient un gaz traceur, le procédé de contrôle de l’étanchéité comprenant une étape de chargement au cours de laquelle on place le au moins un objet dans une chambre de test dont le volume interne est au moins cinq fois supérieur ou égal au volume de la cavité interne dudit au moins un objet, le procédé de contrôle de l’étanchéité comportant une étape de prévidage précédant une étape de test à basse pression, caractérisé en ce que l’étape de prévidage présente une durée de prévidage inférieure ou égale à deux secondes, et comporte : - une première étape au cours de laquelle on met en communication la chambre de test avec un volume tampon interposé entre une première et une deuxième vannes de prévidage, en fermant une deuxième vanne de prévidage mettant le volume tampon en communication avec le premier dispositif de pompage et en ouvrant une première vanne de prévidage, le rapport du volume interne de la chambre de test sur le volume tampon étant inférieur à un et supérieur à 0,2, la première vanne de prévidage étant interposée entre la chambre de test et la deuxième vanne de prévidage, la deuxième vanne de prévidage étant interposée entre la première vanne de prévidage et le premier dispositif de pompage, et on réalise un test grosses fuites de la chambre de test par surveillance de l’augmentation de la mesure de la pression dans la chambre de test au moyen d’un premier capteur de pression, - et, en l’absence de détection de grosse fuite, une deuxième étape successive à la première étape dans laquelle on abaisse la pression dans la chambre de test en ouvrant la deuxième vanne de prévidage pour abaisser la pression dans la chambre de test au moyen du premier dispositif de pompage à travers le volume tampon jusqu’à ce que la pression mesurée par un deuxième capteur de pression atteigne un seuil de basse pression, par exemple inférieure ou égale à 100Pa, pour permettre la réalisation d’une étape de test à basse pression par mesure de la concentration de gaz traceur au moyen d’un détecteur de fuites.
Avant la première étape, le volume tampon peut être mis sous vide par le premier dispositif de pompage à une pression avantageusement inférieure à 1000Pa, telle qu’inférieure ou égale à 200Pa, comme par exemple 100Pa.
Il est également possible de comparer préalablement l’augmentation de la mesure de la pression dans la chambre de test avec un seuil de contrôle pour confirmer la présence de l’objet dans la chambre de test avant de réaliser le test grosses fuites proprement dit.
Selon un aspect particulier de l’invention, ledit obturateur mobile comprend une première partie obturant le deuxième passage d’air vers l’aspirateur lorsque ladite ponceuse est arrêtée, ladite première partie étant prolongée par une deuxième partie reliée à l’élément à ressort et comprenant un élément de forme hémisphérique venant sensiblement au contact d’une paroi intérieure du conduit interne pour fermer au moins partiellement le premier passage d’air vers la ponceuse, le premier passage d’air s’étendant dans un canal interne de la première partie, de sorte à ce que, lorsque la ponceuse est mise en marche, le flux d’air provenant de l’arrivée d’air s’écoule dans le canal interne vers la face concave de l’élément de forme hémisphérique pour déplacer ledit élément de forme hémisphérique de l’obturateur mobile à l’écart de la paroi intérieure du conduit interne et laisser passer le flux d’air d’une part vers la première sortie d'air communiquant avec la ponceuse et d’autre part vers la deuxième sortie d'air communiquant avec l’aspirateur pneumatique.
Avantageusement, la première partie de l’obturateur mobile comprend au moins un orifice de passage du flux d’air du canal interne vers la face concave de l’élément de forme hémisphérique.
De façon avantageuse, l’élément à ressort relié à la deuxième partie de l’obturateur mobile est fixé sur une paroi du conduit interne de sorte à forcer le déplacement de l’obturateur mobile vers l’arrivée d’air et la deuxième sortie d’air lorsque la ponceuse n’est pas en marche.
Selon un aspect particulier de l’invention, un organe de manœuvre manuelle permet d’agir sur l’obturateur mobile pour le déplacer au sein du conduit interne de sa position de repos vers une position autorisant le passage du flux d’air de l’arrivée d’air vers la deuxième sortie d'air communiquant avec l’aspirateur pneumatique.
L’invention concerne également un module de raccord pour une ponceuse telle que décrit précédemment.
L’invention concerne encore une installation comprenant un réseau global d’alimentation en air comprimé comprenant au moins une ponceuse telle que décrit précédemment.
est une vue en coupe d’un module de raccord pneumatique mis en œuvre dans une ponceuse selon l’invention lorsque cette dernière n’est pas en fonctionnement ;
est une vue de détail d’une partie du module de la ;
est une vue en coupe du module de la lorsque la ponceuse est en fonctionnement ;
est une vue en coupe du module de la montrant de façon schématique l’activation manuelle du module.
Description détaillée de l’invention L’invention concerne une ponceuse pneumatique, notamment pour atelier de carrosserie automobile, comprenant un dispositif d’aspiration des poussières de ponçage et un module de raccord de la ponceuse et du dispositif d’aspiration à une source d’air comprimé permettant la mise en route et l’arrêt automatique du dispositif d’aspiration selon que la ponceuse est activée (ou en fonctionnement) ou désactivée (arrêtée) respectivement.
La est une vue en coupe du module de raccord 1 pneumatique d’une telle ponceuse pneumatique dans l’état de repos, c’est-à-dire lorsque la ponceuse n’est pas en fonctionnement.
Le dispositif d’aspiration des poussières de ponçage comprend un moteur à air comprimé et un volume de collecte des poussières de ponçage (non représentés). La machine de ponçage est actionnée par un moteur à air comprimé et comprend un ou plusieurs organes de ponçage (non représentés).
Le module de raccord 1 comprend un corps 11, par exemple fabriqué dans un matériau métallique ou plastique. Le corps 11 peut être usiné/conformé, à une première extrémité, pour présenter une arrivée d’air 13 destinée à être reliée à une source d’air comprimé. Cette source correspond au réseau d’air comprimé alimentant l’ensemble de l’atelier, la pression d’air en entrée étant par exemple de l’ordre de 7 bars ou moins. L’arrivée d’air 13 prend la forme d’un logement cylindrique de connexion avec un tuyau d’alimentation en air comprimé. Le corps 11 présente à une deuxième extrémité, opposée à la première extrémité, une première sortie d’air 14 destinée à alimenter en air une ponceuse (« alimentation pilote »). Cette première sortie d’air 14 prend la forme d’un logement cylindrique de connexion avec un tuyau relié à la ponceuse. Un conduit d’air interne 16 de forme rectiligne et cylindrique s’étend dans le corps 11 entre l’arrivée d’air 13 et la première sortie d’air 14. Une deuxième sortie d’air 15 disposée à proximité de l’arrivée d’air 13 débouche dans le conduit d’air 16 interne et est destinée à alimenter en air l’aspirateur pneumatique (« alimentation pilotée »). Cette deuxième sortie d’air 15 prend la forme d’un logement cylindrique de connexion avec un tuyau relié à l’aspirateur pneumatique.
Un premier passage d’air A est défini entre l’arrivée d’air 13 et la première sortie d’air 14. Un deuxième passage d’air B est défini entre l’arrivée d’air 13 et la deuxième sortie d’air 15.
Pour cela, on ouvre la deuxième vanne de prévidage 9 pour abaisser la pression dans la chambre de test 2 au moyen du premier dispositif de pompage 7 à travers le volume tampon V T . Les deux vannes de prévidage 8, 9 sont ouvertes.
Le rapport des volumes entre le volume interne de la chambre de test 2 contenant le au moins un objet 3 et le volume tampon V T permet que cette deuxième étape 102b présente une durée inférieure ou égale à une seconde.
La durée de prévidage cumulant les deux étapes est par conséquent inférieure ou égale à deux secondes, d’une part, par la diminution de la durée de la première étape 102a et d’autre part, par la diminution de la durée de la deuxième étape 102b, ces diminutions de durée étant notamment possibles du fait du rapport des volumes entre le volume interne de la chambre de test 2 contenant le au moins un objet 3 et le volume tampon V T.
Ce gain de temps dans l’étape de prévidage 102 permet d’éviter de vider la cavité interne de l’objet 3 de tout le gaz traceur qu’elle contient et permet ainsi que les petites fuites éventuelles de l’objet 3 puissent être détectées dans l’étape de test à basse pression 103 de plus grande sensibilité.
Ce gain de temps permet également d’améliorer la cadence de production.
Lorsque la pression devient inférieure au seuil de basse pression, par exemple inférieure ou égale à 100Pa, telle que comprise entre 10 -2 mbars et 10 -3 mbars, la pression dans la chambre de test 2 est alors suffisamment basse pour autoriser l’ouverture de la vanne de test 12 permettant la mise en communication de la ligne de test 4 avec la chambre de test 2 (étape de test à basse pression 103). On ferme donc la première vanne de prévidage 8 et on ouvre la vanne de test 12 pour basculer la chambre de test 2 sur la ligne de test 4 et ainsi mettre la chambre de test 2 en communication fluidique avec le détecteur de fuites 13.
Simultanément, la fermeture de la première vanne de prévidage 8 permet d’abaisser la pression du volume tampon V T par le premier dispositif de pompage 7 à travers la vanne de prévidage 9 qui est restée ouverte, et donc en temps masqué du test à basse pression. La mise sous vide du volume tampon V T étant réalisée en temps masquée, celle-ci peut être de plus longue durée afin de réduire le dégazage et améliorer la sensibilité du test grosses fuites.
Dans cette étape de test à basse pression 103, la chambre de test 2 est en communication avec la ligne de test 4 pour déterminer une concentration en gaz traceur de manière à détecter une fuite dudit au moins un objet 3 au moyen du détecteur de fuites 13.
Une partie du gaz prélevé par le deuxième dispositif de pompage 14, 15 remonte à travers la pompe à vide secondaire 14. L’analyseur de gaz 16 détecte si cet échantillon de gaz contient du gaz traceur révélateur d’une fuite. Le gaz traceur éventuellement présent dans la chambre de test 2 en cas de d’objet 3 défectueux peut alors être détecté par le détecteur de fuites 13.
L’étape de test à basse pression 103 permet la détection de petites fuites dudit au moins un objet 3, notamment avec une taille de trou inférieure à 0,5mm.
L’installation de détection de fuites 1 peut donc détecter des fuites ayant une taille de trou comprise entre 0,5mm et 0,2mm à la fois avec le test grosses fuites en vide primaire et avec le test à basse pression en vide secondaire. Cette gamme de recoupement de dimensions des fuites est relativement importante.
Puis, au cours d’une étape de remise à la pression atmosphérique 104, on ferme la vanne de test 12 et on ouvre la vanne d’entrée d’air 18. La pression dans la chambre de test 2 remonte ainsi à la pression atmosphérique. La chambre de test 2 peut alors être ouverte pour sortir l’objet 3 testé (étape de déchargement 105) et on peut charger au moins un nouveau objet 3 à tester (étape de chargement 101).
Un seul test permet ainsi de déceler à la fois une petite fuite par détection de gaz traceur ou une grosse fuite de l’objet 3 par surveillance de la variation de pression et donc de contrôler l’étanchéité de l’objet sur toute la gamme de fuites dans un même cycle de détection.
Le procédé de contrôle de l’étanchéité 100 peut en outre être en tout ou partie automatisé. On prévoit en particulier que toutes les vannes, permettant notamment la mise en communication de la chambre de test 2 avec la ligne de prévidage 5 ou la ligne de test 4 ou la ligne de mise à l’air 17 soient pilotées de manière automatique.
Ce mode de réalisation présente l’avantage de nécessiter un nombre limité de vannes, ce qui permet de ne pas augmenter le volume de la chambre de test 2 et donc de ne pas augmenter les temps de descente en pression des première et deuxième étape 102a, 102b de l’étape de prévidage 102. De plus, cela permet de limiter les couts de l’installation 1.
Un autre avantage est que le prévidage de la chambre de test 2 au moyen d’un volume tampon V T , c’est-à-dire isolé de tout dispositif de pompage, permet de rendre le procédé de contrôle de l’étanchéité 100 reproductible d’un objet 3 à l’autre, puisque relativement indépendant des capacités de pompage dudit dispositif de pompage.
Le procédé de l’invention n’est plus opérant après le PMH quand la détente volumétrique du piston surpasse la dilatation thermique due à la combustion. Néanmoins, à la puissance maximale du moteur, il est possible de terminer la combustion après le PMH compte tenu que, quand l’échauffement par compression devient insuffisant pour porter les strates les plus froides au seuil d’auto-allumage, la diffusion du front d’auto-allumage dans les produits frais peut compléter l’échauffement issu de la compression.
La combustion est optimale quand la concentration de combustible dans la masse fraîche MA est constante afin d’uniformiser la température de fin de combustion dans le cylindre. Afin de contrôler la concentration massique de carburant à l’échelle moléculaire de la chimie, l’invention préconise que la carburation de la masse MA s’effectue dans un plénum d’admission de volume suffisant pour que la diffusion du gaz combustible dans l’air comburant ait le temps de parvenir à l’équilibre thermodynamique. La stratification thermique selon l’invention génère ainsi dans le milieu réactif un gradient inverse de concentration massique de carburant qui homogénéise la température finale de combustion. En effet, les strates les plus chaudes riches en gaz brûlés et pauvres en carburant subissent un faible échauffement chimique, quand les strates les moins chaudes pauvres en gaz brûlés et riches en carburant subissent un fort échauffement chimique. Cette homogénéité des températures de combustion optimise la puissance du cycle et élimine les points chauds générateurs d’oxydes d’azote.
Les températures de fin de compression étant proportionnelles aux températures de début de compression, l’invention permet d’accéder à l’auto-allumage de tous les combustibles, quel que soit le taux de compression effectif du milieu réactif et la température d’auto-allumage du carburant, en pilotant le rapport MB/MA des masses retenues dans le cylindre avant leur compression.
Le ballast chimiquement inerte de gaz brûlés recyclés MB qui stationne dans le cylindre conserve son énergie interne à l’exception de fuites thermiques aux parois. Au cours des cycles compression-détente il cède de l’énergie interne au milieu réactif pour initier la combustion et la récupère simultanément en diluant ladite combustion pour limiter la température finale. Le rendement thermique du cycle est ainsi optimisé par une combustion complète, rapide et non détonante qui s’exécute à volume sensiblement constant au voisinage du PMH.
La géographie de la stratification thermique du milieu réactif définit la loi de dégagement de chaleur en fonction du temps. Le dégagement instantané d’énergie est proportionnel à l’étendue surfacique et à la richesse de la strate isotherme en cours d’auto-allumage. La stratification selon l’invention où les strates les plus chaudes qui s’allument les premières sont aussi les moins riches en carburant confère une progressivité structurelle au dégagement de chaleur indépendamment de l’évolution des étendues surfaciques des strates isothermes en fonction de leur température qui constitue le paramètre principal régissant la loi de dégagement d’énergie. Pour optimiser la progressivité du dégagement de chaleur, l’étendue surfacique des strates isothermes doit donc diminuer quand leur température augmente. Le positionnement de la zone la plus chaude du milieu réactif au centre de la chambre de combustion satisfait à cet impératif. De plus, un positionnement de la zone la plus chaude contre un piston chaud recouvert d’un bouclier thermique réduit les pertes thermiques aux parois en retardant l’interaction de la flamme avec la paroi refroidie de la culasse et en réduisant le flux thermique vers le corps du piston.
La géographie de la stratification dépend de la position et de l’orientation des tuyères d’admission, de la position des orifices d’échappement et de la géométrie du cylindre et de la chambre de combustion limitée par le piston et la culasse. La géographie de la stratification dépend également des températures initiales de la masse fraîche MA et de la masse chaude MB, du rapport des deux masses MB/MA, de la turbulence du milieu réactif et de la durée de cohabitation des deux masses dans le cylindre qui fixe le taux d’avancement du mélange.
La stratification thermique s’initie naturellement dans un cylindre de moteur à 2 temps quand la masse fraîche MA balaye les gaz brûlés du cycle précédent. Au cours de ce transvasement rapide, la diffusion gazeuse qui se développe à la frontière entre les deux masses mises en contact n’a pas le temps d’atteindre l’équilibre thermodynamique et génère une zone mélangée stratifiée en température et en concentration de carburant.