INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
L’invention concerne un procédé de production industrielle d’anhydrite artificielle à partir de sulfate de calcium hydraté. Le tableau suivant résume les principales propriétés des composés de cette famille. On souhaite favoriser la production d’anhydrite artificielle soluble, c’est-à-dire d’anhydrite (II) ou (III).
Sur les figures 2 à 5, on a représenté quatre modes de réalisation d'un ensemble industriel 300 ; 400 ; 500 ; 600 adapté à mettre en œuvre le procédé selon l’invention.
Chacun de ces ensembles industriels 300 ; 400 ; 500 ; 600 comprend de manière remarquable un four à micro-ondes 2 utilisé selon le procédé de l’invention pour produire l’anhydrite artificielle.
Ce four à micro-ondes 2 est muni d’un corps de chauffe 4 s’étendant selon un axe longitudinal X-X entre deux extrémités longitudinales opposées, d’au moins un générateur de micro-ondes 24a,24b et d’au moins un guide d’ondes 22 s’étendant à l’intérieur du corps de chauffe 4 (voir figures 2 et 9). Ce corps de chauffe 4 est ici cylindrique et rotatif.
Deux modes de mise en œuvre vont maintenant être décrits, l’un pour la fabrication d’une bielle de contrefiche (en relation avec les figures 1 à 4 et 8), l’autre pour la fabrication d’un panneau de contreventement (en relation avec les figures 5 à 7 et 9).
Selon le premier mode de mise en œuvre du procédé de l’invention, le procédé comprend l’étape de fabriquer deux plaques 10 (ou premières parties de pièce) et deux corps de bielle 20 (ou deuxièmes parties de pièce).
Chaque plaque 10 comprend deux faces principales 11, 12 et a une forme sensiblement trapézoïdale allongée avec deux bords longitudinaux 13 (formant deux premiers bords de la première partie de pièce) convergeant depuis une première extrémité 10.1 de la plaque 10 vers une deuxième extrémité 10.2 de la plaque 10, la première extrémité 10.1 étant plus large que la deuxième extrémité 10.2. La première extrémité 10.1 a un bord transversal ici rectiligne qui comprend ici une échancrure trapézoïdale et la deuxième extrémité 10.2 a un bord transversal qui comprend ici une échancrure trapézoïdale. L’échancrure trapézoïdale facilite la mise en place des plaques 10 sur l’outillage de soudage. Chaque plaque 10 est issue de laminage et a subi un usinage pour la mettre aux cotes souhaitées.
Chaque corps de bielle 20 comprend deux faces principales 21, 22 et a une forme sensiblement parallélépipédique avec deux tronçons d’extrémité 20.1, 20.2 parallèle l’une à l’autre et pourvus chacun d’un perçage 23.1, 23.2 d’axe perpendiculaire aux tronçons d’extrémité 20.1, 20.2. Le tronçon d’extrémité 20.1 est légèrement décalé par rapport au tronçon d’extrémité 20.2 dans une direction parallèle aux axes des perçages 23.1, 23.2 de sorte que, lorsque les corps de bielle 20 sont placés avec leurs faces 22 en regard l’une de l’autre, les tronçons d’extrémité 20.1 sont plus écartés que les tronçons d’extrémité 20.2 : cet écart correspond à la convergence des bords longitudinaux 13.
Chaque corps de bielle 20 comprend également deux languettes 24 s’étendant en saillie de la face principale 22 et ayant un bord libre 25 formant le deuxième bord de la deuxième partie de pièce. Chacune des languettes 24 s’étend le long d’un côté longitudinal de ladite face principale 22 en étant séparée de celle-ci par un renfoncement 26. Chaque languette 24 a, du côté du renfoncement 26, une surface interne qui se raccorde à un fond du renfoncement 26 par un congé de raccordement 27 et, à l’opposé du renfoncement 26, une face externe. Le bord libre 25 a une hauteur identique à une hauteur des bords longitudinaux 13 des plaques 10 (la hauteur des bords longitudinaux 13 est ici égal à l’épaisseur des plaques 10). Chaque languette 24 a ici une épaisseur égale à l’épaisseur des plaques 10. Chaque corps de bielle 20 est ici obtenu par usinage de plaque épaisse. En variante, chaque corps de bielle 20 est obtenu par forgeage puis usinage.
Le traitement thermique est connu en lui-même et vise à obtenir un état métallurgique correspondant aux standards actuels à la fin de la gamme de fabrication dans le domaine des pièces d’atterrisseur de ce type.
L’abrasion est réalisée par fraisage et vise à enlever des excès de matière localisés pour obtenir une surface lisse ayant un état de surface correspondant aux standards actuels dans le domaine des pièces d’atterrisseur de ce type. L’abrasion peut être réalisée en plusieurs phases, par exemple une phase d’ébavurage ou de surfaçage grossier, et une phase de surfaçage fin.
Pour former la bielle de contrefiche, les bords longitudinaux 13 des plaques 10 vont être soudés aux bords 25 des languettes 24 de manière à former une section transversale rectangulaire creuse de la bielle de contrefiche avec les faces 12 et 22 tournées vers l’intérieur de ladite section.
Pour ce faire, chaque bord longitudinal 13 est accolé à un bord libre 25 d’une des languettes 24 et le pion d’un outil de soudage en rotation est forcé à pénétrer entre les bords 13, 25 jusqu’à ce que l’épaulement de l’outil de soudage en rotation soit appliqué contre la portion de la surface 11 adjacente au bord 13 et contre la portion de surface externe de la languette 24 adjacente au bord 25. L’outil de soudage est ensuite déplacé le long des bords pour réaliser une soudure continue sur toute leur longueur. On notera que les dimensions de l’outil de soudage (hauteur du pion en particulier) sont choisies pour réaliser une soudure sur toute la hauteur des bords. Le renfoncement 26 permet l’obtention d’une soudure régulière du côté de la surface interne de la languette 24. Lors de la conception des parties de pièces, on veillera à ce qu’elle ne comporte pas de relief gênant les mouvements de l’outil de soudage que ce soit lors du soudage ou pour accéder à la zone de soudage ou sortir de celle-ci.
Le congé de raccordement 27 assure une transmission efficace d’effort en utilisation, en limitant les concentrations de contrainte.
On remarque que la bielle ainsi obtenue est agencée pour privilégier au moins un chemin d’effort (ici le long de chacun des corps de bielle 20) et la soudure s’étend sensiblement parallèlement au chemin d’effort. Cette configuration est optimale en matière de tenue à l’effort.
Selon le deuxième mode de mise en œuvre du procédé de l’invention, le procédé comprend l’étape de fabriquer une plaque 30 (ou première partie de pièce) et une bielle double 50 (ou deuxième partie de pièce).
Chaque plaque 30 comprend deux faces principales et a une forme sensiblement rectangulaire allongée avec deux bords longitudinaux 31 (formant deux premiers bords de la première partie de pièce) s’étendant parallèlement depuis une première extrémité 30.1 de la plaque 30 vers une deuxième extrémité 30.2 de la plaque 30. Les première extrémité 30.1 et deuxième extrémité 30.2 ont des bords transversaux ici rectilignes dont une partie centrale est entaillée d’une échancrure arrondie. Chaque plaque 30 est issue de laminage et a subi un usinage pour la mettre aux cotes souhaitées.
Chaque plaque 40 comprend deux faces principales et a une forme sensiblement rectangulaire allongée avec deux bords longitudinaux 41 (formant deux deuxièmes bords de la deuxième partie de pièce) s’étendant parallèlement depuis une première extrémité 40.1 de la plaque 40 vers une deuxième extrémité 40.2 de la plaque 30. Les première extrémité 40.1 et deuxième extrémité 40.2 ont des bords transversaux qui comprennent ici une échancrure arrondie. La plaque 40 est issue de laminage et a subi un usinage pour la mettre aux cotes souhaitées.
La bielle double 50 comprend deux bras 51, agencés en V ou en Y, ayant des premières extrémités 51.1 réunies l’une à l’autre et des deuxièmes extrémités 51.2 écartées l’une de l’autre. Les extrémités 51.1 et 51.2 sont pourvues d’alésages d’axes parallèles les uns aux autres. En outre, chaque extrémité 51.2 comprend une face 52 qui s’étend en regard de la face 52 de l’autre extrémité 51.2 et parallèlement à ladite face 52.
Pour former la bielle double, la plaque 30 est pliée à deux reprises selon des lignes de pliage parallèles à ses bords longitudinaux de manière à former une poutre creuse ayant une section transversale en U. La poutre creuse ainsi formée va ensuite être disposée entre les extrémités 51.2 des bras 51 de telle manière que les extrémités de la poutre creuse soient en contact avec les faces 52 et puissent être soudées auxdites extrémités 50.2. Pour réaliser la soudure des extrémités 30.1, 30.2 aux extrémités 51.2 par friction malaxage, il faut fortement plaquer les extrémités 51.2 des bielles contre les extrémités de la poutre creuse et utiliser un outillage de soudage comprenant une enclume support capable d’encaisser l’effort qu’exerce le pion de soudage sur l’aluminium qui se trouve au-dessus. L’échancrure arrondie permet le transfert d’effort entre la pièce 51 et la pièce 30 de manière progressive pour augmenter sa tenue mécanique.
Les procédés actuellement utilisés pour la production d’anhydrite artificielle utilisent l’un des dispositifs de chauffage suivant : un four rotatif utilisant un combustible fossile (gaz ou fuel) avec un temps de calcination de 1 ou 2 heures et un calcinateur flash utilisant un combustible fossile (gaz ou fuel) avec un temps de calcination de quelques secondes.
Ces dispositifs utilisant des énergies fossiles, les procédés de production associés sont à l’origine d’émissions de gaz de combustion dans l’atmosphère, comprenant du dioxyde de carbone CO2 et d’autres polluants atmosphériques. Sur les procédés à calcination longue, les émissions de CO2 par tonne de gypse calcinée sont estimées entre 100 et 250 kg d’équivalent CO2 en fonction des températures et des temps de chauffage. Sur le procédé de calcination courte avec un calcinateur flash, les émissions de CO2 par tonne de gypse calcinée sont de l’ordre de 50 à 150 kg d’équivalent CO2 selon les températures de chauffage utilisées.
Afin de limiter les rejets dans l’atmosphère de gaz de combustion liés à l’utilisation d’énergie fossile, la présente invention propose un procédé de production industrielle d’anhydrite artificielle utilisant un four à micro-ondes muni d’un corps de chauffe, d’au moins un générateur de micro-ondes et d’au moins un guide d’ondes s’étendant suivant une direction longitudinale à l’intérieur du corps de chauffe, ledit procédé comportant les étapes suivantes : a) on introduit du sulfate de calcium hydraté à l’intérieur du corps de chauffe, b) on expose le sulfate de calcium hydraté introduit dans le corps de chauffe aux micro-ondes émises par ledit au moins un générateur de micro-ondes et acheminées dans le corps de chauffe par ledit au moins un guide d’ondes, de manière à déshydrater au moins une partie du sulfate de calcium hydraté introduit et produire une anhydrite artificielle, c) on extrait du corps de chauffe l’anhydrite artificielle produite.
Ainsi, grâce au procédé l’invention, le sulfate de calcium hydraté est calciné au moins partiellement par un four à micro-ondes alimenté électriquement. Les rejets de gaz de combustion sont réduits par rapport à un procédé classique.
Pour déshydrater le sulfate de calcium introduit, on le porte à une température adaptée, pendant une durée suffisante à la réalisation de cette déshydratation. La température adaptée pour déshydrater au moins une partie du sulfate de calcium introduit est par exemple comprise entre 150 et 800 degrés Celsius. La durée suffisante de chauffage pour déshydrater ladite au moins une partie du sulfate de calcium hydraté introduit dépend de la température utilisée, et de la composition et de la forme du matériau contenant le sulfate de calcium utilisé. Cette durée suffisante est typiquement comprise entre 5 minutes et 240 minutes . La déshydratation est aussi appelée ici « calcination ».
Le procédé selon l’invention présente en outre l’avantage de concentrer les micro-ondes sur un lit de matériaux en mouvement pour homogénéiser le chauffage. La température de chauffage du sulfate de calcium hydraté est particulièrement bien maitrisée, ce qui assure des propriétés satisfaisantes et uniformes pour l’anhydrite artificielle produite par ce procédé.
Avantageusement, la méthode selon l’invention permet de réaliser la production d’anhydrite artificielle en continu.
En pratique, la production est dite « continue » car il est possible de réaliser l’étape c) d’extraction de l’anhydrite artificielle produite sur une plage de temps de durée supérieure à 4 heures, sans interruption supérieure à 1 minute. En d’autres termes, le débit d’anhydrite artificielle extraite du four à micro-ondes ne présente pas d’interruption de plus d’une minute pendant une durée d’extraction d’au moins 4 heures.
est une vue schématique d’un diagramme de phase de l’anhydrite,
est une vue schématique d’un troisième ensemble industriel mettant en œuvre un troisième mode de réalisation du procédé selon l’invention,
est une vue schématique d’un quatrième ensemble industriel mettant en œuvre un quatrième mode de réalisation du procédé selon l’invention,
Le produit attractant liquide est placé dans un réservoir disposé dans le boîtier. Le dispositif est fixé de manière réversible à l’aide d’un support à un arbre ou un poteau à une hauteur déterminée pour éviter que le dispositif soit décroché ou endommagé par les animaux, comme par exemple une hauteur comprise entre 1 et 2,5m, de préférence à 1,5m, du sol.
Avantageusement, l’homme du métier comprendra que la fixation réversible du dispositif de distribution permet d’améliorer la maintenance du dispositif en cas de panne, le dispositif pouvant être séparé du support et remplacé par un autre dispositif sans qu’il soit necessaire de tout démonter. Il ya également un gain économique étant donné que le support sera utilisé.
Le dispositif de distribution est alimenté par une batterie (ou des accumulateurs électriques) qui est chargée par un panneau solaire disposé sur ledit dispositif.
L’homme du métier comprendra ainsi, que le dispositif tel que décrit dans la présente invention a un fonctionnement automatique et autonome, qui permet de limiter la présence humaine, jusqu’à maintenant la seule solution possible. Avantageusement, une telle autonomie permet de préserver l’éliquibre de l’écosystème dans lequel il est installé, en particulier les forêts, en réduisant la présence humaine pour la maintenance, notamment pour l’alimentation électrique dudit dispositif.
Le dispositif comprend en outre au moins un capteur ou détecteur de présence qui réagit au passage des animaux et envoi un signal à un contrôleur disposé dans le boîtier du dispositif. Un tel capteur peut être de divers types, notamment un capteur de proximité.
L’homme du métier comprendra que le dispositif de distribution peut être muni de différents types de capteurs, par exemple des capteurs à ultrasons ou des caméras avec détecteur de mouvement permettant en outre de capturer des images de l’environnement.
Après détection d’une présence animale, le dispositif délivre, via une pompe et une buse (51) de dispersion, une quantité définie, par exemple et de manière non-limitative 6ml du produit attractant liquide, par exemple le goudron liquide, contenu dans le réservoir. De préférence, le réservoir à une capacité comprise entre 30 et 100 cl, de préférence 50 cl. Le produit liquide s’écoule alors lentement sur le tronc de l’arbre ou le poteau via un tuyau souple fixé contre le tronc ou le poteau. Dans une autre variante, le dispositif comprend une buse (51) ou un tuyau fixé à l’extrémité de la pompe.
La pompe et la buse (51) de dispersion ont des débits déterminés en fonction de la composition du produit attractant liquide, qui comprend au moins une matière résineuse à base de chêne et/ou de hêtre liquéfiée. Dans certains modes de réalisation, le produit comporte un additif appétant avec un arôme, comme par exemple la cerise, la truffe, la framboise, la châtaigne ou autre arômes adaptés aux types d’animaux que l’on souhaite attirer. La matière résineuse à base de chêne et/ou de hêtre est dite liquéfiée car elle est diluée dans un solvant adapté au type de résine, de préférence de l’alcool, généralement de l’alcool dénaturé, pour fluidifier/liquéfier le produit attractant ainsi formé et permettre sa dispersion. Le rapport entre les divers composants détermine la viscosité du produit en fonction de laquelle les débits de la pompe et la buse (51) sont déterminés. Ainsi, il est possible de prévoir divers types de buses et/ou de pompes en fonction des types de produit à disperser puisqu’il existe une synergie entre le produit et le dispositif.
Dans certains modes de réalisation, dans le cas où le produit attractant liquide contiendrait un traitement antiparasitaire, le dispositif de distribution peut, avantageusement avoir une visée prophylactique, à savoir, contribuer et améliorer la lutte contre la prolifération de maladies pouvant être contractées par une population animale, par exemple le grand gibier.
De préférence, le contrôleur dudit dispositif permet une temporisation du dispositif ou appareil de distribution par exemple, et de manière non-limitative, d’environ une minute entre chaque dose ou quantité définie délivrée. Ainsi, un intervalle de temps est prédéfini pour temporiser les dispersions successives de la quantité prédéfinie du produit attractant liquide afin de limiter la fréquence de dispersion.
Dans certains modes de réalisation, le dispositif est muni d’un interrupteur dont l’actionnement permet sa mise en service.
Dans certains modes de réalisation, le boîtier du dispositif de distribution est muni d’un dispositif anti-vol pour sécuriser ledit dispositif et son stockage du produit attractant liquide.
Divers exemples illustratifs et non limitatifs du dispositif de distribution vont maintenant être décrits un peu plus en détail, notamment en ce qui concerne ses différents composants. Les figures à , illustrent un exemple du dispositif de distribution du produit attractant liquide vu sous différents angles
Sur la figure représentant une vue en éclaté du dispositif (1) de distribution. Ledit dispositif (1) comprend un boîtier (2) comportant au moins un premier compartiment (C1) et un second (C2) compartiment séparés par une paroi commune. Le premier compartiment (C1) étant configuré pour recevoir au moins une pompe (5), une batterie (6), une carte électronique (4) comportant au moins un contrôleur (40) pour commander la pompe (5) et un support de pompe (50) sur lequel repose la pompe (5). La face arrière du premier compartiment (C1) est configuré pour recevoir un regulateur (7) de charge solaire, par exemple et de manière non-limitative un régulateur 10A PWM VECHLINE 12-24V. Le régulateur (7) de charge permet de transformer l’énergie produit par un panneau solaire (non-réprésenté) vers la batterie qui va alimenter la carte électronique (4) et la pompe (5). Le dispositif (1) comprend un cache (8) régulateur configuré pour protéger le régulateur (7) contre des facteurs externes (pluie, poussière, etc.). Le second compartiment (C2) est configuré pour recevoir le réservoir destiné à contenir le produit atttractant liquide. Il est prévu un orifice ou une ouverture dans la paroi commune pour permettre à la pompe (5) de puiser dans le réservoir et disperser le produit attractant liquide via la buse.
Le dispositif comprend en outre un capot (20) de boîtier, comme illustré sur les figures à , pour fermer, via des vis par exemple, la partie supérieure du boîtier.
Le boîtier comprend à l’extrémité de sa base, un moyen de fixation (F) (voir ) orienté vers la face arrière du boîtier. Ce moyen de fixation permet au boîtier d’être fixé de manière réversible sur un support (9) de boîtier, par exemple via un écrou.
Selon le procédé de l’invention, on effectue les étapes suivantes : a) on introduit du sulfate de calcium hydraté à l’intérieur du corps de chauffe, b) on expose le sulfate de calcium hydraté introduit dans le corps de chauffe aux micro-ondes émises par le générateur de micro-ondes et acheminées dans le corps de chauffe par le guide d’ondes, de manière à déshydrater au moins une partie du sulfate de calcium hydraté introduit et produire une anhydrite artificielle, c) on extrait du corps de chauffe l’anhydrite artificielle produite.
De manière générale, ledit guide d’ondes 22 est monté à l’intérieur du corps de chauffe 4. Il s’étend selon une direction longitudinale parallèle à l’axe longitudinal X-X du corps de chauffe 4 et est raccordé à l’une de ses deux extrémités F, F’ audit générateur de micro-ondes 24a, 24b (figures 1 à 5, 9 et 12). Le corps de chauffe 4 comprend une cavité interne qui accueille les matériaux introduits dans ce corps de chauffe. Un exemple de four à micro-ondes adapté à la mise en œuvre du procédé selon l’invention sera décrit plus en détails ultérieurement en référence aux figures 9 à 15.
A l’étape a), le sulfate de calcium hydraté introduit dans le corps de chauffe 4 du four 2 comprend un unique composant ou plusieurs composants. Ces composants présentent différentes compositions chimiques et/ou différentes structures cristallographiques.
En particulier, le sulfate de calcium hydraté peut contenir au moins l’un des composants suivants : du gypse naturel, des sulfates de calcium d’origine industrielle, du phosphogypse, du désulfogypse, du fluorogypse, du borogypse ou un mélange de ces composants.
En référence au tableau précédent, le sulfate de calcium hydraté introduit dans le corps de chauffe 4 peut contenir par exemple du sulfate de calcium dihydraté (Gypse) ou du sulfate de calcium semihydraté : α-hémihydraté ou β-hémihydraté.
Le matériau est introduit dans le corps de chauffe 4 du four 2 de préférence sous une forme divisée, par exemple sous la forme d’une poudre. Les particules du matériau présentent de préférence une taille inférieure à 80 microns . Cette forme divisée peut être naturelle ou obtenue par broyage ou micronisation .
En pratique, à l’étape a), on introduit le sulfate de calcium hydraté dans le four 2 grâce à un système d’alimentation 34 débouchant dans le corps de chauffe 4 à une première desdites deux extrémités longitudinales de celui-ci. Un exemple d’un tel système d’alimentation sera décrit ultérieurement.
En pratique, le sulfate de calcium est introduit, à l’étape a), à une première des deux extrémités longitudinales du corps de chauffe.
Le matériau introduit dans le corps de chauffe 4 du four 2 est chauffé par les micro-ondes. Ce chauffage permet différents traitements thermiques simultanés du matériau, notamment son séchage, sa montée en température et sa déshydratation.
Le séchage correspond ici à une déshydratation superficielle du matériau. La déshydratation du sulfate de calcium hydraté sous haute température est réalisée jusqu’au cœur du matériau, en volume, et sera également appelé « calcination » dans la suite.
On chauffe de préférence le sulfate de calcium hydraté à une température comprise entre 150 et 800 degrés Celsius pour réaliser la déshydratation par calcination de ce composé. En variante, on chauffe le sulfate de calcium hydraté à une température par exemple égale à 150, 200, 250, 300, 350, 400, 450, 500, 550, 600, 650, 700, 750 ou 800 degrés Celsius. On chauffe de préférence le sulfate de calcium hydraté pendant un temps compris entre 5 minutes et 240 minutes, qui dépend du matériau et de la température utilisée.
Ces traitements thermiques peuvent occasionner la libération de gaz. La déshydratation du sulfate de calcium produit de la vapeur d’eau.
Pendant le chauffage du sulfate de calcium hydraté, on évacue les gaz libérés par un dispositif d’évacuation 42 des gaz (figures 2 à 5 et 9) assurant une mise en dépression du corps de chauffe 4 du four 2.
Le sulfate de calcium hydraté est ainsi traité thermiquement dans le four 2 sous une atmosphère «fermée».
Le deuxième bord 155 de la deuxième sous-coiffe 119 est, par exemple, fixé au corps principal similairement au bord 54 de la sous-coiffe 18 décrite en regard du premier mode de réalisation.
La deuxième sous-coiffe 119 est tendue sur le corps principal entre le premier bord 153 et le deuxième bord 155.
La deuxième sous-coiffe présente une hauteur, mesurée selon la direction d’élévation du dossier, comprise entre 5 centimètres et la hauteur du module pour coussin gonflable décrit ci-après additionnée de 100 mm.