INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
L’axe de malaxage 20 comprend : - un arbre 21 mobile en rotation autour dudit axe X, et - une pluralité d’éléments malaxeurs 22, aussi appelés « palettes », fixés sur l’arbre 21, faisant saillie de l’arbre dans un sens radial, délimités chacun par une paroi périphérique formant une surface de compression 23 solidaire en rotation avec l’arbre. La surface de compression 23 est distante de l’axe de rotation X d’un rayon non constant, qui varie entre un rayon maximal et un rayon minimal selon le point considéré de ladite paroi. Comme il sera décrit plus en détails dans la suite du présent texte, le profil irrégulier de la surface de compression des éléments malaxeurs par rapport à l’axe de l’arbre permet d’assurer, en coopération avec une autre surface de compression correspondante, une compression optimale de la suspension fibreuse, conduisant ainsi à un malaxage satisfaisant.
Les éléments malaxeurs 22 disposés le long de l’arbre 21 sont de préférence alternés (par opposition à éclipsés, selon l’axe X) en ce qu’ils sont orientés l’un par rapport à l’autre dans des positions angulaires différentes pour créer un profil de compression variable le long de l’axe de malaxage 20.
Selon ledit procédé, les surfaces de compression 23 des éléments malaxeurs 22 qui font face à la surface de compression 12 de l’enceinte de malaxage 11 d’une part, et ladite surface de compression 12 de l’enceinte de malaxage 11 d’autre part, définissent entre elles des zones de compression ZC de la suspension de fibres 2 circulant entre le corps 10 et l’axe de malaxage 20. Les zones de compression ZC correspondent ainsi au volume restant entre l’axe de malaxage 20 et l’enceinte de malaxage 11, qui contient la suspension de fibres 2. Elles sont repérées très grossièrement par des ovales à la . Grâce au profil de compression variable des éléments malaxeurs 22, la forme, la localisation et le volume des zones de compression ZC ne sont pas constants et varient en permanence avec la position angulaire de l’arbre 21, ayant pour effet de générer un grand nombre de forces de compression sur la suspension de fibres 2 lors de la rotation de l’axe de malaxage 20 au cours de l’opération de malaxage. Ainsi, les fibres cellulosiques sont malaxées, triturées, comprimées, compressées, mélangées, pétries, mais ne sont pas ou très peu coupées ou cisaillées car elles ne subissent pas ou très peu d’efforts de cisaillement (la vitesse de rotation des palettes est faible, typiquement de l’ordre de 350 tours par minute par exemple - rotation per minute ou l’acronyme « rpm » en anglais - pour un diamètre de palette d’environ 25 mm, et donc le cisaillement à la paroi est faible, c’est-à-dire < 1 m/s pour un malaxeur de laboratoire. Pour un malaxeur industriel, le diamètre des palettes peut par exemple être d’environ 300 mm, pour un cisaillement à la paroi d’environ 5 m/s, ce qui reste faible comparativement à la taille du malaxeur et à la quantité de suspension traitée voisine de 2 tonnes par heure). En d’autres termes, contrairement au raffinage classique, le procédé de l’invention induit un cisaillement des fibres négligeable par rapport à leur compression.
Le malaxeur 1 peut comporter plus d’un axe de malaxage 20, et par exemple deux axes de malaxage 20 ou plus de deux axes de malaxage, positionnés dans l’enceinte de malaxage 11, parallèlement l’un par rapport à l’autre. Ainsi, les surfaces de compression 23 des éléments malaxeurs 22 qui se font face respectivement définissent entre elles des zones de compression ZC additionnelles pour la suspension de fibres 2 circulant entre les axes de malaxage 20. Dans ce cas, on choisira de préférence des axes de malaxage 20 de structure identique ou quasi identique, positionnés entre eux de telle sorte que le profil de compression d’un des axes de malaxage épouse le profil de compression de l’autre axe de malaxage, et tournant à une même vitesse. Dans ce mode préféré, on veillera avantageusement à ce que deux éléments malaxeurs 22 qui se font face présentent une même forme. Les axes de malaxage 20 peuvent être co-rotatifs et ainsi tourner dans un même sens de rotation, comme représenté à la par les flèches dans le sens anti-horaire, ou contre-rotatifs et ainsi tourner dans des sens de rotation contraires.
La illustre une section radiale d’un malaxeur 1 comportant deux axes de malaxage 20 parallèles entre eux dans une enceinte de malaxage 11. Les axes de malaxage 20 comportent chacun des éléments malaxeurs 22 de géométrie oblongue. Les axes de malaxage 20 sont décalés angulairement l’un par rapport à l’autre, de sorte que les deux éléments malaxeurs 22 correspondants sont positionnés perpendiculairement l’un par rapport à l’autre, sans que cette position relative ne soit obligatoire et identique pour les autres éléments malaxeurs 22 non représentés. Cela signifie, par exemple, que pour une position déterminée des arbres de malaxage, une première paire d’éléments malaxeurs qui se font face peuvent être décalés de 90° l’un par rapport à l’autre, tandis qu’une deuxième paire d’éléments malaxeurs qui se font face peuvent être décalés de 45° l’un par rapport à l’autre. Les axes de malaxage 20 tournent dans un même sens de rotation et à la même vitesse. L’entraxe entre les deux arbres 21 des axes de malaxage 20, ainsi que le profil de la surface de compression 12 de l’enceinte de malaxage 11 sont définis en fonction de la géométrie des éléments malaxeurs 22, pour introduire une distance minimale DM respective entre les axes de malaxage 20 et l’enceinte de malaxage 11, et entre les axes de malaxage 20 eux-mêmes.
La distance minimale DM, qui est représentée à la par des cercles, est de préférence comprise entre 0,1mm et 1mm, plus préférentiellement entre 0,2 mm et 0,6 mm, encore plus préférentiellement entre 0,3 mm et 0,5 mm, et avantageusement entre 0,3 mm et 0,4 mm. Cette distance minimale DM permet notamment la rotation des axes de malaxage 20 dans l’enceinte de malaxage 11 sans conflit, tout autorisant de manière très limitée la circulation de la suspension de fibres 2 dans ces espaces restreints. Les zones limites se situant entre les axes de malaxage 20 d’une part, et entre chaque axe de malaxage 20 et l’enceinte de malaxage 11 d’autre part, qui sont définies par la distance minimale DM, correspondent donc à des zones de fortes contraintes mécaniques pour la composition fibreuse. Lors de la rotation des axes de malaxage 20, ces zones limites se déplacent, de sorte à contraindre alternativement la composition dans le volume de l’enceinte, ce qui assure une compression optimale de la composition fibreuse dans les zones de compression ZC.
Les éléments malaxeurs 22 peuvent présenter différentes géométries, épaisseurs et profils de compression en fonction du type de traitement et du degré de flexibilité à atteindre, de la nature et de la composition de la suspension de fibres à traiter, et du cahier des charges du papetier. Les éléments malaxeurs 22 illustrés à la sont des pièces plates, de forme oblongue, symétrique par rapport à deux plans perpendiculaires passant par l’axe de rotation X, et comportent deux lobes 24 diamétralement opposés.
Cet exemple n’est bien entendu pas limitatif. Les éléments malaxeurs 22 peuvent présenter une forme ovoïde, symétrique par rapport à un plan passant par l’axe de rotation X et comportant un seul lobe (non représentés). Ils peuvent présenter une forme triangulaire, symétrique par rapport à un plan passant par l’axe de rotation X et un des sommets, et comportant trois lobes (représentés à la ). Ils peuvent encore présenter une section polygonale, symétrique ou non par rapport à un plan passant par l’axe de rotation X, et dont le nombre de lobes correspond au nombre d’angle du polygone (non représentés). Ils peuvent enfin présenter une forme complexe, symétrique ou non par rapport à un plan passant par l’axe de rotation X (non représentés).
De même, les éléments malaxeurs 22 peuvent comporter des pièces dont la paroi périphérique, c’est-à-dire la surface de compression, est plate ou non, et dont le profil de compression dans l’épaisseur de la pièce est variable, tels qu’un profil droit, un profil hélicoïdal, un profil courbe, un profil cranté, un profil complexe. Par exemple, une succession le long de l’arbre de pièces dont l’épaisseur présente un profil hélicoïdal conduit à un axe de malaxage hélicoïdal formant une hélice complète, chaque pièce constituant une fraction de l’hélice.
La illustre deux axes de malaxage 20 parallèles, identiques, décalés entre eux d’un angle de 90°, pourvus chacun d’éléments malaxeurs 22 plats, oblongs à deux lobes 24, avec un profil de compression droit dans l’épaisseur, sensiblement identiques à ceux représentés à la . Les éléments malaxeurs 22 d’un même axe sont décalés angulairement l’un par rapport à l’autre de 90°, et les éléments malaxeurs 22 des deux axes de malaxage 20 sont alternés axialement pour permettre leur emboitement radial.
La illustre deux axes de malaxage 20’ parallèles, identiques, sans décalage angulaire, pourvus chacun d’éléments malaxeurs 22’ plats, triangulaires à trois lobes 24’ équidistants, avec un profil de compression droit dans l’épaisseur. Les éléments malaxeurs 22’ d’un même axe sont décalés angulairement l’un par rapport à l’autre de 30°, et les éléments malaxeurs 22’ des deux axes de malaxage 20’ s’emboitent radialement.
Le procédé de traitement mécanique selon l’invention offre une solution de malaxage par compression souple, modulaire, adaptable, évolutive, permettant de varier, modifier, affiner les propriétés des fibres en fonction du papier à fabriquer. Ce procédé s’inscrit également dans une démarche de recherche et développement de nouveaux papiers. Dans ce but, la structure du malaxeur 1 ainsi que ses paramètres de fonctionnement peuvent être aisément choisis, modifiés et/ou combinés.
Comme on l’a vu ci-dessus, la structure du malaxeur 1 est déterminée par le nombre d’axes de malaxage 20 ainsi que par l’agencement et le choix de la géométrie des éléments malaxeurs 22, mais pas seulement. Le procédé de traitement mécanique peut également comporter plusieurs étapes pour atteindre différents degrés de flexibilité. Ces différentes étapes peuvent être réalisées de différentes manières : - par un malaxeur 1 comportant une enceinte de malaxage 11 et au moins un axe de malaxage 20 sur lequel sont montées une série ou plusieurs séries d’éléments malaxeurs 22 de structures différentes et appropriées, dans lequel on fait tourner en boucle la suspension de fibres 2 ; - par un malaxeur 1 rallongé comportant une enceinte de malaxage 11 et au moins un axe de malaxage 20 sur lequel sont montées plusieurs séries d’éléments malaxeurs 22 de structures différentes et appropriées ; - par un malaxeur (non représenté) comportant plusieurs enceintes de malaxage successives, raccordées en série, comportant chacune un ou plusieurs axes de malaxage de structures différentes et appropriées ; ou encore - par plusieurs malaxeurs successifs (non représentés), raccordés en série, de structures différentes et appropriées.
Selon un aspect du procédé de contrôle, l’étape (ii) comprend la sous-étape : (ii3) Contrôler un régime de rotation du compresseur de façon à ce que la pression du fluide réfrigérant dans le premier échangeur soit égale à la consigne de pression déterminée.
La pression du fluide réfrigérant dans le premier échangeur peut être mesurée par un capteur de mesure disposé en entrée du premier échangeur.
Le compresseur est configuré pour faire passer le fluide réfrigérant d’une pression d’aspiration à une pression de refoulement.
Selon un aspect du procédé de contrôle, dans lequel le compresseur est configuré pour faire passer le fluide réfrigérant d’une pression d’aspiration à une pression de refoulement, l’étape (i) comprend la sous-étape : (i3) Déterminer une consigne de pression de refoulement du compresseur à partir de la consigne de pression du fluide réfrigérant dans le premier échangeur déterminée.
Selon un aspect du procédé de contrôle, l’étape (ii) comprend la sous-étape : (ii1) Contrôler un régime de rotation du compresseur de façon à ce que la pression de refoulement du compresseur soit égale à la consigne de pression de refoulement déterminée.
Selon un exemple de mise en œuvre du procédé, la pression du fluide réfrigérant dans le premier échangeur est sensiblement égale à la pression de refoulement du compresseur.
La pression du fluide réfrigérant dans le premier échangeur est par exemple estimée à partir d’une valeur mesurée de la pression de refoulement du compresseur.
Selon un aspect du procédé, le deuxième échangeur de chaleur est couplé thermiquement avec un élément d’une chaine de traction du véhicule, par l’intermédiaire du liquide caloporteur du circuit de liquide caloporteur.
Le deuxième échangeur de chaleur permet ainsi de fournir une puissance thermique à l’élément de la chaine de traction du véhicule, c’est-à-dire de chauffer cet élément afin d’augmenter sa température.
Le troisième échangeur de chaleur permet ainsi d’absorber de la chaleur de l’élément de la chaine de traction du véhicule, afin de maintenir sa température dans une limite acceptable ou afin de transférer la chaleur absorbée à un autre organe.
- une première couche comprenant de l’oxyde d’aluminium, agencée sur le corps,
- une couche intermédiaire comprenant du chrome, et
- une seconde couche comprenant de l’oxyde d’aluminium, la couche intermédiaire étant agencée entre la première couche et la seconde couche.
La pièce selon l’invention est donc remarquable en ce qu’elle présente une seconde couche d’oxyde d’aluminium. Cette seconde couche d’aluminium, riche en oxygène et en aluminium confère à la pièce de très bonnes propriétés de résistance à la corrosion. Il a également été constaté que cette couche d’aluminium pourrait conférer à la pièce une meilleure adhérence peinture.
Par conséquent, grâce à l’invention, la pièce est résistante à la corrosion, présente de bonnes propriétés d’adhérence à la peinture et peut être fabriquée conformément aux normes en matière de santé et d’environnement.
- la seconde couche présente une épaisseur comprise entre 10 nm et 500 nm.
- une couche de peinture agencée sur la seconde couche.
L’invention concerne également un procédé de fabrication d’une pièce comprenant les étapes chronologiques suivantes :
(a) fourniture d’un corps en alliage d’aluminium,
(d) oxydation anodique du corps,
(e) imprégnation du corps avec une solution d’imprégnation comprenant un sel de chrome trivalent et un composé oxydant, et
(f) colmatage du corps avec une solution de colmatage comprenant un aluminate.
Selon l’invention, l’étape de colmatage de la pièce en alliage d’aluminium est réalisée grâce à une solution de colmatage comprenant un aluminate. En effet, il a été mis en évidence qu’une pièce en alliage d’aluminium anodisée et imprégnée à l’oxyde de chrome/zirconium (CrIII/Zr) par exemple puis colmatée avec un aluminate présente une bonne résistance à la corrosion, qui est au moins équivalente à une pièce colmatée au silicate. Par ailleurs, le colmatage aluminate permet d’améliorer l’adhérence à la peinture de la pièce. Il a également été constaté que le colmatage aluminate permet d’améliorer la tension de claquage du procédé. Le traitement est plus résistant aux sollicitations électriques.
Aussi, le procédé de l’invention permet de s’affranchir de chrome hexavalent et est donc compatible avec les normes en matière de sécurité et d’environnement.
- ouverture du moule et évacuation de la pièce.
Le procédé de fabrication de l’invention permet d’injecter d’abord la couche de support, et dans un deuxième temps la partie structurelle.
Ceci permet de mieux maitriser la qualité de la pièce obtenue.
En effet, la partie structurelle est généralement plus massive. Dans le cas d’un procédé de fabrication à haute cadence, si la partie structurelle est injectée avant la couche de support, elle n’a pas le temps de se refroidir et de se solidifier complètement avant injection de la couche de support.
En conséquence, la solidification de la partie structurelle se termine après injection de la couche de support, et il y a un risque de formation de retassures sur la face visible de la couche de support.
Dans le procédé de l’invention, du fait que la couche de support est injectée avant la partie structurelle, il ne se produit pas de retassures sur la face visible de la couche de support.
Une telle organisation du procédé de fabrication, avec injection en premier lieu de la couche de support puis en second lieu de la partie structurelle, est rendue possible du fait que le cadre maintient la feuille de support contre la première partie de moule.
Le cadre intègre au moins un organe de blocage permettant de fixer la couche de support à la première partie de moule après ouverture du moule. Ceci permet, après l’étape d’injection de la couche de support, de mettre en place l’autre seconde partie de moule, permettant d’injecter la partie structurelle.
Le procédé de fabrication peut en outre présenter une ou plusieurs des caractéristiques ci-dessous, considérées individuellement ou selon toutes les combinaisons techniquement possibles :
- l’étape d’introduction est effectuée en déplaçant par rapport à la première partie de moule un film continu comportant un grand nombre de feuilles portant chacune une couche de décor ;
- la couche de décor comprend une couche d’encre ;
- le ou chaque organe de blocage est mobile en translation par rapport au cadre entre la position de blocage et la position de libération ;
- le ou chaque organe de blocage est sollicité vers la position de blocage par un organe de rappel monté sur le cadre ;
- le ou chaque organe de blocage est déplacé dans la position de libération par un organe de came monté sur l’autre seconde partie de moule.
Selon un second aspect, l’invention porte sur un ensemble de fabrication d’une pièce comprenant une couche de support, une couche de décor couvrant une première face de la couche de support et une partie structurelle fixée à une seconde face de la couche de support opposée à la première face, l’ensemble comprenant :
- un moule comprenant une première partie de moule présentant une première surface et une seconde partie de moule présentant une seconde surface, les première et seconde parties de moule étant mobiles l’une par rapport à l’autre entre une position d’ouverture du moule et une position de fermeture du moule, la première surface et la seconde surface délimitant ensemble une cavité en position de fermeture du moule ;
De préférence, le circuit d’aspiration d’air est configuré pour permettre un débit d’aspiration d’air supérieur à 10 m3/h et inférieur à 60 m3/h et, de préférence encore, un débit d’aspiration d’air supérieur à 20 m3/h et inférieur à 50 m3/h.
Le fonctionnement de l’appareil va maintenant être décrit.
Lorsque l’utilisateur souhaite utiliser l’appareil, il remplit le réservoir 62 de liquide (de préférence de l’eau) puis met en marche l’appareil 1 en exerçant une pression sur le bouton pour la mise sous tension. Il est admis que l’appareil a préalablement été raccordé à un réseau électrique domestique via le cordon. L’élément chauffant du générateur de vapeur primaire 61 et du générateur de vapeur secondaire 25 est alors alimenté en courant de manière à atteindre sa température de fonctionnement, avantageusement régulée au moyen d‘un thermostat.
Lorsque l’utilisateur souhaite utiliser l’appareil dans une position de défroissage verticale, il amène la face de traitement 20 verticalement en regard de la pièce textile à défroisser puis presse sur les moyens de commande 8 (ici de préférence un bouton), ce qui a pour effet de faire fonctionner la pompe 63 et de permettre l’écoulement de liquide depuis le réservoir 62 vers le générateur de vapeur primaire 61.
La vapeur produite dans le générateur de vapeur primaire 61 s’échappe alors par le conduit 4 en direction du générateur de vapeur secondaire 25 éventuel puis au travers des orifices de sortie de vapeur 24. La vapeur est alors diffusée sur la pièce textile ce qui, combiné à l’action de chauffage et de séchage de la plaque de traitement 200, permet de le défroisser.
De manière simultanée, les moyens de commande 8 peuvent être prévus pour activer une aspiration d’air venant en combinaison de l’émission de vapeur. Par exemple, le fait de presser sur les moyens de commande 8 peut permettre d’alimenter le moteur 23 en électricité qui se met ainsi à fonctionner. En conséquence, le ventilateur 21 est entrainé en rotation et de l’air est aspiré via les orifices d’aspiration 22. L’aspiration permet notamment de plaquer la pièce textile sur la face de traitement 20. Le plaquage de la pièce textile sur la face de traitement 20 est également permis par l’architecture de la face de traitement 20. L’émission de vapeur combinée à l’aspiration permet ainsi d’optimiser le défroissage. Par ailleurs, l’aspiration d’air permet également de favoriser le séchage de la portion de la pièce textile qui vient d’être soumise à la vapeur. Il a été constaté que ce procédé particulier permet de conserver l’effet de défroissage plus longtemps dans le temps après avoir traité la pièce textile.
Selon un autre mode de réalisation, les moyens de commande 8 permettent à l’utilisateur de commander l’aspiration de manière décorrélée de la commande de l’émission de vapeur. Ainsi, l’utilisateur pourrait commander l’émission de vapeur uniquement ou combinée à l’aspiration.
Pendant le traitement, l’utilisateur peut déplacer l’appareil 1 dans une direction verticale, par exemple du haut vers le bas, pour traiter tout ou partie de la pièce textile.
L’appareil 1 pourra également être utilisé ponctuellement dans une position de défroissage horizontal, par exemple pour défroisser une pièce textile disposée horizontalement contre une table, en amenant la face de traitement 20 horizontalement au-dessus de la pièce textile.
PROCEDE DE TRAITEMENT DE FIBRES CELLULOSIQUES PAR COMPRESSION MECANIQUE NOTAMMENT POUR PATE A PAPIER Domaine technique de l’invention La présente invention concerne un procédé de traitement mécanique de fibres cellulosiques en suspension aqueuse notamment pour malaxer les fibres entrant dans la composition du papier, le terme générique « papier » couvrant le papier, le papier-carton et le carton.
Etat antérieur de la technique Le raffinage des fibres est l’un des traitements les plus importants dans l’industrie des pâtes à papier. Cette opération est le traitement clé permettant d’ajuster les propriétés de résistance mais aussi la qualité du papier, telles que les propriétés mécaniques, optiques et d’imprimabilité du papier. Selon le niveau de raffinage, la gamme de types de papier varie du papier buvard (sans raffinage) aux papiers calques nécessitant un raffinage fort. Elle permet aussi, lorsque la pâte à papier est enrichie en charges minérales, d’améliorer le taux de rétention de ces charges dans le papier, et de compenser les baisses de propriétés mécaniques du papier induites par les charges, telles que sa résistance à la traction et/ou au déchirement. Le raffinage est donc une opération indispensable.
La pâte à papier, également appelée « pulpe », se présente sous la forme d’une suspension de fibres cellulosiques dispersées dans l’eau. Elle est généralement introduite dans l’entrefer d’une machine tournante de type raffineur. L’entrefer est l’espace existant entre deux surfaces rainurées en vis-à-vis, disposées sur des disques ou des cônes en mouvement relatif. Le différentiel de vitesse entre le rotor (partie tournante) et le stator (partie fixe) est généralement de l’ordre de 20 à 25 m/s, et engendre un phénomène de cisaillement. Lorsque la pâte à papier passe au travers de l’entrefer, qui fait environ 100 µm (à comparer aux dimensions des fibres de l’ordre de 1 à 3 mm sur 15 à 40 µm de diamètre), les fibres sont soumises à une succession de forces de compression et de cisaillement, qui induisent des modifications morphologiques de leur ultrastructure. Trois effets primaires sont généralement associés à ces transformations morphologiques : l’hydratation, la fibrillation et la coupe.