INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Etat antérieur de la technique Un type de benne délivrant des produits fluides sur des chantiers du bâtiment ou des travaux publics, par exemple celui décrit dans le document FR-A1-2415181, comporte pour l’essentiel une cuve dont la partie supérieure est de section quadrangulaire, formant une large entrée pour la réception des produits, encadrée de chaque côté par une hausse comportant deux anneaux de préhension, et une partie inférieure se resserrant vers le bas, de forme tronc-pyramidale inversée, se terminant par une trappe commandée, mobile entre une position fermée dite de travail, où elle retient les produits contenus dans la cuve de la benne, et une position ouverte, dite de délivrance, pour l’écoulement des produits au lieu convenu.
Dans une variante de construction également très répandue, la cuve de la benne présente une partie supérieure cylindrique et une partie inférieure se resserrant également vers le bas, de forme cette fois tronconique renversée.
Dans les deux exemples précités, à cuve tronc-pyramidale ou à cuve tronconique, la benne comporte aussi un piétement permettant de la poser au sol dans une position debout ou inclinée.
Sur les chantiers, une grue soulève la benne par ses deux anneaux pour la remplir, notamment de béton, puis la conduire sur le lieu de dépose du produit. La trappe est alors ouverte afin de délivrer le produit, le plus souvent en utilisant un conduit souple qui est fixé sous la trappe et qui permet de déposer précisément ce produit aux endroits souhaités.
Après la dépose du produit, en particulier dans le cas du béton, il est nécessaire d’effectuer un lavage intérieur de la cuve avec de l’eau, lavage qui doit être méticuleux pour éviter un séchage et un durcissement de dépôts qui conduiraient à des difficultés, voire des impossibilités, dans la manœuvre d’ouverture ou de fermeture de la trappe.
Pour cela, il est connu d’utiliser une tour de lavage comprenant une plate-forme supérieure présentant une ouverture centrale encadrée par des butées latérales et, en arrière de cette ouverture, un espace de travail sécurisé pour un opérateur. Les butées latérales reçoivent l’appui de la partie inférieure tronc-pyramidale ou tronconique de la cuve de la benne afin d’assurer à la fois son centrage et son calage assurant la stabilité.
Une goulotte inférieure est disposée sous la trappe de la benne afin de récupérer les eaux usées de lavage, pour ensuite les diriger vers des bacs de retraitement et préserver ainsi l’environnement.
Après la dépose de la benne vide par une grue, benne qui est alors calée et sécurisée dans l’ouverture centrale de la tour de lavage, un opérateur monté sur la plate-forme supérieure, dans l’espace protégé formé à l’arrière de la benne, peut ainsi facilement se déplacer sur toute la largeur de l’entrée de la benne située en face de lui afin d’effectuer avec un jet d’eau le lavage intérieur complet de la cuve de la benne, et surveiller la qualité de ce nettoyage.
La vis d’extrusion 7 comprend un corps allongé 24 et au moins un filet 26 (voir ). La vis d’extrusion 7 permet une augmentation de la pression du polymère thermoplastique, le transport du polymère thermoplastique et, de manière optionnelle, son mélangeage jusqu’à la tête d’extrusion 8 où la composition formée par le polymère thermoplastique fondu est appliquée autour d’un élément électriquement conducteur allongé.
L’extrudeuse 5 peut être une extrudeuse à vis unique tel qu’illustré en ou bien une extrudeuse à double vis. Ainsi, l’extrudeuse 5 comprend au moins une vis d’extrusion 7.
Ces vis barrière comportent une zone d’alimentation 9 située au niveau d’une extrémité proximale 20 de la vis d’extrusion 7 destinée à être disposée au niveau de l’alimentation de la vis d’extrusion 7, e.g. de la trémie d’alimentation 4. Le polymère thermoplastique est à l’état solide au niveau de cette zone d’alimentation 9 lorsque l’extrudeuse 5 est en fonctionnement. La vis d’extrusion 7 comprend également une extrémité distale 21 disposée à l’opposé de l’extrémité proximale 20.
Cette zone d’alimentation 9 est suivie d’une zone barrière ou intermédiaire 10 permettant la fusion graduelle du polymère et le transport vers la sortie de l’extrudeuse assuré par une zone terminale de la vis dite zone de pompage 18.
La zone barrière ou intermédiaire 10 s’étend jusqu’à la zone de pompage 18 de la vis d’extrusion 7. La zone barrière ou intermédiaire 10 comprend une première zone barrière 40 et une deuxième zone barrière 42.
La première zone barrière 40 s’étend le long de l’axe longitudinal A depuis la zone d’alimentation 9 vers la tête d’extrusion 8. Le polymère thermoplastique est à l’état partiellement solide au niveau de cette première zone barrière 40 lorsque l’extrudeuse 5 est en fonctionnement.
La deuxième zone barrière 42 s’étend le long de l’axe longitudinal A depuis la première zone barrière 40 vers la tête d’extrusion 8 ou la zone de pompage 18. Le polymère thermoplastique est à l’état fondu au niveau de cette deuxième zone barrière 42 lorsque l’extrudeuse 5 est en fonctionnement.
La zone de pompage 18 peut avoir une longueur allant jusqu’à 2 fois le diamètre de la vis d’extrusion. La composition sortant de la zone barrière ou intermédiaire 10 après un passage dans la zone de pompage 18 est directement transportée dans la tête de l’extrudeuse 8 pour être appliquée autour de l’élément électriquement conducteur allongé.
En référence aux figures 3 et 4, un canal d’injection 22 de liquide est formé au travers du fourreau 6 pour injecter un liquide entre le fourreau 6 et la vis d’extrusion 7. En particulier, le canal d’injection 22 est formé au niveau d’une surface intérieure 23 du fourreau 6 faisant face à la vis d’extrusion 7. La surface intérieure 23 du fourreau définit une cavité 25 dans laquelle est disposée la vis d’extrusion. Plusieurs canaux d’injection 22 peuvent être formés au travers du fourreau 6.
Le liquide peut être un liquide diélectrique.
L’extrudeuse 5 peut comprendre un organe d’alimentation en liquide (non représenté) communiquant avec le canal d’injection 22.
Pendant la sous-phase C 1 de durée T 1 , la fréquence f est modulée de manière continue et linéaire de sorte que l'excursion de la modulation soit égale (en valeur absolue) à B 1 , et, plus particulièrement que f varie linéairement de fstart = fstart 1 à fend 1 . B 1 est, dans cet exemple, positif, ou, dit autrement, l'excursion en fréquence B 1 est parcourue dans le sens des fréquences croissantes.
Pendant la sous-phase suivante C 2 de durée T 2 , la fréquence f est modulée de manière continue et linéaire de sorte que l'excursion de la modulation soit égale (en valeur absolue) à B 2 , et, plus particulièrement que f varie linéairement de fstart 2 = fend 1 à fend 2 . B 2 est, dans cet exemple, négatif, ou, dit autrement, l'excursion en fréquence B 2 est parcourue dans le sens des fréquences décroissantes.
Pendant la sous-phase suivante C 3 de durée T 3 , la fréquence f est modulée de manière continue et linéaire de sorte que l'excursion de la modulation soit égale (en valeur absolue) à B 3 , et, plus particulièrement que la fréquence f varie linéairement de fstart 3 = fend 2 à fend 3 . B 3 est, dans cet exemple, positif ou, dit autrement, l'excursion en fréquence B 3 est parcourue dans le sens des fréquences croissantes.
Pendant la sous-phase suivante C 4 de durée T 4 , la fréquence f2 est modulée de manière continue et linaire de sorte que l'excursion de la modulation soit égale (en valeur absolue) à B 4 , et, plus particulièrement que la fréquence f varie linéairement de fstart 4 = fend 3 à fend 4 . B 4 est, dans cet exemple, négatif ou, dit autrement, l'excursion en fréquence B 4 est parcourue dans le sens des fréquences décroissantes.
Plus généralement, selon un mode de réalisation, pour i impair, fstart i = fstart i-1 - B i -1 , et, pour i pair, fstart i = fstart i-1 + B i -1 .
A titre d'exemple alternatif non illustré, le coefficient B 1 peut être négatif, ou, dit autrement, l'excursion en fréquence B 1 peut être parcourue dans le sens des fréquences décroissantes.
Un exemple numérique particulier va maintenant être décrit. Dans cet exemple, on considère un cas où : - la durée T est égale à 200 µs, - la distance minimale zmin (égale à zmin 1 ) à détecter est égale à 0,3 m, - la distance maximale zmax (égale à zmax N ) à détecter est égale à 10 m, - les durées T i sont toutes identiques, - les coefficients K i sont tous identiques et égaux à K = 2, et - les fréquences F R inf i des sous-phases Ci sont toutes égales à 75 KHz.
Il en résulte que : - la dynamique zmax N /zmin 1 est égale à 33,33, - N est égale à 5, - chaque durée T i est égale à 200 µs divisée par N, soit 40 µs, - les fréquences F R sup i sont toutes égales à 150 KHz, - les bandes passantes ∆F Ri sont toutes égales à 75 KHz, - B 1 est égal 1,5*10 9 Hz (B 1 = (F R inf 1 *c*T 1 )/(2*zmin 1 )), - la sous-phase C 1 permet de détecter les distances z comprises entre zmin 1 = 0,30 m et zmax 1 = 0,60 m, - B 2 est égale à 750*10 6 Hz (B 2 = B 1 /K), - la sous-phase C 2 permet de détecter les distances z comprises entre zmin 2 = 0,60 m et zmax 2 = 1,20 m, - B 3 est égale à 375*10 6 Hz (B 3 = B 1 /K 2 ), - la sous-phase C 3 permet de détecter les distances z comprises entre zmin 3 = 1,20 m et zmax 3 = 2,40 m, - B 4 est égale à 187,5*10 6 Hz (B 4 = B 1 /K 3 ), - la sous-phase C 4 permet de détecter les distances z comprises entre zmin 4 = 2,40 m et zmax 4 = 4,80 m, et - B 5 est égale à 93,750*10 6 Hz (B 4 = B 1 /K 4 ), - la sous-phase C 5 permet de détecter les distances z comprises entre zmin 5 = 4,80 m et zmax 5 = 9,60 m.
Dans l'exemple ci-dessus, la mise bout à bout des plages de mesures Dz 1 à Dz 5 ne couvre pas exactement toute la plage de mesure visée allant de zmin à zmax car la valeur N a été choisie égale à la valeur entière immédiatement inférieure au logarithme en base K de zmax/zmin. Toutefois, dans un autre exemple où la valeur N est choisie égale à la valeur entière immédiatement supérieure au logarithme en base K de zmax/zmin, la mise bout à bout des plages Dz 1 à Dz 5 couvre toute la plage de mesure visée allant de zmin à zmax, et même plus.
Si l'on avait voulu obtenir la même plage de mesure en z allant de zmin à zmax avec une seule phase de modulation continue de la fréquence optique f du laser 102 pendant la durée T et avec une fréquence de battement minimale F R min égale à 75 KHz, cela aurait impliqué de choisir un coefficient B égal à 7,5*10 9 Hz (N fois plus grand que le coefficient B 1 ). Une telle valeur du coefficient B aurait conduit à prévoir une fréquence de battement maximale F R max égale à 2,5 MHz, ce qui aurait résulté en une bande passante ∆F R = 2,43 MHz, donc en un rapport signal sur bruit environ 5,69 fois plus petit que dans le cas de l'exemple précédant.
Pour chaque sous-phase C i et chaque pixel du capteur, le point associé au pixel est à une distance z comprise dans la gamme Dz i de la sous-phase C i si la fréquence F Ri mesurée est comprise entre F R inf i et F R sup i , donc si le nombre M de périodes Te du signal hétérodyne du pixel compté pendant la durée T i est dans une plage de valeurs allant de Mmin i à Mmax i , avec Mmin i = T i *F R inf i et Mmax i = T i * F R sup i . Lorsque les fréquences F R inf i sont identiques pour toutes les sous-phases C i , que les F R sup i sont identiques pour toutes les sous-phases C i et que les durées T i sont identiques pour toutes les sous-phases C i , les nombres Mmin i et Mmax i sont identiques pour toutes les sous-phases C i et respectivement égaux à Mmin et Mmax En reprenant l'exemple numérique particulier ci-dessus, on obtient Mmin = 3 et Mmax = 6.
Dans l'exemple ci-dessus, il a été choisi de fixer la valeur F R inf i plutôt que le nombre minimal Mmin de période à détecter dans chaque sous phases C i , bien qu'il aurait été également possible de fixer la valeur Mmin égale à 3 plutôt que la valeur F R inf i . En reprenant l'exemple ci-dessus et en fixant Mmin égale à 3, cela implique que F R inf i = Mmin/T i = 3/(40*10 -6 ) = 75 KHz et on retombe donc sur les mêmes résultats.
Dans chaque sous phase C i , le nombre M de périodes du signal hétérodyne peut être obtenu à l'aide d'un compteur qui accumule, ou compte, le nombre de périodes du signal hétérodyne pendant la durée T i de la sous-phase C i . Dans ce cas, le nombre M est un nombre entier, et l'incertitude ou erreur sur le nombre M est égale à plus ou moins 1. Il en résulte que la résolution de mesure de distance dans chaque sous plage Ci est égale ∂z i = c/(2*B i ).
Sachant que, dans chaque sous-phase Ci, zmax i = K i *zmin i , avec K i égale à K dans toutes les sous plages C i , si on souhaite que l'étendue de la plage de mesure Dz i de chaque sous-phase C i soit égale à la résolution ∂z i de cette sous-plage, alors zmin i = c/(2*B i *(K-1)) = ∂z i /(K-1), donc ∂z i = zmin i *(K-1). Or, zmin i = (c*Mmin)/(2*B i ), d'où il résulte que Mmin = 1/(K-1) et que Mmax = K/(K-1). Il est alors possible de choisir une résolution et d'en déduire la valeur K correspondante, puis les valeurs Mmin et Mmax correspondant à cette valeur de K.
Par exemple, si on vise une résolution ∂z i dans chaque plage C i qui soit égale à 1% de la valeur minimale zmin i de cette plage C i , cela implique que K-1 = 0,01, donc que K = 1,01, Mmin = 1/(K-1) = 100 et Mmax = K/(K-1) = 101.
Dans l'exemple ci-dessus, le nombre M de périodes est obtenu au moyen d'un compteur entier, d'où il résulte que l'erreur sur la valeur du nombre M est égale à plus ou moins 1, et donc que la résolution en z, ∂z i , est égale à c/(2*B i ). Dans d'autres exemples, le nombre M peut être obtenu au moyen d'un compteur à double base de temps permettant de mesurer une partie fractionnaire du nombre M, ce qui permet de réduire l'erreur sur la valeur de M, et donc d'augmenter la résolution.
Dans un mode de mise-en-œuvre, à l’issue de l’étape d’usinage, le logement comprend un trou traversant la deuxième pièce et débouchant sur une surface de la deuxième pièce opposée à la deuxième zone de soudage, l’insert du moyen de positionnement et de maintien comprenant une tête fixée à une extrémité de la tige pour former un rivet, l’installation du moyen de positionnement consistant en la disposition de la tête du côté débouchant du logement.
L’invention a également pour objet un ensemble de soudure comprenant une première pièce, une deuxième pièce et un moyen de positionnement et de maintien d’une première zone de soudage de la première pièce contre une deuxième zone de soudage de la deuxième pièce pour la soudure par friction malaxage de la première pièce sur la deuxième pièce selon un procédé tel que défini précédemment, le moyen de positionnement et de maintien étant configuré pour être au moins partiellement soudé par friction malaxage aux première et deuxième pièces
Avantageusement, le moyen de positionnement et de maintien est composé d’un matériau d’une famille identique à au moins l’une des première et deuxième zones de soudage.
De manière préférentielle, le moyen de positionnement et de maintien est composé d’un alliage d’aluminium.
illustre une solution de l’état de la technique ;
illustre un premier mode de mise en œuvre d’un ensemble de soudure selon l’invention ;
illustre un deuxième mode de mise en œuvre d’un ensemble de soudure selon l’invention ;
illustre un procédé de soudure par friction malaxage selon l’invention.
Exposé détaillé d’au moins un mode de mise en œuvre
On a représenté schématiquement sur la un ensemble de soudure 7 comprenant une première pièce 8 et une deuxième pièce 9 en coupe transversale.
Par exemple, la première pièce 8 est un raidisseur et la deuxième pièce 9 est un panneau de structure d’aéronef.
La première pièce 8 et la deuxième pièce 9 sont destinées à être soudées ensemble par friction malaxage en transparence, c’est-à-dire l’une sur l’autre. Ainsi, le première pièce 8 comprend une surface inférieure 8a reposant sur une surface supérieure 9a de la deuxième pièce 9.
Plus précisément, la première pièce 8 comprend une première zone de soudage 10 et la deuxième pièce 9 comprend une deuxième zone de soudage 11, qui définissent des parties respectives des pièces 8 et 9 destinées à être mélangées ensemble lors de la soudure par friction malaxage.
Le première zone de soudage 10 comprend ainsi au moins une portion de la surface inférieure 8a et la deuxième zone de soudage comprend au moins une portion de la surface supérieure 9a qui est destinée à être au contact de la première zone de soudage 10. Ainsi, la première zone de soudage 10 et la deuxième zone de soudage 11 sont de fait positionnées au contact l’une de l’autre.
L’ensemble de soudure 7 comprend également un moyen de positionnement et de maintien 12 de la première pièce sur la deuxième pièce, et plus précisément de la première zone de soudage sur la deuxième zone de soudage.
- le symbole « * » désigne l’opération de multiplication scalaire.
Ce pic d’ordre k est dans le domaine de l’optique, c’est-à-dire que sa longueur d’onde λ k est comprise dans la plage des longueurs d’onde habituellement utilisées en optique. Dans ce texte, le domaine de l’optique désigne la plage des longueurs d’onde qui s’étend de 600 nm à 2000 nm.
Le spectre de puissance en réflexion est le spectre de puissance du signal optique réfléchit par le réseau de Bragg. Dans ce texte, à défaut d’indication contraire, le terme « spectre de puissance » désigne le spectre de puissance en réflexion.
Un pic dans le spectre de puissance en réflexion correspond à une raie d’absorption dans le spectre de puissance en transmission du même réseau de Bragg.
Dans l’article LUO2022, chaque motif du réseau de Bragg est constitué d’une seule bulle oblongue qui occupe toute la section transversale du cœur de la fibre optique. Plus précisément, la section de cette bulle dans un plan qui contient l’axe longitudinal de la fibre optique à la forme d’une ellipse. Ce motif est formé dans le cœur de la fibre optique par une impulsion d’un laser femtoseconde. De plus, dans l’article de LUO2022 le pas du réseau de Bragg formé est pris égal à 100 µm, ce qui permet d’obtenir des harmoniques discernables d’ordre k supérieur à cent dans le domaine de l’optique.
Il existe d’autres procédés connus de fabrication de réseaux de Bragg qui utilisent des impulsions de rayonnement ultraviolet ou des lasers à CO 2 . Il est souligné que ces autres procédés connus ne permettent pas de fabriquer des réseaux de Bragg d’ordre très élevé. En général, les réseaux de Bragg fabriqués selon ces autres procédés connus présentent seulement des harmoniques discernables d’ordre inférieur à vingt. Il semble que cela provient du fait que les variations de l’indice de réfraction dans la fibre optique obtenues en mettant en œuvre ces autres procédés connus sont beaucoup moins franches que celles obtenues à l’aide d’un laser femtoseconde.
La fibre optique de LUO2022 présente un spectre de puissance comportant une succession de pics très rapprochés et très fins dans une plage de longueur d’onde d’intérêt d’au moins 100 nm de largeur dans le domaine de l’optique. De plus, les hauteurs de ces pics sont sensiblement les mêmes sur cette plage d’au moins 100 nm de largeur car chacun de ces pics correspond à un harmonique d’ordre très élevé. Dans ce texte, « très rapproché » signifie que l’écart entre deux pics consécutifs est inférieur ou égal à 10 nm. « très fins » signifie que la largeur à mi-hauteur de chaque pic est inférieure à 3 nm. Une telle succession de pics est ici appelée « un peigne de pics » ou simplement « un peigne ». Un exemple d’un tel peigne est représenté sur la de l’article LUO2022.
Par ailleurs, il est aussi connu, depuis plus longtemps, de fabriquer, à l’aide d’un laser femtoseconde, un réseau de Bragg formé d’une succession de bulles disjoints disposées les unes derrières les autres le long de l’axe longitudinal d’une fibre optique et séparées les unes des autres d’un pas régulier. Un exemple d’un tel procédé de fabrication est par exemple divulgué dans la demande CN211603608U. Toutefois, il semble qu’avant la publication de l’article LUO2022, personne n’avait constaté que ce procédé de fabrication pourrait être exploité pour créer des réseaux de Bragg d’ordre très élevé. En effet, dans toute ces publications, le pas du réseau de Bragg est choisi pour :
- que longueur d’onde λ B de la fréquence fondamentale f B de résonance soit dans le domaine de l’optique, ou
- que seules les premiers harmoniques d’ordre inférieur à vingt soit dans le domaine de l’optique.
Ainsi, le pas de ces réseaux de Bragg sont systématiquement inférieurs à 50 µm ou 20 µm. Dans ces conditions, le réseau de Bragg fabriqué n’est pas un réseau de Bragg d’ordre très élevé. En effet, dans ce cas, même si des harmoniques d’ordre k supérieur à cent sont discernables dans le spectre de puissance, la longueur d’onde λ k de ces harmoniques n’est pas dans le domaine de l’optique. Autrement dit, les longueurs d’onde λ k des harmoniques d’ordre k supérieur à cent, sont toutes inférieures à 600 nm.
Malgré ses nombreux avantages, la fibre optique de l’article de LUO2022 présente des pertes d’insertion élevée. Autrement dit, une partie substantielle de l’énergie du signal optique incident n’est ni réfléchi par le réseau de Bragg ni transmis à travers le réseau de Bragg.
L’invention vise à remédier à cet inconvénient en proposant une fibre optique présentant les mêmes avantages que celle divulguée dans l’article de LUO2022 tout en présentant des pertes d’insertions plus faibles.
Elle a donc pour objet une fibre optique comportant :
- un cœur qui s’étend le long d’un axe longitudinal de la fibre optique et à l’intérieur duquel un signal optique guidé par la fibre optique est apte à se propager le long de l’axe longitudinal de la fibre optique,
- un réseau de Bragg réalisé dans le cœur de la fibre optique, ce réseau de Bragg comportant au moins trois motifs identiques alignés les uns derrières les autres le long de l’axe longitudinal de la fibre optique, ce réseau de Bragg présentant les caractéristiques suivantes :
f load est un vecteur de force de la force motrice correspondant à la force et/ou au couple,
f dr est le vecteur force de la force motrice qui correspond aux efforts et/ou couples.
L’accélération de l’installation d’actionneur 1 est fournie comme grandeur de mesure de l’unité de capteur 7 en forme de capteur d’accélération 7 fournie à l’appareil de commande 6.
L’appareil de commande 6 a un algorithme 9. L’algorithme 9 détermine une indication de correction périodique avec le modèle H et la grandeur de mesure saisie pour réduire l’émission sonore de l’installation d’actionneur 1. L’algorithme utilise à cet effet le modèle inversé H-1. L’appareil de commande 6 modifie alors le signal de commande par l’indication périodique de correction. De façon correspondante, dans la suite on utilise le signal de commande pour commander le moteur électrique 4. Cela se traduit par la réduction de l’émission sonore de l’installation d’actionneur 1. La relation décrite par le modèle H est ainsi utilisée pour commander, de manière optimale, le moteur électrique 4 par la surveillance de la grandeur de mesure.
Il convient de remarquer qu’il n’en résulte pas de solution univoque du modèle H décrit ci-dessus car on a deux grandeurs de sortie (iq et id) et une grandeur d’entrée . Cela se résout en ce que, par exemple, on annule l’une des deux intensités iq et id ou en ce qu’on applique une fonction de qualité, par exemple, des harmoniques minimales d’intensité.
Si, à la place du capteur d’accélération 7 on utilise un capteur de son 7, le modèle H sera élargi au son aérien, de préférence par le chemin de transfert déterminé de l’installation d’actionneur 1. Les chemins de transfert s’obtiennent, par exemple, par des mesures ou des simulations.
Le modèle H peut en outre être étendu pour les pertes dans le calcul du couple du moteur électrique 4 et dans le modèle mécanique 2 de l’installation d’actionneur 1.