INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Selon un mode de réalisation, la tête de placement est montée sur la structure support de manière mobile en translation selon une troisième direction, de préférence verticale, perpendiculaire à la première direction et à la deuxième direction. Selon un mode de réalisation, la tête de placement est reliée à la structure support par au moins un vérin de compactage, de préférence pneumatique, et au moins un vérin de position, de préférence électrique. Selon un mode de réalisation, la tête de placement est montée sur la structure support de manière mobile en translation selon un seul plan de coulissement, un tel montage permettant d’avoir un guidage robuste et précis de la tête dans la troisième direction. Selon un mode de réalisation, la tête de placement est montée sur au moins un premier chariot qui est monté coulissant sur un rail fixé à la structure support, un vérin de position étant relié par un premier élément parmi son corps et sa tige à la structure support et étant relié par l’autre élément à un second chariot qui est monté coulissant sur ledit rail, un vérin de compactage étant relié par un premier élément parmi son corps et sa tige audit second chariot et par l’autre élément au premier chariot. Selon un mode de réalisation, la tête de placement de fibre est reliée à la structure support par deux vérins de compactage et un vérin de position, la tête est montée entre deux plaques de montage, chaque plaque de montage est assemblée à au moins un premier chariot, de préférence deux premiers chariots, montés coulissants sur un rail solidaire de la structure support, un vérin de compactage est relié par son corps sur chaque plaque de montage, et sa tige est reliée à un second chariot monté sur le rail, un vérin de position est monté par son corps sur la structure support, et sa tige est assemblée à une traverse reliant les deux seconds chariots, chaque second chariot étant de préférence monté entre deux premiers chariots.
La présente invention a également pour objet un procédé de réalisation de pièces en matériau composite comprenant l’application de fibres continues, de préférence unidirectionnelles, sur une surface de drapage, caractérisé en ce que ladite application est réalisée au moyen d’une machine de placement de fibres telle que définie précédemment. Selon un mode de réalisation, la pièce ou préforme obtenue à l’issue de l’étape d’application de fibres est soumise à une opération de formage, d’ajout de résine et/ou de cuisson pour obtenir une pièce en matériau composite.
L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative détaillée qui va suivre d’un mode de réalisation particulier actuellement préféré de l'invention, en référence aux dessins schématiques annexés, sur lesquels : - la est une vue en perspective d’une machine de placement selon l’invention, la machine étant en cours de drapage d’une bande de fibres sur la surface de drapage ; - la est une vue de dessus de la machine de la ; - la est une vue de dessus analogue à celle de la , la structure support portant le cantre et la tête de placement étant dans une position de maintenance ; - la est une vue de côté de la machine de placement, la tête étant dans une position haute au-dessus de la table, - la est une vue de côté analogue à celle de la , la tête étant en position basse pour le drapage d’une bande sur la table ; - la est une vue partielle agrandie de la illustrant la tête ; - la est un schéma illustrant la course d’une table de l’art antérieur selon la deuxième direction Y et son encombrement correspondant dans cette deuxième direction pour une surface de drapage donnée ; et, - la est un schéma illustrant la course de la tête selon invention dans la deuxième direction Y et l‘encombrement correspondant de la table dans cette deuxième direction pour une même surface de drapage.
En référence aux figures 1 à 5, la machine de placement de fibres comprend une structure support 1, sur laquelle est montée un cantre 2 pour la réception de bobines de fibre et une tête 3 de placement de fibres, et un support de drapage 4. Le support de drapage 4 est monté mobile en rotation autour d’un axe vertical A2 et mobile en translation selon une première direction X horizontale. La structure support portant le cantre et la tête est montée mobile en translation selon une deuxième direction Y horizontale, perpendiculaire à la première direction X.
Le support 4 de drapage comprend une table 41, formée d’un plateau rectangulaire. La table constitue ici l’outillage de drapage, sa surface supérieure définissant une surface de drapage plane 42. Selon un autre mode de réalisation, la table est destinée à recevoir un outillage de drapage distinct. La table est montée rotative autour d’un axe A2 sur un premier chariot 51, le premier chariot étant monté mobile en translation sur un premier rail 52 linéaire fixé au sol dans la première direction X horizontale. La table est apte à être entraînée en rotation sur le premier chariot par un premier moteur 53, le premier chariot étant apte à être déplacé en translation sur le premier rail par au moins un second moteur 54.
La structure support 1 est montée fixe sur un deuxième chariot 61 qui est mobile en translation sur un second rail 62 fixé au sol dans la deuxième direction Y horizontale. Le second chariot est apte à être déplacé en translation sur le deuxième rail par au moins un troisième moteur 63. La structure support présente une forme globalement parallélépipédique, allongée dans la première direction, avec deux faces latérales opposées 11, 12, une face supérieure 13, une face inférieure 14, une face arrière 15, et une face avant 16 disposé du côté du support de drapage. La structure support comprend une première partie d’extrémité 10a incluant la face arrière 15, et une deuxième partie d’extrémité 10b incluant la face avant 16. La tête est montée au niveau de la deuxième partie d’extrémité 10b de la structure support, par exemple au niveau de la face avant 16. La structure support est montée en porte à faux sur le deuxième chariot 62 par sa première partie d’extrémité, et s’étend majoritairement du côté du second rail où est positionné le premier rail, de sorte que la tête soit disposée en porte à faux au-dessus du sol et de la table.
La machine est prévue pour l'application de bandes de fibres continues plates, de type rubans, par exemple des fibres de carbone, conditionnées sous forme de bobines. Le cantre est formé dans la structure support, principalement au niveau de la première partie d’extrémité de la structure support, et comprend des mandrins pour recevoir les bobines de fibre, qui sont accessibles depuis une face latérale 12 de la structure support. A titre d’exemple, la machine est prévue pour l’applications de bandes de seize fibres, le cantre comprenant seize mandrins, éventuellement motorisés, permettant de recevoir seize bobines de fibre. De manière connue en soi, le cantre peut comprendre un rouleau oscillant, associé à chaque mandrin et sur lequel passe la fibre, permettant de contrôler la rotation du mandrin en fonction de la position du rouleau oscillant. De même, un mandrin secondaire peut être associé à chaque mandrin pour le rembobinage d’un éventuel film séparateur au fur et à mesure du débobinage de la fibre. Les fibres déroulées depuis le cantre sont guidées jusqu’à la tête via des systèmes de guidage de type poulie.
La tête 3 de placement comprend de manière connue en soi : - un rouleau d’application ou rouleau de compactage 31 apte à venir en contact contre la surface de drapage pour appliquer une bande de fibres ; - un système de guidage permettant de guider les fibres provenant du cantre vers le rouleau sous la forme de deux nappes de fibres disposées selon deux plans de guidage, afin de former au niveau du rouleau une bande de fibres dans laquelle les fibres sont disposées sensiblement bord à bord ; - un système de coupe pour couper individuellement chaque fibre ; - un système de réacheminement pour réacheminer individuellement chaque fibre venant d’être coupée, afin de pouvoir à tout moment stopper et reprendre l’application d’une fibre, ainsi que choisir la largeur de la bande ; et, - un système de blocage afin de bloquer chaque fibre venant d’être coupée.
On appelle « gaz à l’état pur » un flux de gaz comportant exclusivement un composé donné.
Le concept général de la présente invention est représenté en .
On observe, sur cette : - une courbe de bulle 405 pour un solvant pur, c’est-à-dire pour un gaz ne comportant aucune impureté, - une courbe 410 représentant les conditions de pression et de température constituant la limite de solubilité en phase vapeur (SVE) de l’impureté à la fraction molaire X imp,in dans le solvant, - une courbe 415 représentant les conditions de pression et de température constituant la limite de solubilité en phase liquide (SLE) de l’impureté à la fraction molaire X imp,in dans le solvant, - une courbe 420 représentant les conditions de pression et de température constituant la limite de solubilité en phase liquide (SLE) de l’impureté à la fraction molaire X imp,out dans le solvant, - un point « A », désignant un point d’équilibre d’un flux de gaz en entrée d’un procédé objet de la présente invention comportant des traces d’impuretés selon un taux prédéterminé X imp,in , selon une pression d’entrée P in et une température d’entrée T in ,
- un point « B », atteint par compression puis refroidissement du flux de gaz en entrée (la compression générant un réchauffement indésirable du gaz), désignant un point d’équilibre selon une pression, dite « P haute », supérieure à la pression nécessaire pour que, à la fois, un flux de gaz pur théorique et le flux de gaz comportant le taux molaire prédéterminé d’impuretés X imp,in basculent d’un état de vapeur à un état liquide, autrement dit, selon une pression supérieure ou égale à la pression correspondant au croisement des courbes d’ébullition du gaz à l’état pur 405, d’une part, et du gaz comportant des traces d’impuretés 410, d’autre part,
- optionnellement, un point « C », atteint par refroidissement à l’état gazeux, du gaz comportant des traces d’impuretés, désignant un point d’équilibre selon la pression mise en œuvre au point B et selon une température, dite « T 1 », égale à la température de rosée du gaz à l’état pur, - un point « D’ », atteint par refroidissement à l’état liquide, du gaz comportant des traces d’impuretés, désignant un point d’équilibre selon la pression mise en œuvre aux points B et C et selon une température pour laquelle le gaz à l’état pur est à l’état liquide et les impuretés comportées dans le gaz comportant des traces d’impuretés commencent à cristalliser (limite de solubilité de l’impureté atteinte), ce qui ne suppose pas que l’ensemble des impuretés soient solides mais au moins une partie, - un point « G », atteint par détente du gaz épuré, désignant un point d’équilibre selon une pression de sortie P out et une température T out , choisies pour que le gaz épuré soit à l’état liquide, - optionnellement, le passage des états « B » à « G » peut être réalisé ainsi : - un premier refroidissement à l’état liquide, du point « B » ou « C » vers un point « D », du gaz comportant des traces d’impuretés, désignant un point d’équilibre selon la pression mise en œuvre aux points B et C et selon une température, dite « T 2 », supérieure à la température de cristallisation des impuretés et pour laquelle, pour la température choisie, le gaz à l’état pur et le gaz comportant des impuretés sont à l’état liquide, - une détente intermédiaire à l’état liquide, vers un point « E », du gaz comportant des traces d’impuretés, selon la température T 2 ou selon une température proche de la température T 2 aux conditions de pression cible, et selon une pression cible, dite « P SLE », inférieure à la pression P haute , pour laquelle le gaz à l’état pur et le gaz comportant des impuretés sont à l’état liquide, - un deuxième refroidissement à l’état liquide, vers un point « F », du gaz comportant des traces d’impuretés, selon une température proche de la température de sortie T out et à la pression P SLE , pour lesquelles au moins une partie des impuretés en concentration supérieure à X imp,out est à l’état solide et le gaz épuré à l’état liquide et
- la détente vers le point « G », telle que mentionnée ci-dessus.
On observe, sur la , qui n’est pas à l’échelle, une vue schématique d’un mode de réalisation du procédé 100 objet de la présente invention. Ce procédé d’épuration en phase liquide d’un flux de gaz pour atteindre un taux molaire d’impureté, dit « X imp,out », associé à une limite de solubilité de cette impureté dans le flux de gaz liquide lorsque ce flux atteint la saturation à une pression de sortie, dite « P out », comporte : - une étape 105 d’entrée d’un flux de gaz comportant des traces d’impuretés selon un taux molaire X imp,in , le flux de gaz présentant une température d’entrée, dite « T in », et une pression d’entrée, dite « P in », le couple de pression P in et T in étant configuré pour situer le flux de gaz en phase vapeur, - une étape 110 de compression du flux de gaz entré au moins selon une pression, dite « P haute », qui correspond à la pression la plus basse pour laquelle l’impureté selon le taux X imp,in est soluble, pour une température égale à la température de rosée d’un flux de gaz pur sans impuretés équivalent, à la pression P haute , - une étape 111 de refroidissement, selon la pression P haute , du flux de gaz comprimé à une température de sortie, dite « T out », la température T out étant sélectionnée pour que, au couple de pression P out et de température T out , l’impureté restante dans le flux de gaz soit soluble et qu’un flux de gaz pur sans impuretés équivalent soit totalement liquéfié, - une étape 125 de capture des impuretés solides et - une étape 130 de détente, selon la pression de sortie P out du flux de gaz en phase liquide.
Le procédé 100 représenté en représente un mode de réalisation minimaliste du procédé objet de la présente invention, ce procédé 100 comportant un nombre restreint d’étapes.
L’étape 105 d’entrée du flux de gaz comportant des traces d’impuretés est réalisée, par exemple, par la mise en œuvre d’une conduite configurée pour être reliée à un stockage de gaz à épurer ou à, directement ou indirectement, un dispositif d’épuration de masse, configuré pour retirer l’essentiel des impuretés du flux de gaz. Un tel dispositif d’épuration de masse est largement connu dans le domaine de la production de gaz, particulièrement de gaz à l’état liquide. La nature du dispositif d’épuration de masse dépend de la ou des impuretés à séparer du solvant.
Comme on le comprend, à l’issue de l’étape 105 entrée, sont connus et prédéterminés : - la pression d’entrée du gaz comportant des impuretés, P in , - la température d’entrée du gaz comportant des impuretés, T in et - le taux molaire d’impuretés en entrée du gaz comportant des impuretés, X imp,in .
Le couple de pression P in et de température T in étant tels que le solvant et les impuretés sont à l’état de vapeur.
L’étape 110 de compression est réalisée par tout type de compresseur ordinairement mis en œuvre dans les processus de traitement de gaz et, préférentiellement, dans les processus de liquéfaction de gaz. La nature exacte du compresseur dépend du gaz à liquéfier.
Comme on le comprend, à l’issue de l’étape 110 de compression, le gaz comportant des impuretés présente les caractéristiques suivantes : - la température du gaz comportant des impuretés est, de manière involontaire et du fait de la compression, légèrement supérieure à T in , - le taux molaire d’impuretés du gaz comportant des impuretés est inchangé et égal à X imp,in et - la pression du gaz comportant des impuretés est augmentée à une valeur dite « P haute » supérieure à P in et inférieure à P max , sélectionnée pour qu’à la température T in et à au moins à la pression P haute , pour le taux molaire d’impureté X imp,in , les impuretés et le solvant soient en phase vapeur.
L’étape 111 de refroidissement est réalisée, par exemple, par tout échangeur thermique ordinairement mis en œuvre dans les processus de traitement de gaz et, préférentiellement, dans les processus de liquéfaction de gaz. La nature exacte de cet échangeur thermique dépend du gaz à liquéfier.
Comme on le comprend, à l’issue de l’étape 111 de refroidissement, le gaz comportant des impuretés présente les caractéristiques suivantes : - la pression du gaz comportant des impuretés est égale à la pression P haute , - la température du gaz comportant des impuretés, dite « T out », est choisie pour qu’à la pression P haute , le solvant soit en phase liquide et proche, alors, du gaz pur et pour que les impuretés soient en phase solide, la température T out étant ainsi choisie pour être inférieure à la température d’équilibre solide liquide des impuretés au taux molaire d’impuretés X imp,in et - le taux molaire d’impuretés du gaz chute et, pour devenir le taux molaire d’impuretés du gaz liquéfié, dit « X imp,out ».
Dans des variantes, telle que celle représentée en , l’étape 111 de refroidissement comporte une étape 115 de refroidissement en phase vapeur.
Le traitement hydrothermal de l’étape iii) peut être réalisé sous une pression de réaction autogène.
Le traitement hydrothermal de l’étape iii) peut être réalisé à une température comprise entre 140 et 195°C.
Après mise en œuvre de ladite étape iii), la phase solide formée d’une zéolithe IZM-8 de type structural FER obtenue à l’issue de l’étape iii) peut être filtrée, lavée, et séchée à une température comprise entre 20 et 150°C, de préférence entre 60 et 100°C, pendant une durée comprise entre 5 et 24 heures pour obtenir une zéolithe séchée.
Ladite zéolithe séchée peut ensuite être calcinée à une température comprise entre 450 et 700°C pendant une durée comprise entre 2 et 20 heures, la calcination pouvant être précédée d’une montée en température progressive.
L’invention concerne également une zéolithe IZM-8 de type structural FER de pureté supérieure ou égale à 90 % poids, de préférence de pureté supérieure à 95% poids, de rapport SiO 2 /Al 2 O 3 compris entre 15 et 30, bornes incluses, de préférence entre 10 et 25, bornes incluses, obtenue par le procédé de préparation selon l’une quelconque des variantes précédentes.
L’invention concerne également une zéolithe IZM-8 de type structural FER de pureté supérieure ou égale à 90 % poids, de préférence de pureté supérieure à 95% poids, de rapport SiO 2 /Al 2 O 3 compris entre 15 et 30 , bornes incluses, de préférence entre 10 et 25, bornes incluses, calcinée selon le protocole précédemment décrit, pour laquelle les valeurs moyennes des d hkl et intensités relatives mesurées sur un diagramme de diffraction de rayons X sont les suivantes, où FF = très fort ; F = fort ; m = moyen ; mf = moyen faible ; f = faible ; ff = très faible, l'intensité relative I rel étant donnée en rapport à une échelle d'intensité relative où il est attribué une valeur de 100 à la raie la plus intense du diagramme de diffraction des rayons X : ff <15 ; 15 ≤30 ; 30 ≤ mf <50 ; 50 ≤m < 65 ; 65 ≤F < 85 ; FF ≥ 85 :
Ladite zéolithe IZM-8 peut avoir un volume microporeux compris entre 0,122 et 0,136 cm 3 /g et une surface spécifique BET comprise entre 325 et 400 m 2 /g.
La présente invention a pour objet un nouveau procédé de préparation d'une zéolithe IZM-8 de type structural FER, par conversion ou transformation sous conditions hydrothermales d’une zéolithe de type structural FAU, en présence d’un composé organique azoté ou structurant spécifique, l’hydroxyde de N-éthyl-N-(3,3,5-triméthylcyclohexyl) pyrrolidinium.
En particulier, la demanderesse a découvert que le composé organique azoté ou structurant spécifique hydroxyde de N-éthyl-N-(3,3,5-triméthylcyclohexyl) pyrrolidinium, mis en mélange avec une zéolithe de type structural FAU, utilisée comme source de silicium et d’aluminium, en présence ou non, d’un apport supplémentaire, au sein dudit mélange d’au moins une source d’au moins un élément trivalent Y choisi parmi l’aluminium, le bore, ou le gallium, conduit à la production d’un mélange nommé gel précurseur d'une zéolithe IZM-8 de type structural FER présentant un ratio molaire de la quantité totale exprimée en oxydes d’éléments tétravalents sur la quantité totale exprimée en oxydes d’éléments trivalents compris entre 8 et 13. La quantité totale en éléments tétravalents représente la teneur en SiO 2 provenant de la zéolithe FAU, la quantité totale en éléments trivalents représente la somme de la teneur en Al 2 O 3 provenant de la zéolithe FAU et de la teneur en Y 2 O 3 provenant de l’éventuelle source additionnelle d’un oxyde Y 2 O 3 , dans le cas où un ajout d’au moins une source additionnelle d’un oxyde Y 2 O 3 est réalisé.
Le mûrissement du gel, puis son traitement hydrothermal permettent ensuitela production d’une zéolithe IZM-8 de type structural FER de haute pureté, voire de très haute pureté.
Toute autre phase cristallisée ou amorphe est généralement et très préférentiellement absente du solide cristallisé constitué de la zéolithe IZM-8 de type structural FER obtenue à l'issue du procédé de préparation.
La pureté de la zéolithe IZM-8 de type structural FER obtenue est supérieure ou égale à 90% poids, de manière préférée supérieure ou égale à 95% poids, de manière très préférée supérieure ou égale à 97%, et de manière plus préférée supérieure ou égale à 98%, et de manière encore plus préférée supérieure ou égale à 99%, voire supérieure ou égale 99,8 % poids par rapport à la masse totale de matériau solide cristallisé obtenu.
Avantageusement, la zéolithe IZM-8 de type structural FER obtenue présente un rapport SiO 2 /Al 2 O 3 compris entre 15 et 30, de préférence entre 10 et 25.
LISTE DES FIGURES [Figure 1] La représente la formule chimique du composé organique azoté R qui est le structurant utilisé dans le procédé de synthèse selon l’invention.
[Figure 2] La représente les diagrammes de diffraction de rayons X de la zéolithe IZM-8 de type structural FER obtenue selon l’exemple 3.
Ici, le diffuseur 410 et l’ionisateur 430 sont structurellement identiques à, respectivement, le diffuseur 110 et l’ionisateur 130.
Le terminal 400 se distingue du terminal 100 par son corps 420 et son support 440.
Plus précisément, le corps 420 comporte un conduit tubulaire 421, qui est centré sur un axe X421 et qui, à son extrémité axial aval, porte le diffuseur 410 tandis que, à son extrémité axiale amont, le conduit tubulaire 421 est raccordable directement à la gaine 3, en étant notamment ceinturable de manière étanche par cette dernière. Ainsi, le corps 420 n’intègre pas de plénum et s’apparente à ce qui est couramment appelée « bouche d’insufflation » dans le domaine.
Le support 440 comporte un manchon tubulaire 441 qui est agencé coaxialement dans le conduit tubulaire 421 du corps 420. L’étanchéité de cet agencement est assurée par un joint 422, typiquement un joint torique, qui est radialement interposé entre la face intérieure du conduit tubulaire 421 et la face extérieure du manchon tubulaire 441, permettant ainsi à l’air s’écoulant dans le corps 420 de passer exclusivement par l’intérieur du manchon tubulaire 441.
De plus, le support 440 est avantageusement conçu pour supporter l’ionisateur 430 de manière à positionner ce dernier à l’intérieur du manchon 441, en alignant sensiblement sa partie émettrice d’ions et/ou de radicaux libres 431 sur l’axe X441. A cet effet, le support 440 inclut une barre, une plaquette ou tout aménagement similaire, non représenté sur la , qui s’étend depuis la face intérieure du manchon 441, notamment transversalement à l’axe X441.
Le fonctionnement du terminal 400 est similaire à celui du terminal 100, si ce n’est qu’il est opéré sans mettre un œuvre un dispositif de détection tel que le dispositif de détection 160.