INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Par ailleurs, l’unité de traitement de données 22 apte à mettre en œuvre la sous-étape de calcul E51. Elle est configurée pour calculer le flux thermique tertiaire ( ) généré lors de la coupe orthogonale dans la zone de cisaillement tertiaire A3. Pour ce faire, l’unité de traitement de données 22 utilise des données de l’ensemble de données d’entrée 10 des valeurs des grandeurs géométriques 14 mesurées lors de la coupe orthogonale. Le flux thermique tertiaire est défini par l’équation suivante : dans laquelle : - est la puissance générée par frottement au niveau de la face de dépouille 27 de l’outil de fraisage 2 (avec ) ; - b est la largeur de la pièce témoin 4B (à savoir sa dimension selon l’axe z) ; et - est la longueur de contact en dépouille.
De plus, l’unité de traitement de données 22 est apte à mettre en œuvre la sous-étape de calcul E52. Elle est configurée pour calculer la température finale générée par l’outil de fraisage 2 au niveau de la surface usinée 5B. Dans un mode de réalisation particulier, on considère que la température finale est générée uniquement par le flux thermique tertiaire .
La température finale peut être calculée en appliquant le principe de continuité, au niveau de l’interface entre l’outil de fraisage 2 et la surface usinée 5B, entre une température dudit outil de fraisage 2 et une température de ladite surface usinée 5B.
La température est définie par l’équation suivante : dans laquelle : - est la position selon l’axe x ; - est le temps de l’arête de coupe en matière tel que ; - est la longueur du copeau de référence 7B telle que ; - est la température ambiante ; - est la diffusivité thermique du matériau de l’outil de fraisage 2 ; - est la demi longueur de contact en dépouille ( ) ; et - est la fonction exponentielle intégrale telle que .
On peut alors calculer une température moyenne comme suit :
Par ailleurs, la température est définie par l’équation suivante : dans laquelle : - et sont des coefficients prédéterminés ; - ; - ; et - est la diffusivité thermique du matériau de la pièce témoin 4B.
La condition de continuité entre la température et la température se traduit par l’égalité desdites températures et . Si on transpose cette égalité en termes de flux thermiques absorbés par l’outil de fraisage 2 et par la surface usinée 5B, on obtient l’équation suivante : dans laquelle : - ; - ; - ; - ; - ; et - .
L’unité de traitement de données 22 est ainsi en mesure de calculer la température finale qui est définie par l’équation suivante :
En outre, l’unité de traitement de données 22 est également apte à comparer la température finale à la température critique et à décider si le jeu de paramètres opératoires 3 doit être validé ou rejeté. Si la température finale est supérieure ou égale à la température critique , alors le jeu de paramètres opératoires 3 est rejeté. Si la température finale est inférieure à la température critique , alors le jeu de paramètres opératoires 3 est validé.
Dans un mode de réalisation particulier, le dispositif 1 comporte, de plus, une troisième unité de traitement de données 28 (notée COMP3 sur la figure 1) apte à mettre en œuvre l’étape de traitement de données E6. L’unité de traitement de données 28 est configurée pour calculer la température totale qui correspond à la température au niveau de la surface usinée 5B de la pièce témoin 4B lors de la coupe orthogonale. Ce calcul de la température totale prend en compte, en plus de la contribution du flux thermique tertiaire , les contributions du flux thermique primaire et du flux thermique secondaire . Les contributions des différents flux thermiques sont représentées sur la figure 11 par des flèches Q1 (pour le flux thermique primaire ), Q2 (pour le flux thermique secondaire ) et Q3 (pour le flux thermique tertiaire ) illustrant des diffusions de chaleur.
L’unité de traitement de données 28 est configurée pour calculer le flux thermique primaire généré dans la zone de cisaillement primaire A1 et le flux thermique secondaire généré dans une zone de cisaillement secondaire A2 lors de la coupe orthogonale. Ce calcul est réalisé à partir de certaines données de l’ensemble de données d’entrée 10 et des valeurs des grandeurs géométriques 14 mesurées lors de la coupe orthogonale.
Cependant, en variante, il est également possible que l’ouverture soit agencée à la pointe d'une dent du profil de pignon. Une telle structure est très stable car les dents, qui sont une base de rainure (pied de dent) ne sont pas affaiblies par l’ouverture.
Selon une variante de réalisation de l’arbre porte-pignon selon l’invention, l’ouverture peut aussi être agencée sur un flanc d'une dent du profil de pignon.
L'ouverture d’alimentation en lubrifiant peut être agencée de manière décalée dans la direction axiale à partir d'une position centrale du profil de pignon. De préférence, l’ouverture est positionnée de telle sorte qu’elle ne soit soumise qu’à des charges comparativement faibles. Cependant, si nécessaire pour une application spécifique, l’ouverture de lubrification peut également être positionnée dans une position centrale du profil de pignon dans la direction axiale.
De préférence, une pluralité d'ouvertures pour le lubrifiant peuvent être agencées de manière adjacente les unes aux autres et/ou dans la direction circonférentielle et/ou dans la direction axiale. Lorsque l’arbre porte-pignon présente plusieurs ouvertures, la quantité de lubrifiant fourni est augmentée, de sorte que l’arbre porte-pignon et les profils de pignon puissent être imbibés instantanément après la mise en marche.
Qui plus est, l’invention concerne une boîte de vitesses, comprenant un arbre d’entrée et un arbre de sortie, dans laquelle au moins l’un des arbres est un arbre porte-pignon selon l’invention tel que décrit.
L'invention se rapporte également à une machine électrique qui est accouplée à une boîte de vitesses selon l’invention.
L’invention est expliquée à l’aide d’exemples préférés en référence aux dessins. Les dessins sont des représentations schématiques dans lesquelles :
la illustre un arbre porte-pignon selon l'invention ;
la illustre un détail d'un profil de pignon hélicoïdal ;
la illustre une vue en coupe du profil de pignon hélicoïdal ;
la illustre un deuxième mode de réalisation d'un arbre porte-pignon doté d'un profil de pignon hélicoïdal ;
la illustre un troisième mode de réalisation d'un arbre porte-pignon doté d'un profil de pignon hélicoïdal ; et
la illustre un véhicule doté d'une machine électrique selon l’invention.
La illustre un arbre porte-pignon cylindrique 1, qui est un arbre d’entrée d’une boîte de vitesses qui est connectée à un moteur électrique. L’arbre porte-pignon 1 est creux. Le côté extérieur de l’arbre porte-pignon 1 est pourvu de profils de pignon 2, 3, 4, le profil de pignon 2 étant un profil de pignon hélicoïdal, tandis que les profils de pignon 3 et 4 sont des profils cannelés. Le profil de pignon hélicoïdal 2 comprend des dents 5 qui sont positionnées dans la direction circonférentielle. Une rainure (pied de pignon) 6 est formée entre des dents 5 adjacentes.
La est une vue en perspective et illustre un détail du profil de pignon hélicoïdal 2 de l’arbre porte-pignon 1. Dans ce mode de réalisation, une ouverture 7 pour lubrifiant est située approximativement au centre du profil de pignon hélicoïdal 2 au niveau d'une base de rainure (pied de pignon).
La est une vue en coupe du profil de pignon hélicoïdal 2 de l’arbre porte-pignon 1. Une cavité cylindrique 8 s’étend à l’intérieur de l’arbre porte-pignon 1 dans la direction axiale. À partir de la cavité 8, un alésage transversal 9 bifurque dans la direction radiale de l’arbre porte-pignon 1 jusqu’à l’ouverture 7. Un fluide de lubrification, en particulier de l’huile, est fourni à partir d'une pompe sous pression jusqu’à la cavité 8 à l’intérieur de l’arbre porte-pignon 1. L’huile est acheminée dans la direction axiale et traverse l’alésage transversal 9. Elle sort au niveau de l’ouverture 7 et imbibe les dents 5 de l’arbre porte-pignon 1. Puisque le profil de pignon hélicoïdal 2 s’engrène avec un autre pignon (non illustré) de la boîte de vitesses, ce pignon sera également lubrifié par de l’huile. L’impulsion de l’arbre porte-pignon 1 rotatif est transmise à l’huile, qui est étalée et distribuée parmi les dents 5 du profil de pignon 2 et les dents d’autres pignons à proximité, de sorte que ces pignons soient suffisamment lubrifiés afin de réduire la friction, l’usure et le bruit.
La est une représentation schématique en perspective de la cloche mise en œuvre dans l’élément de la .
La est une vue analogue à la selon un autre angle de vue.
La est une représentation schématique en perspective de l’une des couronnes entrant dans la constitution de l’élément de la , destinée à venir se positionner au fond de la cloche représentée dans les figures 6 et 7.
La est une représentation schématique en perspective de la couronne antagoniste destinée à coopérer avec la couronne de la , en outre associée au moyen de connexion amovible sur l’arbre moteur.
La est une représentation schématique illustrant l’élément de la en fonctionnement normal, c’est-à-dire en l’absence de surcharge.
La est une vue analogue à la , illustrant le dispositif de l’invention en mode de surcharge supérieure audit premier seuil.
La est une représentation schématique en perspective éclatée de l’ensemble du dispositif de l’invention.
La est une vue en section de la coopération entre les deux couronnes antagonistes des figures 8 et 9, en mode de fonctionnement normal du dispositif de l’invention.
La est une vue analogue à la en mode de surcharge supérieure audit premier seuil.
La est une représentation schématique partiellement éclatée du dispositif de freinage associé au tambour de levage de l’organe de levage de l’invention.
Description détaillée de l’invention On a représenté au sein des figures 1 à 3 le principe général de fonctionnement du procédé de détection de surcharge conforme à l’invention.
Au sein de celles-ci, le dispositif de l’invention est intégré au sein d’un treuil, et en l’espèce, d’un treuil à cabestan. Il doit cependant être entendu que dans l’esprit de l’invention, le dispositif est susceptible de fonctionner avec un treuil classique, c’est-à-dire dont le tambour de levage assure également le stockage.
Ainsi, au sein de ces figures, on distingue schématiquement l’ensemble de levage (1) et l’ensemble de stockage (2).
L’ensemble de levage (1) est constitué d’un tambour (3) dit de cabestan, assurant l’enroulement et le déroulement d’un câble (4), à l’extrémité duquel est fixée une charge (5). Le tambour (3) est mû en rotation sous l’action d’un moteur électrique (6). Si dans l’exemple décrit, un seul tambour de cabestan est illustré, l’invention vise également la mise en œuvre d’un cabestan comprenant deux tambours montés parallèlement l’un à l’autre, chacun desdits tambours ne recevant qu’une seule couche de spires de câble à sa périphérie.
Corollairement, apparaît au niveau de l’ensemble de stockage (2), un tambour de stockage (7), sur lequel sont stockés plusieurs épaisseurs de spires du câble provenant du ou des tambours de cabestan (3), ledit tambour de stockage (7) étant mû en rotation par un moteur électrique (8).
On a schématisé sur les figures 1 à 3, deux éléments de couplage (9, 10) de la liaison mécanique entre le moteur électrique (6) et le cabestan (3), respectivement en position de couplage effectif au sein des figures 1 et 2, c’est-à-dire en fonctionnement normal du dispositif et en cas de surcharge inférieure à un premier seuil, et en position découplée au sein de la , c’est-à-dire en cas de détection de surcharge supérieure audit premier seuil.
Produit C : Formulation comprenant au moins un polyol fonctionnalisé avec du MCOC (chlorure de méthacryloyle)
Cette résine permet sous l’effet d’un rayonnement actinide, l’obtention d’un polyuréthane photoréticulé D présentant une structure chimique et des propriétés mécaniques similaires à celles du polyuréthane thermordurci PRC1819® obtenu à partir de la formulation mère commerciale comme indiqué au tableau 2 ci-dessous.
Précisons que l’Irganox® 1010 est un anti-oxydant disponible par exemple auprès de BASF®, le Uvitex® 0B est un agent azurant optique disponible par exemple auprès de ChemBK®, le Tinuvin® 312 est un absorbant UV disponible auprès de BASF®, le Tinuvin® 765 est un stabilisant UV disponible auprès de BASF®, le WorléeAdd® 602 est un agent dégazant disponible auprès de Specialchem®.
Résultats expérimentaux La viscosité de la résine photoréticulable selon l’invention est rapportée sur la illustrant des valeurs de viscosité de cisaillement (Pa.s) en fonction du temps de vie (heure) de la formulation à une fréquence de sollicitation de 1 Hz, 10 Hz et 100 Hz pouvant correspondre au cisaillement appliqué par la racle lors de l’impression. Comme il est visible sur la , la viscosité est stable jusqu’à au moins 72h. Ainsi, la résine n’évolue pas chimiquement durant ce laps de temps, et peut être utilisée à minima pendant 72h en fabrication additive.
La représente des photos illustrant des éprouvettes normalisées en polyuréthane photoréticulé D transparent, obtenues par impression DLP à partir de la formulation de la présente invention décrite ci-dessus. Il n’y a pas de différence à l’œil entre les éprouvettes de polyuréthane photoréticulé D et celles de polyuréthane themordurci (non illustrés). Ainsi, la résine de l’invention peut être utilisée pour imprimer des objets sans défaut apparent (pas de bulles par exemple), transparents, comme dans le cas de résine PU thermodurcissable.
Le tableau 2 ci-dessous illustre les propriétés mécaniques des éprouvettes en polyuréthane photoréticulé D obtenu selon l’invention et celles obtenue à partir du polyuréthane thermodurci selon la formulation mère commerciale.
Propriétés Normes associées Résine PU thermodurcissable de référence (PRC1819®) Résine PU imprimable par DLP (Invention) Aspect Transparent Transparent Couleur Incolore Légèrement jaune Dureté (Shore D) ISO868:2003 Shore D1 85 86 Module de flexion (MPa) ISO178:2011 ; 2 mm/min 2200 2200 ± 90 Contrainte maximale en flexion (MPa) ISO178:2011 ; 2 mm/min 80 92,5 ± 0,5 Température de flexion sous charge (°C) ISO75-2:2013 ; Méthode B (0,45 MPa) 86 96
Tableau 2 : Comparaison des propriétés optiques, mécaniques et thermiques du polyuréthane photoréticulé D imprimé par DLP et développé selon l’invention, avec celles du polyuréthane thermodurci de référence :
Comme illustré dans ce tableau comparatif, les valeurs concernant le polyuréthane photoréticulé D sont très proches de celles obtenues avec le polyuréthane thermodurci.
Ainsi, la présente invention propose une résine photoréticulable pour des impressions par stéréolithographie, ainsi qu’un procédé d’obtention de polyuréthane photoréticulé D présentant des propriétés mécaniques similaires à celles obtenues avec du polyuréthane thermodurci à partir des mêmes précurseurs principaux. L’invention est également transposable à toutes les formulations mères commerciales destinées à former des polyuréthanes thermodurcissables.
Procédé de fabrication de poudre de polyamide pour impression 3D Domaine de l’invention La présente invention concerne un procédé de fabrication d’une poudre de polyamide par polymérisation anionique en milieu solvant. L’invention concerne également une poudre obtenue par un tel procédé, ainsi que son utilisation dans un procédé de construction d’article tridimensionnel.
Arrière-plan technique La construction d’articles tridimensionnels (3D) peut être utilisée pour produire des prototypes ou diverses pièces, par exemple dans les domaines automobile, nautique, aéronautique, aérospatial, médical (notamment pour la fabrication de prothèses, systèmes auditifs, tissus cellulaires…), le textile, l’habillement, la mode, la décoration, les boîtiers pour l’électronique, la téléphonie, la domotique, l’informatique, l’éclairage, le sport et l’outillage industriel.
Parmi les techniques de fabrication d’articles 3D, le procédé de fabrication par frittage de poudre polyamide (appelé également agglomération de poudre par fusion) est particulièrement intéressant. Cette technologie permet par exemple d’obtenir des géométries fines et complexes, impossibles à réaliser par les techniques classiques de moulage. Selon ce procédé, une couche de poudre de polyamide est, de manière classique, sélectivement et brièvement irradiée dans une chambre par un rayonnement généralement électromagnétique (par exemple, faisceau laser, rayonnement infrarouge, rayonnement UV), le résultat étant que les particules de poudre impactées par le rayonnement fondent. Les particules fondues coalescent et se solidifient pour conduire à la formation d’une masse solide. Ce procédé peut produire des articles 3D par l'irradiation répétée d'une succession de couches de poudre fraîchement appliquées.
Dans le cas du frittage sélectif par laser (SLS, « Selective Laser Sintering », en anglais), on procède classiquement de la manière suivante. On dépose une fine couche de poudre de polyamide sur une plaque horizontale maintenue dans une enceinte chauffée à une température située entre la température de cristallisation Tc et la température de fusion Tf de la poudre de polyamide. Le laser agglomère des particules de poudre en différents points de la couche de poudre selon une géométrie correspondant à l'objet, par exemple à l'aide d'un ordinateur ayant en mémoire la forme de l'objet et restituant cette dernière sous forme de tranches. Ensuite, on abaisse la plaque horizontale d'une valeur correspondant à l'épaisseur d'une couche de poudre (par exemple entre 0,05 et 2 mm et généralement de l'ordre de 0,1 mm) puis on dépose une nouvelle couche de poudre et le laser agglomère des particules de poudre selon une géométrie correspondant à cette nouvelle tranche de l'objet. La procédure est répétée jusqu'à ce que l’on ait fabriqué tout l'objet. Ensuite on refroidit doucement l'ensemble et l'objet se solidifie dès que sa température descend en dessous de la température de cristallisation Tc. Les parties qui n'ont pas été agglomérées sont donc restées à l'état de poudre. On obtient à l’intérieur de l’enceinte un objet entouré de poudre. Après refroidissement, on sépare l'objet de la poudre qui peut être réutilisée pour une autre opération.
Immédiatement après l'action du faisceau laser, la température de l’échantillon est supérieure à la température de cristallisation Tc de la poudre. Mais il arrive que l'apport d'une nouvelle couche de poudre plus froide fasse chuter rapidement la température de la pièce qui, lorsqu’elle passe en dessous de ladite température Tc, entraîne des déformations (phénomène de « curling » en anglais) dans l’objet fabriqué. De même, lorsque la température de la poudre en machine s’approche trop de la température de fusion (Tf) de la poudre, cela entraîne une prise en masse autour des pièces (phénomène de « caking » en anglais), qui se manifeste par la présence de grumeaux ou mottes de poudre en certains endroits de la surface de l’objet, au lieu d’avoir une bonne définition de l’objet final. Lorsqu’un phénomène caking se produit, il est ensuite nécessaire d’entreprendre un nettoyage des pièces pour retirer la poudre restée accrochée aux pièces, avant leur utilisation. Ce nettoyage se fait généralement par sablage ce qui peut conduire à la dégradation de certains éléments fins et/ou fragiles des pièces 3D construites.
Au sein de ce graphe, la courbe en traits réguliers discontinus (la plus à gauche sur la figure) illustre l’application d’une surcharge brutale ou soudaine, typiquement résultant de la chute d’un opérateur fixé à l’extrémité libre du câble, ou consécutif à un mou de câble qui se poursuit par une tension brutale dudit câble, et en tout cas dépassant ledit premier seuil. Ce faisant, le dispositif de l’invention induit quasiment immédiatement le fonctionnement du cabestan (3) en mode roue libre, se traduisant sur ladite courbe pas une inflexion et l’abaissement de la valeur de la charge détectée jusqu’à atteindre le niveau dudit second seuil, correspondant à l’activation des freins (12) sur le cabestan.
A ce moment : – soit l’action des freins est suffisante pour engendrer le ralentissement effectif de la rotation du tambour de levage ou cabestan, et corollairement le réaccouplement durable des organes de couplage (9, 10), et donc de la chaine cinématique sur ledit cabestan, et l’on retourne alors en mode de fonctionnement normal de l’organe de levage, se traduisant par une nouvelle inflexion de la courbe en direction du bas, – soit la surcharge persiste, et lesdits organes (9, 10) sont une nouvelle fois désaccouplés, se traduisant sur la courbe par une nouvelle ascension puis inflexion vers le bas (trait continu sur la figure), résultant du nouveau mode de fonctionnement en roue libre du tambour de levage ou cabestan. Une nouvelle fois, les freins (15) vont tenter un ralentissement de la rotation du tambour de levage ou cabestan, et corollairement un réaccouplement des organes (9, 10), et si cette nouvelle tentative échoue pour les raisons évoquées précédemment, l’opérateur ayant disposé d’une durée suffisante, typiquement 10 secondes pour prendre une décision, peut décider de sectionner le câble.
La courbe en traits discontinus et irréguliers illustre une surcharge progressive, susceptible de résulter de la prise de l’extrémité du câble dans un pylône, arbre, etc. Si cela se produit, lorsque cette charge atteint ledit second seuil, le système de freinage (15) tente de freiner et de réduire la charge alors appliquée sur le tambour de levage ou cabestan. Si ce freinage est suffisant, la courbe redescend en mode de fonctionnement normal. Si cependant, ce freinage est insuffisant, et que la charge augmente encore et dépasse ledit premier seuil, on se retrouve dans la configuration décrite dans le paragraphe précédent.
Il est décrit ci-après de manière plus précise le dispositif de l’invention. On a représenté au sein de la une vue schématique globale de la cartouche de surcharge (20), constituant l’un des éléments-clé du dispositif de l’invention, et au sein de laquelle interviennent les organes de couplage (9, 10). Cette cartouche de surcharge (20) est amovible, en ce sens qu’il est possible de l’interchanger avec une autre cartouche pourvue d’autres caractéristiques, notamment en termes de seuils de détection de surcharge. Elle est de fait pourvue de moyens d’accouplement, en l’espèce (22) sur le cabestan (3) et sur l’arbre moteur émanant du moteur (6) (non représenté). On a également représenté sur cette figure un pignon denté (23), destiné à coopérer avec le dispositif de freinage (12) du tambour de levage ou cabestan (3), et les dents (45) du ratchet (13), dont la fonction sera décrite ultérieurement.
Typiquement, le pignon denté (23) est apte à venir s’engrener dans une couronne dentée (51) de forme et dimension appropriées, ménagée à l’intérieur du dispositif de freinage (50), décrit plus en détail au sein de la .
Cette cartouche (20) est dans les faits constituée d’une cloche (21), typiquement métallique, de section transversale circulaire, et présentant une symétrie de révolution, telle qu’on peut l’observer sur les figures 6 et 7. La cloche (21) présente un fond (24), en l’espèce ajouré, duquel émane une saillie centrale cylindrique (25) au sein de laquelle est logé l’extrémité de l’arbre émanant du moteur électrique (6) assurant la rotation du tambour de levage ou du cabestan (3). La cloche présente, en position opposée au fond (24), une ouverture (26), destinée à permettre l’introduction des différents éléments constitutifs du dispositif de l’invention au sein de la cloche (21).
Le fond (24) de la cloche (21) est destiné à recevoir une première couronne annulaire (27), illustrée en détail sur la . Cette couronne (27) est réversiblement solidarisée au fond de la cloche au moyen de saillies radiales (28) susceptibles d’être reçues au sein de lumières traversantes (29) ménagées au sein du fond (24) de manière correspondante, tant en positionnement qu’en dimensions.