INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Contrairement aux procédés en phase liquide catalysés avec de l’hydroxyde de sodium ou de l’hydroxyde de potassium décrits dans la littérature, qui mettent en œuvre des conditions permettant d’avoir une phase réactionnelle la plus homogène possible, le procédé selon l’invention opère une réaction en milieu hétérogène. Celle-ci permet d’augmenter la sélectivité en isophorone.
Le milieu réactionnel hétérogène est formé de la phase aqueuse continue concentrée en hydroxyde alcalin traversée par la phase organique sous forme de gouttelettes, de préférence ascendantes. La solubilité de l’isophorone beaucoup plus faible que celle de l’acétone dans cette phase aqueuse alcaline concentrée permet ainsi de limiter la formation des sous-produits de polycondensation.
Les évaporations peuvent avantageusement être réalisées dans des échangeurs conventionnel type tubes et calendres suivi de ballons de séparation gaz / liquide ou dans des évaporateurs dit à simple ou multiple effets assurant la séparation gaz / liquide et l’apport de chaleur nécessaire à l’évaporation.
Préférentiellement les dernières étapes d’évaporation sont réalisées dans des équipements à faible temps de séjour tel qu’un évaporateur à film raclé afin de limiter la dégradation des humines et extraire ces humines dont la viscosité peut dépasser les 1000 cP à 100 °C.
DESCRIPTION DES FIGURES Des exemples de réalisation particuliers de l’invention, non limitatifs, sont décrits ci-dessous en faisant référence aux figures annexées.
: Une charge 1 sous forme d’une solution aqueuse comprenant un hexose est envoyée vers une étape a) dans laquelle l’eau de la solution aqueuse est extraite en un flux 4 puis substituée par un flux de solvant de synthèse 2, et un mélange 3 est obtenu. Le mélange 3 est mis en contact lors d’une étape b) avec un catalyseur acide de déshydratation pour former un milieu réactionnel. La synthèse débute et est opérée à une température comprise entre 50°C et 150°C, de préférence entre 60°C et 140°C, de manière préférée entre 70°C et 130°C et de manière très préférée entre 80°C et 120°C, et à une pression comprise entre 0,001 MPa et 1 MPa, de préférence entre 0,01 MPa et 0,1 MPa, et on obtient un effluent de synthèse 5 comprenant du 5-HMF et du solvant de synthèse. L’effluent de synthèse 5 est envoyé vers une étape c) dans laquelle le solvant de synthèse est substitué par une solution aqueuse 22 pouvant provenir du flux 4, et une solution aqueuse de 5-HMF 17 est obtenue. Le solvant de synthèse substitué 12 est envoyé vers une étape d) de recyclage du solvant de synthèse 12 qui est optionnellement purgé des co-produits de synthèse 21, et le solvant de synthèse recyclé est envoyé vers l’étape a). Les pertes en solvant de synthèses sont compensées par un appoint de solvant de synthèse 23.
: Une charge 1 sous forme d’une solution aqueuse comprenant un hexose est envoyée vers une étape a) dans laquelle l’eau de la solution aqueuse est extraite en un flux 4 puis substituée par un flux de solvant de synthèse 2, et un mélange 3 est obtenu. Le mélange 3 est mis en contact lors d’une étape b) avec un catalyseur acide de déshydratation, pour former un milieu réactionnel, la synthèse débute et est opérée à une température comprise entre 50°C et 150°C, de préférence entre 60°C et 140°C, de manière préférée entre 70°C et 130°C et de manière très préférée entre 80°C et 120°C, et à une pression comprise entre 0,001 MPa et 1 MPa, de préférence entre 0,01 MPa et 0,1 MPa, et on obtient un effluent de synthèse 5 comprenant du 5-HMF et du solvant de synthèse. L’effluent de synthèse 5 est envoyé vers l’étape c) de substitution du solvant de synthèse. Cette étape débute par une étape i) dans laquelle l’effluent de synthèse 5 est mis en contact avec un flux liquide 6 comprenant au moins 80% en poids d’eau, préférentiellement au moins 90% en poids d’eau, encore plus préférentiellement au moins 95% en poids d’eau, provenant d’un flux global aqueux 22 pouvant être alimenté par le flux 4, et on obtient un mélange aqueux 7. Le mélange aqueux 7 est envoyé vers une étape ii) d’extraction liquide/liquide dans laquelle est extrait par un solvant d’extraction 10, un flux aqueux 12 comprenant du solvant de synthèse, et on obtient un effluent organique intermédiaire 14 comprenant du 5-HMF et du solvant d’extraction. L’effluent organique intermédiaire 14 est envoyé vers une étape iii) dans laquelle le solvant d’extraction est séparé de l’effluent organique intermédiaire 14 à l’aide d’une solution aqueuse 16 provenant d’un flux aqueux global 22, et on obtient un flux 18 de solvant d’extraction pouvant être recyclé vers l’étape ii) (flux 10), et une solution aqueuse de 5-HMF 17. Le flux aqueux 12 est envoyé vers une étape d) de régénération du solvant de synthèse, dans laquelle le solvant de synthèse est extrait et est optionnellement purgé des co-produits de synthèse 21, et le solvant de synthèse est recyclé vers l’étape a). Les pertes en solvants de synthèse et d’extraction sont compensées par des appoints, respectivement un appoint de solvant de synthèse 23 et un appoint de solvant d’extraction 24.
EXEMPLES Exemple 1 – Synthèse de 5-HMF en mode « batch » d’un sirop à 70% de fructose selon l’art antérieur :
Le fructose est introduit sous la forme d’une solution aqueuse à 70 % en poids de sucre dans du DMSO, de sorte que la concentration de fructose soit de 30 % poids. Le mélange est porté à une température de 120°C, et un catalyseur acide, l’acide méthanesulfonique, est ajouté tel avec un ratio molaire catalyseur / sucre de 1 % mol.
La pression est maintenue à l’ambiant soit 0,1013 MPa. Dans ces conditions de pression et de température, le milieu réactionnel est au-dessus du point de bulle du mélange donc sans phase vapeur à extraire. Le milieu réactionnel est maintenu à la température et pression indiqués ci-dessus pendant 4 h.
L’effluent de synthèse issu de l’étape de déshydratation contient 57,1 % en poids de DMSO, 14,3 % en poids de 5-HMF et 19,6 % en poids d’eau, soit un rendement molaire de 5-HMF par rapport au fructose de 68 %. Des composés polymériques (humines) solubles dans le milieu réactionnel ont été formés et représentent avec le fructose non converti 9 % en poids de la solution.
Exemple 2 – Synthèse de 5-HMF en mode batch d’un sirop à 70% poids de fructose et 30% poids d’eau selon l’invention :
Le fructose est introduit sous la forme d’une solution aqueuse à 70 % en poids de sucre dans du DMSO de sorte que le mélange eau / DMSO / fructose ait une composition de 11,4 / 62 / 26,6 % en poids. Le mélange ainsi obtenu est distillé pour éliminer l’eau dans une colonne à garnissage développant 8 étages théoriques dont la pression en fond est maintenue à 0,01 MPa, le rebouillage et le reflux étant réglé de sorte à obtenir un produit de fond dont la composition en eau / DMSO / fructose est respectivement de 0,1 / 30 / 69,9 % en poids. Le mélange ainsi obtenu est amené à 120°C et 0,1023 MPa. Un catalyseur acide, l’acide methanesulfonique, est ajouté tel avec un ratio molaire catalyseur / sucre de 1 % mol.
La pression est maintenue à 0,1013 MPa. Dans ces conditions de pression et de température, le milieu réactionnel est en-dessous du point de bulle du mélange donc sans phase vapeur à extraire. Le milieu réactionnel est maintenu à la température et pression indiqués ci-dessus pendant 4 h.
L’effluent de synthèse issu de l’étape de déshydratation contient 69,9 % en poids de DMSO, 16,7 % en poids de 5-HMF et 7,6 % en poids d’eau, soit un rendement molaire de 5-HMF par rapport au fructose de 79,5 %. Des composés polymériques (humines) solubles dans le milieu réactionnel ont été formés et représentent avec le fructose non converti 5,8 % en poids de la solution.
Ainsi, en réalisant une synthèse avec les mêmes pression, température, quantité de catalyseur, durée et concentration en fructose, par rapport à l’exemple 1, l’invention permet de traiter un sirop de fructose et d’en améliorer de façon très significative le rendement (79,5% molaire selon l’invention et 68 % molaire selon l’exemple1 de l’art antérieur).
Exemple 3 – Production d’une solution aqueuse de 5-HMF par conversion d’un sirop à 70% poids de fructose et 30% poids d’eau selon l’invention :
Des opérations de maintenance préventive destinées à empêcher l’accumulation de dépôts sur des parois sont également fréquemment utilisées pour éviter les problèmes d’encrassement, en particulier pour garantir l’hygiène de procédés agroalimentaires. Cependant, ces opérations préventives s’avèrent onéreuses à mettre en œuvre, notamment en raison d’arrêts de production ou de la consommation de produits tels que des détergents.
La mise en œuvre de capteurs locaux d’encrassement adaptés pour détecter un encrassement est également connue mais cela nécessite une adaptation spécifique pour chaque utilisation, ce qui est peu pratique et onéreux.
Des dispositifs de mesures locales à dissipation thermique, dits sondes thermiques, sont mis en œuvre pour acquérir des informations sur la qualité d’échanges thermique locaux, et notamment pour détecter un encrassement dans des échangeurs de chaleur ou dans des tuyauteries. Ces dispositifs sont adaptés pour la mesure de températures locales et/ou de flux thermiques locaux et peuvent également fournir des informations sur les coefficients d’échange locaux. L’ensemble de ces mesures renseigne sur la performance et le fonctionnement de l’échangeur de chaleur.
De tels dispositifs sont décrits en particulier dans les demandes ou brevets suivants.
La demande WO 2009/153323 divulgue la quantification de l’encrassement par une mesure de la résistance thermique due à une couche d’encrassement.
La demande WO 2007/099240 décrit l’implémentation d’un dispositif de mesure d’encrassement dans un échangeur à plaques.
Les brevets EP 3339828 B1 et EP 3339836 B1 et la demande EP 3435067 A1 concernent le déploiement d’une ou de plusieurs bi-sondes thermiques pour déterminer la présence d’encrassement même lors de variations des résistances de convection en régime stationnaire ou non.
La demande EP 3771879 A1 a trait à un dispositif multi-écartement permettant de déterminer l’épaisseur des dépôts d’encrassement.
La représente une sonde thermique 1 selon l’état de l’art.
La sonde thermique 1 comprend un dépôt de métal résistif, tel que le nickel ou le platine, dont la résistivité dépend de la température selon une loi connue. Ce dépôt de métal est mis en forme de façon à former un résistor ayant des caractéristiques d’impédance électrique et de dissipation thermique adéquates. Il a par exemple une forme de serpentin.
Le résistor est agencé entre deux films isolants électriques, par exemple réalisés en un polyimide tel que le Kapton®, pour former le corps 5 de sonde. Avantageusement, le corps 5 est flexible.
La sonde thermique 1 est préférentiellement câblée avec quatre fils 6, 7 : deux fils 6 pour l’alimentation en courant du résistor et deux fils 7 pour la mesure de tension aux bornes du résistor. Les fils 7 permettent de réaliser une mesure plus précise de la tension aux bornes de la sonde en s’affranchissant de la résistance de câblage car le courant ne passe pas par ces fils 7. Toutefois, un câblage utilisant trois fils ou deux fils est également possible.
Dans le cas d’un câblage à deux fils, l’alimentation en courant et en tension du résistor sont appliquées par un unique fil et le retour du courant et de la tension passe également par un unique fil. La résistance générée par la circulation du courant peut perturber la mesure.
Dans le cas d’un câblage à trois fils, l’alimentation en courant et en tension sont appliquées au résistor par un unique fil et le retour du courant et de la tension se font par deux fils différents. La précision de la mesure est améliorée par rapport à un câblage à deux fils.
Un connecteur 8 réalise l’interface entre les fils 6, 7 et un dispositif de contrôle de la sonde.
La sonde est fixée, de préférence collée, à un support sur lequel le dépôt encrassant doit être détecté, de préférence sur la surface opposée à la surface sur laquelle l’encrassement est attendu.
En particulier, bien qu’ici l’actionneur comprenne un câble, l’invention s’applique également à d’autres types d’organes de transmission d’un effort de traction et leurs actionneurs associés comme par exemple une roue dentée qui engrène avec une chaîne, une courroie crantée ou non ou un ruban et une roue, un organe hybride comprenant des bielles reliées par câble, ou un vérin quelconque appliquant un effort de traction à tout autre type d’organe de transmission ; bien qu’ici le moteur entraine en rotation une vis pour provoquer le déplacement d’un écrou, l’invention s’applique également à un ensemble vis-écrou dans lequel le premier des deux éléments de l’ensemble vis-écrou qui est entrainé en rotation est l’écrou et l’autre des deux éléments qui est agencé pour se déplacer longitudinalement relativement au châssis lors d’une rotation du premier élément est la vis ; bien qu’ici on ait décrit une utilisation de l’actionneur dans un mode de fonctionnement collaboratif, l’invention s’applique également à une utilisation selon d’autres modes de fonctionnement comme par exemple un pilotage en position ou en tout ou rien ; bien qu’ici l’écrou comprenne deux galets qui coopèrent avec deux rainures du châssis, l’invention s’applique également à d’autres types de dispositifs de guidage de l’élément entrainé comme par exemple un unique galet ou doigt coopérant avec une unique rainure, un guidage prismatique ou tout autre type de guidage linéaire ; bien qu’ici le câble soit renvoyé à l’aide de poulies, l’invention s’applique également à d’autres types de renvois de câble comme par exemple un œillet, un axe pourvu d’un revêtement antifriction, une roue dentée ou un tambour ; bien qu’ici les points d’intersection des brins de renvois du câble avec un plan orthogonal à l’axe longitudinal constituent des sommets d’un polygone régulier dont le centre d’un cercle circonscrit au polygone est situé sur l’axe longitudinal, l’invention s’applique, de manière plus générale à toute autre configuration des brins de renvoi selon laquelle l’isobarycentre des points d’intersection des brins de renvoi de l’élément de transmission d’un effort de traction avec un plan orthogonal à l’axe longitudinal est situé sur l’axe longitudinal ; - bien qu’ici les poulies de renvoi possèdent toutes un même diamètre, l’invention s’applique également à des renvois dont les diamètres de renvoi sont différents ; bien qu’ici l’actionneur comprenne un dynamomètre résistif, l’invention s’applique également à d’autres types de dispositif de mesure d’un effort de traction de l’élément de transmission d’un effort de traction comme par exemple une jauge de déformation ou une mesure de flèche.
Groupe motopropulseur de véhicule automobile Domaine technique de l'invention La présente invention concerne de manière générale les réducteurs de vitesse à un, deux ou trois rapports de vitesses.
Elle concerne plus particulièrement un groupe motopropulseur pour véhicule automobile comportant une machine électrique qui comprend un arbre de sortie, et un réducteur de vitesse qui comprend : - deux arbres dont l’un est couplé à, ou formé par, l’arbre de sortie de la machine électrique, et dont l’autre est adapté à être couplé à l’entrée d’un différentiel d’essieu, - un pignon fixe fixé à un premier des deux arbres, et - un pignon libre qui engrène ledit pignon fixe et qui est, de préférence, monté sur un second des deux arbres.
L’invention concerne également un véhicule automobile équipé d’un tel groupe motopropulseur.
Elle trouve une application particulièrement avantageuse dans les véhicules à quatre roues motrices et dans les véhicules sportifs équipés de réducteurs multi-rapports.
Etat de la technique Un moteur à combustion interne développe un couple qui varie avec la vitesse de rotation du vilebrequin. Un tel moteur présente une plage d’utilisation restreinte. Dans un véhicule automobile équipé d’un tel moteur, il est alors nécessaire d’associer au moteur une boîte de vitesses.
Dans un véhicule automobile électrique (ou hybride), il est prévu une machine électrique couplée à un réducteur de vitesse. En règle générale, ce réducteur est mono-rapport et à prise constante. Il n’est donc généralement pas prévu de boîte de vitesses. Une machine électrique est en effet adaptée à délivrer un couple sensiblement constant sur une grande plage de vitesses de rotation. Elle peut donc être utilisée avec un tel réducteur dans un véhicule automobile. L’avantage d’un réducteur mono-rapport est qu’il est simple, peu couteux, et ne pose pas de problème de rupture de couple (lors d’un passage de rapport de vitesses).
On note toutefois qu’un tel réducteur de vitesse mono-rapport et à prise constante souffre de plusieurs limites, dont on peut donner deux exemples.
Comme on le sait, une machine électrique, passé un certain seuil de vitesse de rotation, voit le couple qu’elle peut délivrer chuter brutalement. Alors la puissance qu’elle peut générer sature. En d’autres termes, le couple délivré par un moteur électrique n’est pas constant de manière indéfinie. Associer un réducteur à plusieurs rapports à une telle machine électrique peut donc conserver un intérêt dans le domaine automobile. Typiquement, un réducteur à plusieurs rapports permettrait soit de réduire la taille de la machine électrique, soit d’utiliser la machine électrique dans des domaines de régime où sa consommation reste réduite, soit d’implanter la machine électrique sur des véhicules particuliers tels que les véhicules utilitaires susceptibles de déplacer des charges lourdes, ou dans des véhicules de sport pouvant atteindre des vitesses élevées.
L’inconvénient d’un réducteur à plusieurs rapports est qu’actuellement, il est complexe, couteux, et lourd, ou qu’il est lent lorsqu’il s’agit de passer d’un rapport à l’autre, ce qui occasionne des ruptures de couple qui ne sont pas compatibles avec le domaine de l’automobile.
Dans un véhicule automobile à quatre roues motrices, un réducteur mono-rapport à prise constante ne permet par ailleurs pas de débrayer certaines roues, par exemple lorsqu’il n’est pas nécessaire de toutes les entraîner en rotation. Pour assurer cette fonction, il est alors prévu des systèmes d’embrayage additionnels, onéreux et encombrants.
Présentation de l'invention Afin de remédier aux inconvénients précités de l’état de la technique, la présente invention propose un nouveau réducteur de vitesses.
Plus particulièrement, on propose selon l’invention un groupe motopropulseur tel que défini dans l’introduction, dans lequel le pignon libre du réducteur de vitesse est adapté à être couplé au second des deux arbres au moyen d’un système de roue libre.
De préférence, ce pignon libre est monté sur le système de roue libre qui est lui-même monté sur le second des deux arbres.
Grâce au système de roue libre, le pignon libre se couple au second arbre seulement lorsque leurs vitesses de rotation sont égales. Autrement formulé, le passage de couple ne s’effectue que dans un sens (de la machine électrique vers les roues) et pas dans l’autre sens.
La spectroscopie de résonance ultrasonore est une autre technique de contrôle non destructif. Elle permet l’obtention d’un spectre de résonance ultrasonore en amplitude d’une pièce à analyser, qui relie l’amplitude mesurée d’un signal ultrasonore qui a interagi avec la pièce en fonction de la fréquence du signal ultrasonore. Elle présente l’avantage d’une mise en œuvre simple et rapide. Un spectre de résonance ultrasonore en amplitude peut être obtenu généralement environ en une minute. L’article « On the potential of Resonant Ultrasound Spectroscopy applied to the non-destructive characterization of the density of (LPBF) additively manufactured materials », F. Le Bourdais et al. , Additive Manufacturing, vol. 58, (2002), 103037, doi: 10.1016/j.addma.2022.103037 décrit la mise en œuvre de la spectroscopie de résonance ultrasonore pour caractériser la densité relative et le modèle de Young d’un barreau fait d’un alliage AlSi 7 Mg 0,6 par comparaison avec des mesures par densimétrie par poussée d’Archimède et par tomographie aux rayons X.
Cependant, un inconvénient de la spectroscopie de résonance ultrasonore est qu’elle ne fournit qu’une information moyenne pour l’ensemble de la pièce, i.e. l’amplitude de l’intensité sonore mesurée sur une plage de fréquences. Elle ne permet donc ni de qualifier ni de quantifier certains types de défauts, par exemple des pores de taille élevée ou des fissures. Or, certaines pièces peuvent présenter une porosité plus élevée que l’attendu et pour autant être conformes, tandis que d’autres, bien que présentant une porosité attendue, comporter des défauts inacceptables. La spectroscopie de résonance ultrasonore est donc inadaptée à elle-seule à qualifier la qualité de fabrication d’une pièce.
Il existe donc un besoin pour un procédé permettant de qualifier la qualité de fabrication d’une pièce, notamment obtenue par fabrication additive, et en particulier d’un ensemble de telles pièces produites industriellement en série, qui puisse être de mise en œuvre simple et rapide.
L’invention répond à ce besoin en proposant un procédé de contrôle de la qualité de fabrication d’une pièce, le procédé comportant :
a) la mise en œuvre d’une méthode de caractérisation ultrasonore de la pièce comportant la mesure d’au moins un spectre de résonance ultrasonore en amplitude de la pièce par une technique de spectrométrie de résonance ultrasonore, et la détermination d’au moins une grandeur caractéristique du spectre de résonance ultrasonore en amplitude de la pièce, et
Par ailleurs, l’invention propose une méthode d’entrainement d’un modèle numérique de classification, de préférence tel que mis en œuvre à l’étape b) du procédé selon l’invention, la méthode d’entrainement comportant la fourniture au modèle numérique de classification d’une base d’entrainement contenant, pour une pluralité de corps d’entrainement : - au moins une grandeur caractéristique d’un spectre de résonance ultrasonore en amplitude de chacun des corps d’entrainement, et - au moins une classe de qualité de fabrication de chacun des corps d’entrainement correspondants.
Par souci de concision, on pourra désigner par la suite par « spectre RUS », un spectre de résonance ultrasonore en amplitude acquis par une technique de spectrométrie de résonance ultrasonore.
Comme cela sera décrit plus en détails par la suite, l’entrainement du modèle de classification numérique vise à lier entre elles des information moyennes, d’une part fournie(s) par le spectre RUS d’un corps d’entrainement, qui contient la réponse acoustique et fréquentielle liée à la porosité et à l’ensemble des défauts contenus dans la pièce, et d’autre part la classe de qualité de fabrication correspondante du corps d’entrainement, qui peut résulter d’une analyse spécifique et locale, par exemple d’une analyse d’image, des pores et/ou défauts présents dans le corps d’entrainement. Le procédé selon l’invention permet ainsi de déterminer rapidement la qualité de fabrication d’une pièce produite industriellement, la classe de qualité de fabrication de la pièce étant par exemple prédite en moins de 1 s par la simple mise en œuvre par ordinateur du modèle numérique de classification préalablement entraîné. Il est connu de l’article « One-component order parameter in URu 2 Si 2 uncovered by resonant ultrasound spectroscopy and machine learning », S. Ghosh et al., Sci. Adv. 2020 ; 6:eaaz4074, DOI: 10.1126/sciadv.aaz4074, la mise en œuvre numérique d’un réseau de neurones artificiel qui, à partir d’une mesure de spectroscopie de résonance ultrasonore, prédit en sortie la dimensionnalité du paramètre d’ordre lors d’une transition de phase spécifique du cristal URu 2 Si 2 . Cependant, à la connaissance des inventeurs, la mise en œuvre d’un modèle numérique de classification n’avait jamais été envisagée pour prédire la qualité de fabrication d’une pièce.