INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Un tel système informatique est ainsi configuré pour éviter une duplication des données stockées en mémoire pour modifier leur format avant de les transmettre au périphérique. En effet, l’utilisation du contrôleur d’accès direct à la mémoire pour modifier le format des données stockées en mémoire ne requiert pas de dupliquer ces données. Cela permet de limiter l’occupation de la mémoire pour la transmission de données au périphérique. Cela permet ainsi d’utiliser une mémoire de taille réduite.
La illustre un procédé de transmission de données depuis une mémoire MEM vers un périphérique PRPH d’un système informatique SYS tel que décrit précédemment.
Le procédé comporte une initialisation 30 de la transmission de données stockées dans la mémoire MEM au périphérique PRPH. Cette initialisation est réalisée par l’unité centrale de traitement CPU.
Débits (Kg/h) Sirop Effluent de synthèse Charge colonne extraction HMF en solution organique Effluent aqueux ELL Solution aqueuse 5-HMF N° de flux (Figure 3) 1 5 8 14 12 17 Débit total 1000 2337 3849 5841 3517 818 DMSO 0 1631 1708 1 1624 3 H 2 O 300 182 1561 133 1587 415 MIBK 0 0 30 5304 216 1 5-HMF 0 391 448 372 19 368 Fructose 700 9 9 0 9 0 Humines 0 124 93 31 62 31
DISPOSITIF COMBINÉ POUR LA FILTRATION ET LA DÉSHYDRATATION DU CAOUTCHOUC NATUREL La présente invention concerne le domaine du traitement du caoutchouc naturel, en particulier dans le cadre de la fabrication de composant de bandages, notamment de bandages pneumatiques.
Le caoutchouc naturel, qui contient une matrice polyisoprène, est usuellement collecté en opérant une saignée de l’hévéa, afin d’en recueillir le latex dans un récipient qui est appelé « tasse ».
Le latex est ensuite coagulé, soit par une coagulation dite « naturelle » ou « spontanée », selon laquelle le latex coagule directement dans la tasse pour former un coagulum dit « fond de tasse » (en anglais « cup lump »), soit par une coagulation dite « artificielle » ou « provoquée », selon laquelle le latex est coagulé à l’aide d’un agent chimique, tel qu’un acide ou un sel.
Le coagulum de caoutchouc naturel ainsi obtenu contient fréquemment des contaminants tel que des feuilles, brindilles, morceaux d’écorce, grains de sable et autre débris issus du processus de collecte, et doit donc être décontaminé.
A cet effet, il est notamment connu, par le document WO-2016/162645, d’utiliser une extrudeuse qui force le passage du coagulum de caoutchouc naturel à travers un filtre qui présente une maille de valeur choisie, adaptée aux contaminants que l’on souhaite éliminer.
Le coagulum de caoutchouc naturel filtré doit ensuite être séché.
Le caoutchouc naturel ainsi filtré et séché est alors généralement conditionné par compression sous forme de balles.
Le traitement du caoutchouc naturel fait donc appel à des installations qui disposent de toutes les différentes machines nécessaires à la réalisation des opérations respectivement de décontamination, de séchage et de conditionnement, lesquelles installations présentent par conséquent l’inconvénient d’être particulièrement encombrantes et gourmandes en énergie.
Les objets assignés à l’invention visent par conséquent à remédier aux inconvénients susmentionnés et proposer un nouveau dispositif de traitement du caoutchouc naturel qui permette de réduire l’encombrement et le coût des installations industrielles, et d’économiser de l’énergie, tout en conservant un rendement acceptable.
Avantageusement, l’invention propose donc un dispositif qui combine les fonctions de filtration et de déshydratation en un seul appareil, particulièrement compact.
Avantageusement, le dispositif selon l’invention est capable, grâce à la vis sans fin, d’apporter de l’énergie au coagulum de caoutchouc naturel en amont de l’étage de filtration, en élevant la pression et la température dudit coagulum de caoutchouc naturel, puis d’utiliser cette énergie pour accomplir non seulement l’opération de filtration, mais également l’opération de déshydratation. En d’autres termes, le dispositif selon l’invention permet de réaliser en une fois l’apport au coagulum de caoutchouc naturel de l’énergie qui est nécessaire à l’ensemble du processus de filtration et de déshydratation, si bien que c’est une même énergie qui est avantageusement utilisée de façon partagée, sans déperditions inutiles, pour réaliser successivement les deux opérations, à savoir l’opération de filtration, puis l’opération de séchage par déshydratation, qui, jusqu’à présent, requéraient deux machines distinctes et donc deux apports d’énergie séparés. Le dispositif selon l’invention présente donc une meilleure efficacité énergétique que les installations connues.
On notera à ce titre que, au niveau de l’étage de filtration, la section de passage relativement large des orifices de filtration permet à la plaque de filtration de ne pas occasionner de perte de charge trop significative dans l’écoulement du coagulum de caoutchouc naturel, après que ledit coagulum de caoutchouc naturel a franchi le tamis et a donc été débarrassé de la plupart de ses impuretés, tandis que, plus en aval, au niveau de l’étage de détente, la relative étroitesse des orifices de détente ainsi que la relative petitesse de la section de détente cumulée, qui permet au coagulum de caoutchouc naturel de traverser la plaque de détente, créent une forte perte de charge qui tend d’une part à retenir le coagulum de caoutchouc naturel, sous une forte pression, en entrée de la plaque de détente, ce qui permet audit coagulum de caoutchouc naturel de conserver une importante énergie potentielle en vue de l’étape de déshydratation, et d’autre part à favoriser une chute de pression rapide et d’importante amplitude en sortie de la plaque de détente, et donc à favoriser une forte détente adiabatique, particulièrement efficace pour vaporiser l’eau contenue dans le coagulum de caoutchouc naturel. En d’autres termes, le dimensionnement des orifices de filtration et des orifices de détente procure avantageusement une gestion optimisée, et donc une utilisation optimale, de l’énergie qui est fournie au coagulum de caoutchouc naturel par la vis sans fin, chacun des étages de filtration puis de déshydratation disposant de, et prélevant, la quantité d’énergie qui est nécessaire à l’opération que l’étage considéré doit réaliser.
Les figure 1A et 1B illustrent, selon des vues d’ensemble en perspective, respectivement selon une vue éclatée et selon une vue assemblée, un dispositif selon l’invention.
-130 kg de soude, 38 kg d’isophorone et 4,3 m 3 d’eau par tonne d’isophorone, par rapport à un procédé sans aucun recyclage de la phase aqueuse ;
-6 kg de soude et 14 litres d’eau par tonne d’isophorone par rapport à un procédé avec recyclage via une simple purge de la phase aqueuse.
L’invention permet ainsi de recycler 99,2 % du catalyseur mis en œuvre dans le procédé de synthèse de l’isophorone et 95 % de l’isophorone contenue dans la phase aqueuse alcaline en sortie de la colonne d’hydrolyse.
De plus, ce procédé permet d’économiser une quantité d’énergie de 129 kWh par rapport à un procédé qui éliminerait l’eau excédentaire (~230 kg) par un processus d’évaporation thermique qui nécessiterait 135 kWh ; l’électrodialyse ne consommant que 6 kWh par tonne d’isophorone.
De manière plus générale, la quantité d’eau à éliminer dans le procédé selon l‘invention est comprise entre 200 et 250 kg par tonne d’isophorone, selon la quantité de sous-produits formés, le taux d’hydrolyse et la quantité d’eau entraînée avec l’isophorone brute. La concentration pondérale en eau du flux S E est supérieure à 98,5 %, outre le catalyseur résiduel, le complément correspond essentiellement à de l’isophorone et à des traces d’acétone.
B ilan de l’exemple 3 sur l’ ensemble du processus : de l’alimentation à l’ isophorone finale
Un flux d’acétone de débit 1,4t/h et un flux d’une solution aqueuse comportant 30% de catalyseur et 70% d’eau de débit 0,003 t/h sont introduits dans le réacteur. Le réacteur est également alimenté par deux flux de recyclage, définis ci-après.
Le débit du flux du milieu réactionnel en sortie de réacteur est de 14,8t/h.
Le débit du flux de la phase organique en sortie de colonne réactive et de décanteur est de 1,28t/h. Cette phase organique comporte plus de 79% d’isophorone.
Le débit du flux de la fraction d’isophorone purifiée en sortie de colonne de distillation est de 1t/h.
Le débit du flux de la fraction légère provenant de la colonne réactive, qui recycle cette fraction vers le réacteur est de 9t/h.
Le débit du flux de la phase aqueuse en sortie de colonne réactive et de décanteur est de 4,67t/h. Cette phase aqueuse comporte 2,8% de catalyseur, 0,9% de composés organiques, le reste étant de l’eau. Cette phase aqueuse est introduite dans l’électrodialyseur.
En sortie d’électrodialyseur, le débit du flux de la phase appauvrie en catalyseur est de 0,23t/h. La phase appauvrie en catalyseur comporte 0,9% de composés organiques, 0,3% de catalyseur, le reste étant de l’eau. Le débit du flux de la phase enrichie en catalyseur et recyclée à l’alimentation du réacteur est de 4,44t/h. La phase enrichie en catalyseur comporte 2,9% de catalyseur, 0,9% de composés organiques, le reste étant de l’eau.
Ainsi, l’utilisation de l’électrodialyseur et le recyclage de la phase enrichie en catalyseur permet une consommation d’eau et de catalyseur réduite (0,003t/h), un volume d’effluent aqueux minimisé (0,23t/h), une teneur en catalyseur dans l’effluent divisé par 10 et une consommation énergétique réduite.
Procédé de synthèse d’isophorone en phase liquide avec recyclage des sous-produits La présente invention concerne un procédé de synthèse en continu de l’isophorone par autocondensation alcaline de l’acétone en phase liquide.
Arrière-plan technique L’isophorone (ou 3,5,5-triméthylcyclohex-2-énone) est une cétone cyclique α,β-insaturée d’utilisation croissante comme intermédiaire de synthèse, notamment pour la fabrication de l’isophorone diamine utilisée en tant que durcisseur de résines époxy, de l’isophorone diisocyanate utilisé en tant que monomère de polyuréthanes, du 3,5-xylénol utilisé comme précurseur du PCMX (agent antimicrobien), de la céto-isophorone, qui est un intermédiaire de synthèse de la vitamine E et du 3,5,5-triméthycyclohexanol utilisé en tant que précurseur de l’homosalate (absorbeur UV). L’isophorone est également un excellent solvant de haut point d’ébullition de nombreuses résines naturelles et synthétiques, utilisé dans l’industrie des peintures, des encres et des vernis. L’isophorone est également un solvant utilisé dans l’agrochimie pour la formulation de concentrés émulsifiables de pesticides.
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.
Par « validé », on entend que le jeu de paramètres opératoires 3 est considéré comme satisfaisant, à savoir qu’il n’entraîne pas un fraisage néfaste pour la santé matière de la pièce à usiner 4. Par conséquent il est enregistré, par exemple dans une mémoire, de manière à pouvoir être utilisé par la suite.
Par « rejeté », on entend que le jeu de paramètres opératoires 3 est considéré comme insatisfaisant, à savoir qu’il est susceptible d’entraîner un fraisage néfaste pour la santé matière de la pièce à usiner 4. Le jeu de paramètres opératoires 3 peut alors simplement ne pas être enregistré ou bien être enregistré, par exemple dans une mémoire, et référencé comme étant insatisfaisant.
Ainsi, grâce au procédé P on est capable d’estimer de manière simple, rapide et peu coûteuse, la température générée sur la pièce à usiner 4, au niveau de la surface usinée 5, lors d’une opération de fraisage. Cette information permet de valider ou de rejeter le jeu de paramètres opératoires 3 utilisé pour réaliser ladite opération de fraisage en fonction d’un critère simple correspondant à un seuil de température critique à ne pas dépasser. On est alors en mesure d’adapter le jeu de paramètres opératoires 3 de manière à garantir que la santé matière de la pièce à usiner 4 ne soit pas dégradée par l’opération de fraisage tout en maximisant la productivité de ladite opération de fraisage.
Dans un mode de réalisation particulier, le procédé P comporte, de plus, une troisième étape de traitement de données E6, mise en œuvre après l’étape de traitement de données E5, si la température finale est inférieure à la température critique Dans ce mode de réalisation particulier, on considère que le jeu de paramètres opératoires 3 n’est pas complètement validé après l’étape de traitement de données E5 et qu’il est nécessaire d’estimer plus finement la température obtenue au niveau de la surface usinée 5B. Pour ce faire, elle comprend les sous-étapes E61, E62, E63 suivantes qui permettent d’effectuer une estimation plus fine et de réaliser une seconde validation ou un rejet du jeu de paramètres opératoires 3.
Une troisième sous-étape de calcul E61 consiste à calculer un flux thermique primaire généré dans une zone dite de cisaillement primaire A1 de la pièce témoin 4B et un flux thermique secondaire généré dans une zone de cisaillement secondaire A2 de la pièce témoin 4B. Ce calcul est réalisé à partir d’au moins certaines données de l’ensemble de données d’entrée 10 et des valeurs des grandeurs géométriques 14 mesurées lors de la coupe orthogonale. Il est détaillé dans la suite de la description.
Une quatrième sous-étape de calcul E62 consiste à calculer, à partir du flux thermique primaire et du flux thermique secondaire , une température totale représentative de la température maximale au niveau d’une surface usinée 5B de la pièce témoin 4B lors de la coupe orthogonale. Cette température totale correspond à une estimation plus fine de la température au niveau de la surface usinée 5B puisque son calcul prend en compte, en plus du flux thermique tertiaire , le flux thermique primaire et le flux thermique secondaire . Ce calcul est détaillé dans la suite de la description.
Une sous-étape de comparaison E63 consiste à comparer la température totale à la température critique . Si la température totale est supérieure ou égale à la température critique , alors le jeu de paramètres opératoires 3 est rejeté. Si la température totale est inférieure à la température critique , alors le jeu de paramètres opératoires 3 est validé.
Le dispositif 1, comporte une unité d’acquisition 16 (notée ACQ sur la , pour « acquisition unit » en anglais) permettant de mettre en œuvre l’étape d’acquisition E1. Il peut s’agir d’éléments usuels (non représentés) permettant à un opérateur de renseigner des données, par exemple un clavier et un écran d’affichage ou un écran tactile. Cette unité d’acquisition 16 est configurée pour recevoir l’ensemble de données d’entrée 10 qui comprend le jeu de paramètres opératoires 3 à valider et le jeu de paramètres additionnels 11.
De manière non limitative, le jeu de paramètres opératoires 3 peut comprendre les paramètres suivants, liés à la cinématique de l’outil de fraisage 2 : - une vitesse d’avance de l’outil de fraisage 2 ; - une fréquence de rotation de l’outil de fraisage 2 ; - une vitesse de coupe de l’outil de fraisage 2 ; - une avance par dent de l’outil de fraisage 2 ; - un engagement radial de l’outil de fraisage 2 ; et - un engagement axial de l’outil de fraisage 2.
Toujours de manière non limitative, le jeu de paramètres opératoires 3 peut comprendre les paramètres suivants, liés à la géométrie de l’outil de fraisage 2 et à des arêtes de coupe 17 de dents 18 dont l’outil de fraisage 2 est pourvu ( et ) : - un diamètre de l’outil de fraisage 2 ; - un nombre de dents de l’outil de fraisage 2 ; - un angle d’hélice de l’outil de fraisage 2 ; - un angle de coupe des arêtes de coupe 17 de l’outil de fraisage 2 ; - un angle de dépouille des arêtes de coupe 17 de l’outil de fraisage 2 ; - un rayon d’acuité des arêtes de coupe 17 de l’outil de fraisage 2 ; et - une usure en dépouille des arêtes de coupe 17 de l’outil de fraisage 2.
Par ailleurs, l’ensemble de données d’entrée 10 comprend également le jeu de paramètres additionnels 11 correspondant à des données préenregistrées nécessaires pour les calculs que le dispositif 1 doit réaliser. Par exemple, il peut s’agir de paramètres intrinsèques à l’outil de fraisage 2 et à la pièce à usiner 4, comme des caractéristiques liées à leurs matériaux. Bien que ces paramètres additionnels 11 soient à prendre en compte pour quantifier les effets du fraisage sur la pièce à usiner 4, ils sont non modifiables. De manière non limitative, les paramètres additionnels 11 peuvent comprendre : - une conductivité thermique de l’outil de fraisage 2 ; - une capacité thermique massique de l’outil de fraisage 2 ; - une masse volumique de l’outil de fraisage 2 ; - une conductivité thermique de la pièce à usiner 4 ; - une capacité thermique massique de la pièce à usiner 4 ; et - une masse volumique de la pièce à usiner 4.
L’unité d’acquisition 16 est apte à fournir au moins certaines données de l’ensemble de données d’entrée 10 à d’autres unités du dispositif 1 pour leur permettre de réaliser des calculs utilisant ces données.
En outre, le dispositif 1 comporte également une première unité de traitement de données 19 (notée COMP1 sur la , pour « computation unit » en anglais) apte à mettre en œuvre l’étape de traitement de données E3 qui a lieu après l’étape de fraisage E2. L’unité de traitement de données 19 est configurée pour déterminer les coefficients d’efforts spécifiques 13 représentatifs des efforts d’usinage 12 appliqués sur la pièce témoin 4A lors du fraisage de référence ( ) réalisé lors de l’étape de fraisage E2.
Dans un mode de réalisation préféré, l’unité de traitement de données 19 est configurée pour déterminer les coefficients d’efforts spécifiques 13 en intégrant des résultats expérimentaux dans des expressions théoriques déterminés analytiquement. En effet, d’une part les efforts d’usinage 12 sont mesurés expérimentalement lors du fraisage de référence de l’étape de fraisage E2, et d’autre part, des efforts d’usinage théoriques sont obtenus par calculs analytiques comme expliqué ci-dessous.
Le fraisage de référence, représenté schématiquement sur la , correspond à une opération d’usinage usuelle de la pièce témoin 4A avec le jeu de paramètres opératoires 3. Il consiste à usiner une face 8A de la pièce témoin 4A à l’aide de l’outil de fraisage 2 de manière à obtenir une surface usinée 5A. L’avance de l’outil de fraisage 2 est illustrée par une flèche F1 et sa rotation est illustrée par une flèche F2.
Ainsi, dans tous les modes de réalisation décrits, le circuit de contrôle 16 comporte une unité de démarrage formée d’un circuit de dissipation, d’un circuit de régulation de la tension et d’un comparateur 26.
Le comparateur 26 est propre à comparer la tension en un point de comparaison du circuit de dissipation 22 avec la tension en un point de comparaison du circuit de régulation 24, le comparateur 26 étant propre à émettre en sortie une tension de commande des deux commutateurs 18 et 20 dépendant de la comparaison entre la valeur des tensions des deux points de comparaison.
Procédé et dispositif de validation d’un jeu de paramètres opératoires d’une machine-outil, en particulier pour un fraisage. La présente invention concerne un procédé et un dispositif de validation d’un jeu de paramètres opératoires d’une machine-outil, en particulier pour un fraisage.
Etat de la technique Lors de l’usinage d’une pièce, des phénomènes physiques, aussi appelés cas de chargement, susceptibles d’altérer des caractéristiques mécaniques de la pièce usinée peuvent intervenir. Ces cas de chargement dépendent, notamment, des paramètres d’usinage. Par exemple, un usinage avec des paramètres mettant en jeu de grandes déformations, de grandes vitesses de déformation ou des gradients de température importants, peut fragiliser la pièce usinée en réduisant sa résistance mécanique, notamment sa limite en fatigue.
Or, dans certains domaines, notamment en aéronautique, des procédés à très grande vitesse (Usinage à Grande Vitesse) avec des profondeurs de passe importantes sont souvent utilisés pour des raisons de coût de production. Ce type de procédé peut mettre en jeu des cas de chargement importants. De plus, les pièces aéronautiques peuvent être coûteuses à fabriquer (formes complexes, grandes tailles, matériaux coûteux) et présenter des enjeux de sécurité, ce qui rend leur intégrité mécanique particulièrement importante. Il est donc primordial de quantifier les cas de chargement, afin de pouvoir estimer les effets d’un usinage sur la santé matière d’une pièce à usiner.
Les cas de chargement comprennent des chargements mécaniques (forces, pressions) et des chargements thermiques (flux thermiques, températures). On sait, par exemple, que lors de l’usinage d’une pièce, une température trop importante induite au niveau de la surface usinée crée des contraintes résiduelles néfastes pour la durée de vie en fatigue de ladite pièce. S’il existe des méthodes pour limiter la température au niveau des surfaces usinées (injection de fluide de refroidissement, … ), il n’existe en revanche pas de solution pour estimer cette température préalablement à l’usinage. En particulier, il n’existe pas de solution permettant de savoir si des paramètres d’un usinage vont générer un cas de chargement néfaste ou non pour la santé matière d’une pièce à usiner.
La présente invention a pour objet de proposer une solution pour remédier au manque précité. Elle concerne un procédé de validation d’un jeu de paramètres opératoires d’une machine-outil, en particulier pour un fraisage.
Selon l’invention, le procédé de validation comporte au moins la suite d’étapes suivante : - une étape d’acquisition consistant à acquérir un ensemble de données d’entrée comprenant au moins : • un jeu de paramètres opératoires à valider, comportant des paramètres liés à la machine-outil et des paramètres liés à l’outil de fraisage ; et • un jeu de paramètres additionnels relatif à des caractéristiques de l’outil de fraisage et de la pièce à usiner ; - une étape de fraisage consistant à réaliser, à l’aide de l’outil de fraisage, au moins un fraisage de référence d’une première pièce témoin, représentative de la pièce à usiner, et à mesurer des valeurs d’efforts d’usinage appliqués par ledit outil de fraisage sur ladite première pièce témoin ; - une première étape de traitement de données consistant à déterminer, à partir d’au moins certaines données de l’ensemble de données d’entrée et des valeurs d’efforts d’usinage mesurées à l’étape de fraisage, des coefficients d’efforts spécifiques représentatifs desdits efforts d’usinage ; - une étape de coupe orthogonale consistant à réaliser, à l’aide de l’outil de fraisage, au moins une coupe orthogonale d’une seconde pièce témoin, représentative de la pièce à usiner, et à mesurer au moins des valeurs de grandeurs géométriques liées à un copeau de référence généré lors de ladite coupe orthogonale ; et - une deuxième étape de traitement de données comprenant au moins : • une première sous-étape de calcul consistant à calculer, à partir d’au moins certaines données de l’ensemble de données d’entrée et des valeurs des grandeurs géométriques mesurées à l’étape de coupe orthogonale, un flux thermique dit tertiaire généré dans une zone dite de cisaillement tertiaire de la seconde pièce témoin lors de ladite coupe orthogonale ; • une deuxième sous-étape de calcul consistant à calculer, à partir du flux thermique tertiaire, une température dite finale représentative de la température maximale au niveau d’une surface usinée de la seconde pièce témoin lors de la coupe orthogonale ; et • une sous-étape de comparaison consistant à comparer la température finale à une température dite critique et à : ♦ rejeter le jeu de paramètres opératoires (3) si la température finale ( ) est supérieure ou égale à la température critique ( ) ; et ♦ valider le jeu de paramètres opératoires (3) si la température finale ( ) est inférieure à la température critique ( ).