INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Selon ce schéma de fonctionnement préféré, vu du côté de la poulie 8 motrice, la poulie 8 motrice est conçue de telle sorte que le premier flasque 9 du côté du groupe 1 d’entraînement soit fixe sur l’arbre 2 d’entraînement et que le deuxième flasque 10 soit mobile en translation suivant l’axe de rotation de l’arbre 2 d’entraînement, notamment selon une liaison glissière. Il y a alors trois modes de fonctionnement au niveau de la poulie 8 motrice : un premier mode de fonctionnement dans lequel la transmission 7 à variation continue est au repos (i.e. qu’elle ne tourne pas car le groupe 1 d’entraînement est à l’arrêt) : un ressort (i.e. le premier organe 14a de rappel) de la poulie 8 motrice pousse sur les premier et deuxième flasques 9, 10 pour les séparer, la courroie 15 est libre et il n’y a pas de transmission ; un deuxième mode de fonctionnement dans lequel la vitesse de l’arbre 2 d’entraînement est strictement inférieure à la vitesse d’enclenchement de la transmission 7 à variation continue ; la rotation de la poulie 8 motrice provoque une force centrifuge qui agit sur des masselottes/cames de la poulie 8 motrice (par exemple logées dans le dôme 41) ; les masselottes/cames viennent appuyer sur le deuxième flasque 10 et pousser contre le ressort de la poulie 8 motrice ; la vitesse étant encore trop faible, l’effort presseur des masselottes/cames n’est pas suffisant pour vaincre le ressort de la poulie 8 motrice, les premier et deuxième flasques 9, 10 restent donc séparés et il n’y a pas d’entraînement de la poulie 11 menée via la courroie 15 ; un troisième mode de fonctionnement dans lequel la vitesse de l’arbre 2 d’entraînement est strictement supérieure à la vitesse d’enclenchement de la transmission 7 à variation continue, l’effort presseur des cames/masselottes est suffisant pour vaincre le ressort de la poulie 8 motrice et le deuxième flasque 10 est donc poussé vers le premier flasque 9 ; il y a alors entraînement de la courroie 15 et la transmission commence (i.e. la poulie 11 menée se met en rotation entraînant ainsi l’arbre 5 mené) ; plus la vitesse de rotation de l’arbre 2 d’entraînement augmente, plus le deuxième flasque 10 se rapproche du premier flasque 9, ce qui grâce à l’inclinaison des flancs 23, 24 de la gorge 22 de la poulie 8 motrice, a pour conséquence de faire varier le diamètre primitif de la poulie 8 motrice et donc la valeur du rapport de transmission de la transmission 7 à variation continue ; plus la vitesse de l’arbre 2 d’entraînement augmente, plus le diamètre primitif de la poulie 8 motrice augmente et plus la valeur du rapport de transmission de la transmission 7 à variation continue diminue ce qui provoque une accélération de l’arbre 5 mené. Le deuxième mode de fonctionnement n’est pas obligatoire, mais il permet à la transmission 7 à variation continue de remplir le rôle d’un embrayage centrifuge. Certaines transmissions à variation continue ont ce deuxième mode, d’autres ne l’ont pas et l’entraînement se fait directement sans passer par cette phase d’accélération où la vitesse de l’arbre 2 d’entraînement doit dépasser la vitesse d’enclenchement de la transmission 7 à variation continue.
Le schéma de fonctionnement préféré décrit ci-dessus n’est pas limitatif dans le sens où sa description vaut pour un mode de réalisation particulier de la tirefonneuse 100. Certaines transmissions à variation continue peuvent être plus petites et compactes et/ou peuvent être plus simples dans leur fonctionnement et/ou ne disposent pas de la rampe 17 de guidage qui permet une variation de la valeur du rapport de transmission de la transmission 7 à variation continue suivant le couple résistant. Ces systèmes simplifiés sont simplement pilotés par la variation du régime moteur (le moteur 18 va ralentir en cas de pic de couple). Qui plus est, certaines transmissions à variation continue ne permettent pas à la courroie 15 d’être libre lorsque que le régime moteur est faible ; ces systèmes doivent être couplés avec un embrayage centrifuge.
Il a été décrit ci-avant un mode de réalisation particulier de transmission à variation continue à courroie, et notamment commandée de manière interne via des premier et deuxième organes de rappel de type ressort et des masselottes/cames. Alternativement, la transmission 7 à variation continue peut être choisie parmi : une transmission 7 à variation continue à courroie avec pilotage externe (en utilisant un actionneur pneumatique, électrique ou hydraulique par exemple en remplacement des premier et deuxième organes de rappel de type ressort et des masselottes/cames) ; une transmission 7 à variation continue hydraulique par exemple avec un visco-coupleur ou un convertisseur de couple ; une transmission 7 à variation continue mécanique par exemple toroïdale, conique, ou par train épicycloïdal.
Dans ce procédé conventionnel, les propriétés du moule carapace, notamment les propriétés thermomécaniques, jouent un rôle primordial sur la qualité de la pièce métallique produite. Avant la coulée du métal liquide, le moule initialement froid est directement introduit dans le four de fusion à plus de 1000°C. Il doit donc résister à un choc thermique important, avec une rapide variation de température supérieure à 1000°C, entrainant un risque de développement de macro et microfissures. Ensuite, le moule carapace est rempli par le métal liquide à plus de 1500°C. La pression hydrostatique importante peut conduire à la rupture du moule carapace. Le moule reste alors à cette température pendant plusieurs dizaines de minutes, d’où un risque de fluage du moule. Lors du refroidissement et de la solidification du métal, le moule carapace ne doit pas être trop rigide afin de ne pas contraindre la pièce métallique lors de son retrait (c’est-à-dire lors de la diminution de ses dimensions après refroidissement). En effet, une contrainte locale trop importante générée par le moule risque d’engendrer des défauts tels que des grains recristallisés et/ou des criques sur la pièce métallique. Après solidification (environ 1300°C) et au cours du refroidissement jusqu’à température ambiante, le moule doit être le plus friable possible pour faciliter le décochage et éviter toute mise sous contrainte de la pièce métallique.
Les principales limitations de ce procédé conventionnel sont qu’il ne permet pas de contrôler l’uniformité de l’épaisseur du moule carapace notamment en fonction de ses courbures et d’adapter localement les propriétés du moule carapace en termes par exemple de composition, de microstructure ou encore d’épaisseur, afin de garantir l’obtention d’une pièce obtenue par coulée qui correspondent aux critères de non mise au rebut.
La technique de fabrication additive du moule carapace tente de pallier ces inconvénients, et permet notamment de s’affranchir des limites de fabricabilité du procédé standard, en adaptant localement l’épaisseur, la microstructure et la composition de la carapace en fonction du besoin thermomécanique du moule. Le procédé additif permet également de gérer la résistance à la compression du moule carapace, afin de ne pas générer des contraintes dans la pièce métallique au refroidissement, par exemple par diminution localisée de son épaisseur ou par insertion d’architectures spécifiques dans certaines zones du moule carapace.
Il est connu du document US 2019/0001403A1 de fabriquer un moule carapace avec noyau en utilisant la stéréolithographie. Ce procédé additif consiste à construire une pièce couche par couche par polymérisation sélective d’une section de couche d’un système réactif qui est une dispersion de particules céramiques dans une résine photo polymérisable. Ce procédé présente une résolution dimensionnelle élevée, mais la taille des grains céramiques nécessaires à la tenue au choc thermique et au dimensionnel du moule va imposer une épaisseur de couche au moins de l’ordre du millimètre, ce qui implique une rugosité de surface interne de moule trop importante par rapport aux exigences requises.
Il est en outre connu des documents EP3030367B1 et US7533713B2 un procédé additif utilisant le jet de liant. Ce procédé de jet de liant est également un procédé additif couche par couche qui consiste à agglomérer une section désirée d’un lit de poudre par éjection de gouttelettes de liant. C’est une technologie permettant de répondre au besoin dimensionnel final d’un moule carapace en grappe (moule carapace de grande taille). En revanche, il présente l’inconvénient en termes de mauvais état de surface et tenue mécanique insuffisante. D’autre part, le procédé de jet de liant est par nature mono-matériau.
De tous les procédés connus, aucun ne permet de répondre à l’ensemble des critères recherchés pour un moule carapace avec noyaux. En particulier, aucun ne permet de combiner une précision dimensionnelle élevée avec la réalisation d’une pièce en plusieurs matériaux.
En outre, le recherche de performances accrues des moteurs implique notamment un refroidissement plus efficace des aubes de turbine situées immédiatement en aval de la chambre de combustion. Cette exigence nécessite la formation à l’intérieur de ces aubes de cavités internes de circulation du fluide de refroidissement plus élaborées. Ces cavités sont obtenues par la réalisation de noyaux céramiques ayant la forme des cavités finales, ce ou ces noyaux étant agencés dans le moule carapace. Or les procédés connus ne permettent pas de fabriquer une pièce multi-matériau, c’est-à-dire un moule carapace avec son ou ses noyaux, tout en présentant la précision dimensionnelle citée ci-avant.
L’invention a donc notamment pour but d’apporter une solution simple aux problèmes de l’art antérieur décrit précédemment par la fabrication simplifiée d’un moule carapace.
Résumé A cet effet, la présente divulgation propose un procédé de réalisation d’un moule carapace pour fabriquer une pièce de turbomachine, telle qu’une aube de turbomachine, le procédé comprenant : a) réalisation par fabrication additive du moule de la pièce par dépôts successifs de couches de fil extrudé de manière à former une surface interne complémentaire de la surface externe de la pièce de turbomachine, b) au cours de l’étape a) ou postérieurement à l’étape a), lisser ou usiner la surface interne du moule de manière à obtenir un état de surface correspondant à celui de la pièce de turbomachine.
Le procédé permet ainsi de modifier, au cours de la fabrication du moule, l’état de surface interne qui sera en contact avec le métal liquide lors de la coulée. En effet, au cours d’un procédé de fabrication additif conventionnel par dépôt de fil fondu ou par extrusion (communément connu sous le terme anglais « robocasting »), le moule obtenu peut être complexe, mais l’état de surface limité, notamment en raison de la taille et de la forme du fil de matière utilisé, de la précision de positionnement de la tête de dépôt par rapport au plateau de fabrication mais aussi du retrait de la matière au séchage et de la tenue mécanique de cette dernière au fur et à mesure de la construction de la pièce. Le parachèvement, par lissage et/ou usinage, utilisé au cours du procédé de la présente divulgation permet de rectifier l’état de surface de la pièce, en parachevant la surface interne au fur et à mesure des dépôts de couche de matière, et donc de sa construction. Cette étape de modification de la surface interne est réalisée au cours de la construction du moule afin que toutes les surfaces du moule en contact avec le métal liquide lors de la coulée soient accessibles à l’outil à un moment de la fabrication pour être parachevées. Même les surfaces les plus difficiles du fait de la géométrie complexe du moule sont donc accessibles. Le procédé permet donc de fabriquer un moule avec un état de surface optimal, simplement et rapidement. Ce procédé présente ainsi l’avantage d’une mise en œuvre simplifiée, en ne nécessitant pas d’étapes de fonderie complexes.
Alternativement, les étapes a) et b) peuvent être répétées pour former des couches successives de fil extrudé jusqu’à la formation de la surface interne du moule.
L’étape de lissage/usinage peut en outre être réalisée au moyen d’une tête de fraisage, de préférence configurée pour obtenir une rugosité de surface Ra inférieure à 5 µm, de préférence inférieure à 3 µm. L’état de surface obtenu est ainsi équivalent à celui de la surface du moule carapace obtenu par un procédé conventionnel tel que le moulage à la cire perdue.
Alternativement ou au surplus, l’étape de lissage/usinage est réalisée au moyen d’un outil d’aplanissement, de préférence configuré pour obtenir une rugosité de surface Ra inférieure à 5 µm, de préférence inférieure à 3 µm.
En outre, les couches de fil extrudé peuvent comprendre un premier matériau et un deuxième matériau, le premier matériau étant différent du deuxième matériau.
Selon une alternative, au cours du procédé, pour : - l’étape a), on fournit une première tête d’extrusion et une deuxième tête d’extrusion, chacune déposant une ou plusieurs couches de fil extrudé de matériau différent, - l’étape b) on fournit un outil de lissage.
En outre, le fil extrudé peut comprendre plusieurs composants choisis parmi au moins l’un de : une ou des poudres céramiques, un dispersant, un ou des liants, un ou des plastifiants, un ou des solvants, un lubrifiant. Le fil extrudé peut en outre comprendre des particules choisies parmi au moins l’une de : alumine, zircone, zircon, silice, cristobalite, mullite, chamotte, molochite, yttrine, carbure de silicium.
Un adjuvant est par exemple un plastifiant pour béton, un superplastifiant pour béton, un accélérateur de prise de béton, un entraîneur d’air, un hydrofuge de masse.
Pour acheminer les différents matériaux constitutifs du mélange, des réservoirs vers le mélangeur, l’équipement 0 comporte préférentiellement des pompes et/ou des convoyeurs. Par mesure de simplification des figures, seuls les convoyeurs sont représentés, les pompes transportant des liquides étant non représentées.
En l’occurrence, le deuxième réservoir R2 est préférentiellement associé à une deuxième pompe pour distribuer une quantité contrôlée d’eau du deuxième réservoir R2 vers l’entrée 51 de malaxeur via la conduite de transport d’eau. Cette deuxième pompe est par exemple actionnée par un deuxième moteur qui est préférentiellement de type moteur hydraulique.
De manière similaire, le troisième réservoir R3, éventuellement amovible du bâti 1, est préférentiellement associé à une troisième pompe pour distribuer une quantité contrôlée de premier adjuvant du troisième réservoir R3 vers l’entrée 51 du malaxeur via la conduite de transport du premier adjuvant.
Cette troisième pompe est par exemple actionnée par un troisième moteur qui est préférentiellement de type moteur hydraulique.
De même, le quatrième réservoir R4, éventuellement amovible du bâti 1, est associé à une quatrième pompe pour distribuer une quantité contrôlée de deuxième adjuvant du quatrième réservoir R4 vers l’entrée 51 du malaxeur via la conduite de transport du deuxième adjuvant.
Cette quatrième pompe est par exemple actionnée par un quatrième moteur, préférentiellement de type moteur hydraulique.
De manière similaire, le cinquième réservoir R5, éventuellement amovible du bâti 1, est associé à une cinquième pompe pour distribuer une quantité contrôlée de troisième adjuvant du cinquième réservoir R5 vers l’entrée 51 du malaxeur 5 via la conduite de transport du troisième adjuvant.
Cette cinquième pompe est par exemple actionnée par un cinquième moteur, préférentiellement de type moteur hydraulique.
Les réservoirs R1 à R5 peuvent être prévus amovibles du bâti 1 pour conférer à l’équipement 0 selon l’invention un aspect modulaire, en fonction du nombre de matériaux et de la quantité de matériaux que l’on souhaite mélanger lors d’une tournée de livraison de mélanges sur des chantiers.
L’aspect amovible des réservoirs est aussi utile dans la mesure où cela facilite l’entretien de l’équipement 0 (nettoyage facilité des réservoirs) et facilite le rechargement en matériau des réservoirs (un réservoir vide peut être démonté et remplacé par un réservoir plein de matériau).
Par ailleurs, si l’opérateur veut changer de nature de matériau contenu dans un réservoir donné, il peut alors simplement installer un nouveau réservoir contenant le nouveau matériau à intégrer dans le mélange.
Cela limite le besoin de vidanger et laver les réservoirs ce qui est plus rapide, économique en liquide de lavage (eau) tout en limitant la quantité de matériau rejeté lors de la vidange.
Le fait d’avoir un ou plusieurs réservoirs amovibles peut ainsi permettre un gain économique.
Préférentiellement, l’équipement 0 selon l’invention comporte également une pluralité de capteurs.
L’équipement 0 comporte également une unité de commande 50 reliée à la pluralité de capteurs et à une pluralité d’actionneurs agencés de sorte à : - admettre une quantité de premier matériau (provenant de la trémie 2) en entrée 51 de malaxeur 5 fonction d’une consigne prédéterminée de premier matériau souhaité dans le mélange ; et - admettre en entrée 51 de malaxeur 5, via ladite conduite de transport d’eau, une quantité d’eau (provenant du deuxième réservoir R2) fonction d’une consigne prédéterminée d’eau souhaitée dans le mélange.
- les paramètres statistiques peuvent être représentatifs d’écarts de points constituant la surface à un plan approximant cette surface ;
- des composantes du vecteur peuvent être choisie parmi une moyenne, une médiane un écart-type des écarts, un premier, un second, un troisième et un quatrième moment d’un histogramme normalisé des écarts, une valeur d’un histogramme cumulé des écarts, et des intégrales de l’histogramme cumulé ;
- les paramètres statistiques sont représentatifs d’une teinte ou d’une texture de la surface de l’article dans l’image numérique, l’image numérique étant en couleur ;
- l’étape de calculer des paramètres statistiques peut comprendre une sous-étape de détermination d’une pluralité de points répartis sur la surface et une sous-étape de définition, pour chacun des points, de zones de surfaces croissantes, chacune centrées sur le point considéré, les paramètres statistiques étant calculés sur la base de ces surfaces ;
- des composantes du vecteur sont choisies parmi une moyenne de niveaux de gris de pixels de l’une ou plusieurs des zones, et parmi des moyennes respectives des niveaux de couleurs de pixels de l’une ou de plusieurs des zones ; et
- le procédé peut combiner un calcul de probabilité basé sur des paramètres statistiques pouvant être représentatifs d’écarts de points constituant la surface à un plan approximant une surface de l’article dans l’image avec un calcul de probabilités basé sur une teinte ou d’une texture d’une surface de l’article dans l’image numérique.
L’invention s’étend à un procédé de traitement d’articles mettant en œuvre le procédé de discrimination d’articles selon l’invention, et comprenant en outre l’étape d’émettre un signal de commande à destination d’un dispositif de traitement d’article en réponse à la génération du paramètre représentatif du type d’emballage de l’article.
Ce procédé permet un traitement différencié entre les articles selon leur emballage, et donc d’optimiser la vitesse de traitement selon les objectifs prioritaires (vitesse, fiabilité) fixés par le praticien.
Un second aspect de l’invention porte sur un système configuré pour mettre en œuvre le procédé du premier aspect de l’invention au sein d’une installation de tri.
En vue de la réalisation de ce but, un second aspect de l’invention est une installation de tri d’articles configurée pour mettre en œuvre le procédé de traitement d’article selon l’invention.
Cette installation permet le traitement efficace d’un flux d’articles à manipuler individuellement, avec un traitement adapté à leurs types d’emballage respectifs, box ou polybag. Plus spécifiquement, pour un niveau de fiabilité donné, le traitement individuel des articles peut être accéléré lorsque l’article est emballé dans un box.
Selon des caractéristiques additionnelles non-limitatives du second aspect de l’invention, considérées individuellement ou selon toute combinaison techniquement réalisable :
- le dispositif de traitement d’article peut être un bras manipulateur robotisé ;
- le bras manipulateur robotisé peut être d’équipé d’un dispositif de saisie par aspiration.
La représente une portion d’une installation de traitement d’articles ;
la est vue schématique de profil du dispositif de traitement surfacique de la .
la est une vue schématique en perspective d’une partie (la tête scanner) du dispositif de traitement surfacique des figures 4 et 5.
la représente, en vue de dessus, un motif formé par le faisceau de traitement à la surface d’une pièce à traiter.
la est une représentation graphique reproduisant trois images, réalisées avec une caméra rapide, de l’impact du faisceau de traitement et du faisceau de mesure sur la pièce, à trois instants successifs dans le plan de balayage.
Les figures 1 à 3, qui concernent des dispositifs de l’art antérieur ont été décrites plus haut.
Les figures 4 à 6 montrent un mode de réalisation d’un dispositif de traitement surfacique selon l’invention, respectivement vu de dessus, vu de profil et en perspective. Ce dispositif de traitement surfacique comprend un outil 30 comportant :
- une première source LASER 12 émettant un rayonnement LASER pulsé de puissance formant un faisceau de traitement 14,
- une tête scanner 10, traversée par le faisceau de traitement,
- une lentille 11, visible uniquement sur la , agencée en sortie de la tête scanner 10 et traversée par le faisceau de traitement 14 sortant de la tête scanner.
Ladite tête scanner 10 est configurée pour guider et orienter le faisceau de traitement 14 vers une zone d’entrée de la lentille et pour faire osciller ledit faisceau de traitement dans un plan de balayage dans les limites de ladite zone d’entrée, afin de balayer le faisceau de traitement à la surface d’une pièce à traiter 100.
La montre un exemple de trajet, qualifié de motif en pinceau, que peut parcourir le faisceau de traitement sur la pièce. Dans cet exemple, le faisceau est balayé de gauche à droite et inversement dans un plan de balayage P au fur et à mesure que l’outil 30 est déplacé selon la direction de déplacement δ. L’outil suit ainsi un circuit de traitement représenté par la ligne 22 qui matérialise le déplacement de l’axe central de la lentille sur la pièce. Le déplacement de l’outil le long du circuit de traitement 22 et le balayage du faisceau de traitement dans le plan P, qui est sensiblement orthogonal à la direction de déplacement δ, permet de traiter la pièce sur une bande centrée sur le circuit de traitement 22. La largeur de cette bande dépend notamment des caractéristiques optiques de la lentille (en particulier sa distance focale) et des caractéristiques de la tête scanner utilisée.
Pour permettre le balayage du faisceau de traitement, la tête scanner comprend deux miroirs de déviation 101, 102 de petite taille, agencés en série immédiatement en amont de la sortie de la tête scanner en regard de laquelle est agencée la lentille 11. Le miroir 101 est monté oscillant autour d’un axe 1011, tandis que le miroir 102 est monté oscillant autour d’un axe 1021 ; dans l’exemple illustré, les axes 1011 et 1021 sont orthogonaux. Seul le miroir 101 a été représenté sur la , tandis que seul le miroir 102 est représenté sur la . L’agencement des deux miroirs apparaît plus clairement à la , en perspective.
A noter que l’invention permet d’utiliser une tête scanner classique disponible dans le commerce, ce qui permet d’offrir un dispositif de traitement surfacique à moindre coût.
Le dispositif de traitement surfacique comprend de plus des moyens de déplacement relatif permettant de déplacer l’outil 30 relativement à la pièce à traiter 100, notamment selon la direction de déplacement δ. Par exemple, le dispositif de traitement comprend un bras articulé robotisé (non représenté) ayant une extrémité distale sur laquelle est monté l’outil 30.