INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
La représente une turbomachine 1 de l’art antérieur comprenant d'amont en aval dans le sens de circulation des gaz au sein de la turbomachine 1, une soufflante 2, un compresseur basse pression 3, un compresseur haute pression 4, une chambre de combustion 5, une turbine haute pression 6 et une turbine basse pression 7. L'air entrant dans la turbomachine 1 se divise en un flux d'air primaire (flèche A) qui circule dans une veine d’air dite primaire 8 à l'intérieur des compresseurs basse et haute pression 3, 4 vers la chambre de combustion 5 puis à travers les turbines haute et basse pression 6, 7, et en un flux d'air secondaire (flèches B) qui circule dans une veine d’air dite secondaire 9 contournant les compresseurs 3, 4, la chambre de combustion 5 et les turbines 6, 7. Les veines 8, 9 sont traversées par des bras structuraux 10 s'étendant radialement. Un bras 10 contient un arbre de transmission de puissance 11 s’étendant sensiblement radialement et dont l'extrémité radialement interne est entraînée en rotation par l'arbre du compresseur haute pression 4. L'extrémité radialement externe de l'arbre de transmission de puissance 11 est entraînée en rotation avec une extrémité d’un arbre principal d’un boîtier de relais d’accessoires 12 de la turbomachine 1. Ce boîtier 12 est classiquement agencé dans une nacelle 13 formant une enceinte périphérique de la turbomachine 1.
Comme illustré à la , ce boîtier de relais d’accessoires 12, communément appelé AGB pour « Accessory Gear Box », comprend un carter fixe 14 et un train d’engrenages mobiles comportant une succession de roues dentées cylindriques 15 en prise les unes avec les autres et dont les diamètres sont adaptés de manière à ce que certaines roues dentées 15 soient solidaires d’arbres de sortie servant chacun à l’entraînement d’au moins un équipement ou accessoire 16, à une vitesse donnée.
Historique de l’invention Le « châssis télescopique PITERAC pour résidences mobiles en zones inondables » proposé ici est une évolution du projet « Plateforme insubmersible pour terres exposées aux risques et aléas climatiques » qui a fait l’objet d’une demande de brevet n° WO2018178897. Cette demande de brevet concernait une habitation légère flottante fixée sur une fondation ancrée dans le sol, alors que la demande actuelle ne s’intéresse qu’au châssis télescopique qui assure le transport, la mobilité, le montage et la flottabilité du module.
Le châssis télescopique PITERAC est composé de différentes parties superposées qui constituent la structure principale d’un module d’habitation destiné à être érigé en zone inondable. Sa conception permet le remorquage et le colisage compact des éléments pour le transport, la mise en station du châssis sur son support, le déploiement rapide de l’ossature du module sur son noyau central, l’élévation par flottaison du module en coulissant sur les guides du châssis lors d’une inondation. Pour une bonne compréhension, un lexique est disponible à la fin de la description, mais on peut distinguer Le module PITERAC qui désigne la partie habitable de la résidence Le châssis PITERAC qui désigne le support et le corps central du module PITERAC est le nom générique du concept qui associe le châssis et le module
L’invention, objet de la présente demande de brevet, porte sur les aspects nouveaux du châssis PITERAC, qui permet la combinaison de 3 fonctions principales qui n’apparaissaient pas dans la demande de brevet n° WO2018178897 : Structure habitable à montage rapide en 1 jour Résidence mobile remorquable repliée ou dépliée Module muni d’un dispositif d’élévation sans fondations
L’invention est caractérisée par 19 revendications répertoriées et classées ci-dessous faisant référence aux numéros de pièces du module identifiés à la [Table 1] : Revendication 1 : caractéristiques générales du châssis Revendication 2 : caractéristiques de la forme préférentielle hexagonale Revendication 3 : caractéristiques du support de châssis Revendication 4 : caractéristiques de l’ensemble roulant Revendication 5 : caractéristiques du cadre roulant et du timon extensible Revendication 6 : caractéristiques de la base élévatrice Revendication 7 : caractéristiques des vérins de calage Revendication 8 : caractéristiques du socle d’interface Revendication 9 : caractéristiques du corps de châssis Revendication 10 : caractéristiques du noyau central Revendication 11 : caractéristiques de la plateforme supérieure Revendication 12 : caractéristiques du mât central Revendication 13 : caractéristiques des fermes triangulées Revendication 14 : caractéristiques des suspentes du plancher Revendication 15 : caractéristiques des flotteurs gonflables Revendication 16 : caractéristiques du châssis lors de l’inondation Revendication 17 : caractéristiques du châssis submergé Revendication 18 : caractéristiques du châssis lors de sa mise à l’eau intentionnelle Revendication 19 : caractéristiques de stockage et transport du module
Pour le référencement et l’identification des numéros de pièces du module figurant dans la description, les revendications ou les dessins, se référer à la [Table 1]. L’invention sera mieux comprise au travers de la description détaillée d’exemples de réalisation préférentiels de l’invention en référence aux 10 figures dans lesquelles : : Vue simplifiée du module en station, déplié autour du châssis. Cette figure permet de visualiser la structure du châssis (2) en trait gras, sur laquelle s’articule l’ossature du module (3,4,5) en simple trait, le tout reposant sur le support (1) de châssis en trait double. : Vue générale du module replié sur le châssis lors du remorquage. Cette figure permet d’identifier le volume du colis que constitue les éléments du module (3,4,5) rangés à l’intérieur de la structure du châssis (1,2). : Vue de dessus et de côté du châssis replié lors du transport. Cette figure permet d’identifier les différentes pièces composant le châssis (1,2) en situation de remorquage. : Vue éclatée du châssis replié. Cette figure montre la superposition des 3 parties principales du châssis ; à savoir le support du châssis (1) composé de l’ensemble roulant (1a) et de la base élévatrice (1b) sur laquelle coulisse le corps de châssis (2). : Perspective et détails du châssis replié lors de la mise en station sur son support. Cette figure permet de voir les 3 parties principales (1a,1b,2) du châssis combinées ensemble et d’identifier les pièces qui permettent d’assurer le calage de la base élévatrice (1b), sur son cadre roulant (1a). : Perspective et détails du châssis lors du montage. Cette figure permet d’identifier les pièces participant au déploiement du module et de voir comment s’effectue depuis la plateforme supérieure, le montage en sécurité de la structure du corps de châssis (2) avec à gauche côté B1 le déploiement des fermes triangulées et à droite côté B2 la suspente des poutres du plancher. : Vue en plan X-X et coupe verticale Y-Y du module sur son châssis pendant l’inondation. Cette figure permet d’identifier les pièces qui participent à l’élévation du module sur son châssis lors d’une montée des eaux et à sa stabilisation sur le sol immergé. : Vue en plan X-X et 2 coupes verticales Y-Y, Z-Z du module sur son châssis lors d’un déplacement d’urgence. Cette figure permet d’identifier les pièces qui participent au déplacement du module déplié sur son châssis sans le démonter : Vue en plan X-X et 2 coupes verticales partielles Y-Y, Z-Z avec 2 détails A-B du support (1) et corps (2) de châssis. Cette figure permet de voir les 3 parties principales (1a,1b,2) du châssis combinées ensemble et d’identifier les pièces qui assurent le verrouillage ou le déverrouillage de chacune d’entre elles dans différentes situations : le transport, la station en attente de flottaison, la flottaison libre, le déplacement d’urgence. : Perspective générale du module déplié, connecté au châssis en station. Cette figure montre l’intégration de la structure du châssis composant l’ossature du module et permet d’identifier la plupart des pièces composant le module
Le tableau ci-dessus est le premier tableau de la demande, on s’y réfèrera par la suite en tant que [Table 1].
Description détaillée de l'invention Pour le référencement et l’identification des numéros de pièces du module figurant dans la description, les revendications ou les dessins, se référer à la [Table 1]. Le plan géométrique du châssis est de préférence identique à celui du module dont il sert de base. Il varie dans une base polygonale, du triangle au dodécagone, jusqu’à la base circulaire. Dans un exemple de réalisation préférentiel, le châssis et son module sont caractérisés par une géométrie de forme hexagonale comme représentés sur toutes les figures de 1 à 10. La forme hexagonale permet d’assembler par juxtaposition plusieurs modules connectés ensemble en nid d’abeilles.
Dans ce même exemple de réalisation, la géométrie hexagonale représentée sur toutes les figures de. 1 à 10, bien que non limitative, est celle qui semble la plus pertinente pour satisfaire à la fois les contraintes statiques et dynamiques de structure, ainsi que les exigences géométriques induites par le concept de transport, de montage rapide et d’élévation du module.
Le châssis télescopique PITERAC est composé de 3 parties principales superposées (1a,1b,2) et combinées entre elles selon : Le support du châssis (1) en métal : c’est la partie inférieure du châssis qui comprend l’ensemble roulant (1a) et la base élévatrice (1b). Il a 2 fonctions : (1a) permet le remorquage du châssis, et assure sa mobilité (1b) sert d’interface entre l’ensemble roulant (1a) qui reste au sol et le corps du châssis (2) qui s’élève lors d’une inondation. Le corps du châssis (2) en alliage léger : c’est la partie supérieure du châssis située au-dessus du socle (11). Il est composé d’un noyau central, c’est une structure monobloc constituée des pièces (21,22), sur laquelle vient se connecter les fermes triangulées (25,26,27,28,29) supportant l’ossature du plancher (31,32) du module. Le noyau central (21,22) a 3 fonctions : Sert de râtelier de stockage des composants du module (3,4,5) lors du transport Permet le déploiement rapide du module grâce aux éléments d’ossature (25,26,27,28,29,31,32) qui s’articulent autour de lui Autorise l’élévation du module par flottaison lors d’une inondation grâce aux tubes (22) coulissants autour des tubes guides (12)
A ce stade, le module est entièrement monté. Il repose sur son châssis (1,2) en position stationnaire, calé sur ses béquilles (13a) et fixé au sol par des piquets (13c). Il faut vérifier à ce stade que la base élévatrice qui a pu être solidarisée au socle (11) lors du transport soit bien déverrouillée. Il suffit pour cela de rabattre la poignée d’assemblage (16b) en position ouverte (O=open) selon les , pour libérer le télescopage des tubes (22) autour des guides (12). Le dispositif d’élévation, situé sous le plancher autour du socle (11), est assuré par un ou plusieurs flotteurs gonflables (38), disposés en anneau ouvert sur le timon (15a). De section circulaire ou elliptique, le volume du ou des flotteurs doit permettre l’élévation du module chargé avec une marge de sécurité grâce à la poussée d’Archimède. Son positionnement annulaire au centre médian du plancher permet le bon équilibre des charges par rapport au centre de gravité du module chargé. Lors de l’inondation, un dispositif de déclenchement automatique (69b), relié à une cartouche de gaz sous pression (69a) gonfle le ou les flotteurs (38). La partie élévatrice du module structurée autour du noyau central (21,22) coulisse verticalement grâce aux tubes (22) autour des guides (12) fixés sur le socle (11) reposant sur le sol. Selon la , lorsque le niveau d’eau (HW min) est atteint, le flotteur se gonfle et le module s’élève en suivant la montée de l’eau jusqu’au niveau (HW top) qui marque la fin des guides (12). Au-delà du niveau (HW top), de l’ordre d’une hauteur d’étage, le module quitte les guides (12) et flotte librement comme un bateau que l’on a attaché préventivement par un câble (39) au socle (11) pour limiter son errance. Un dispositif à air comprimé déclenché électriquement peut de la même manière, remplacer le dispositif au gaz (69a). Dans les 2 cas, lors d’une avarie sur le dispositif à gaz ou de panne d’électricité, un dispositif de gonflage manuel à air (69c) peut être actionné depuis l’intérieur du module par les occupants. Le ou les flotteurs gonflables (38) sont en tissu armé revêtu de PVC et résine polyuréthane ou caoutchouc, matériau léger, souple et résistant, qui permet d’amortir les chocs éventuels des objets charriés par l’eau tout en assurant une bonne glissance de l’eau autour du flotteur même chargée de boue ou de débris. Dans une autre configuration non représentée dans les figures, il est possible de disposer en lieu et place des flotteurs gonflables, des flotteurs rigides, vides ou moussés, de forme parallélépipédique, inscrits dans le cercle médian autour du châssis. Cette option a l’inconvénient, à performance utile égale de péjorer le poids du module et le volume du colis transporté, ainsi que de renchérir l’empreinte carbone de l’ensemble. Le déplacement d’urgence selon la :
A ce stade, le module est entièrement monté. Il repose sur son châssis (1,2) en position stationnaire calé sur ses béquilles (13a) et fixé au sol par des ancrages (13c). Il est possible de déplacer rapidement le module sans avoir à le replier. Lors du montage, le timon (15a) a été télescopé de sorte que le crochet d’attelage dépasse suffisamment le plancher pour pouvoir être pris en remorque selon le repère B2 . La pose préalable à l’intérieur du module de la barre de déplacement (18a), extensible et réglable, inclinée à 45° environ est nécessaire pour assurer l’équilibre des charges. La barre (18a) située au-dessus du timon (15a) est fixée en pied sur le point d’attache (15b) intégré dans le plancher et en tête sur le tube (22) par l’oreille de fixation (18b). La mise en charge de la béquille du timon (15c) permet de décaler les béquilles de stabilisation du châssis (13a) situées sous les guides (12) du socle (11). Pour ce faire il est nécessaire de s’engager sous le plancher pour désactiver les ancrages (13c) et télescoper les béquilles (13a) en position haute, ceci en ajustant pour chaque béquille l’ensemble manchon vissé sur sa broche (13b), selon la . Dans une configuration plus évoluée, il est possible d’actionner directement les vérins hydrauliques ou pneumatiques de calage depuis l’intérieur du module, comme indiqué à l’étape 2) a) Le déplacement du module déplié peut alors s’effectuer, mais à cause de sa largeur supérieure à celle d’un convoi routier celui-ci n’est possible que sur une faible distance et sur un terrain privatif, notamment par exemple dans les situations suivantes : La mise à l’hivernage ou la relocalisation du module pour la saison touristique estivale. La mise en sécurité préventive du module dans une zone protégée lors d’épisodes climatiques exceptionnels sortant du cadre de la simple inondation par montée des eaux : avis de tsunamis, cyclones, tempêtes dépassant les critères établis au cahier des charges. La mise à l’eau intentionnelle du module décrite en 5. La mise à l’eau du module selon les , , :
Il est possible d’effectuer la mise à l’eau du module dans le cas où celui-ci serait utilisé en résidence flottante temporaire sur un plan d’eau : un lac, un étang ou une rade de port par exemple. Il faut pour cela effectuer le montage au plus près du lieu d’immersion comme indiqué à l’étape 2. Le montage terminé, le module peut être déplacé sur une courte distance comme indiqué en 4. Une fois celui-ci sur son lieu de lancement avec une pente inférieure à 15% qu’il s’agisse d’une rampe à bateau ou d’un lieu de mise à l’eau à marée basse, il est nécessaire de coupler le socle (11) à l’embase inférieure (21a), puis d’armer le flotteur gonflable (38). Le verrouillage du socle (11) s’effectue en rabattant les poignées d’assemblage (16b) en position (L=lock) sur l’embase inférieure (21a) selon la . Pour armer le flotteur, il suffit de procéder à l’activation du gonflage comme indiqué en 4. Ensuite, dès que la partie élévatrice du module (2,3,4,5) solidaire du socle (11) flotte, la barre de déplacement (18a) pourra être retirée si nécessaire, l’ensemble roulant (1a), reste suspendu au module lors de la flottaison, ce qui facilitera sa sortie de l’eau. Le module devient ainsi une résidence flottante sans ancrage. Pour un séjour prolongé dans l’eau ou dans une eau agressive (eau de mer), il est recommandé de se défaire de l’ensemble roulant avant la mise à l’eau car celui-ci alourdi le poids du module. Il suffit pour cela de déverrouiller les poignées d’assemblage (16a) en position (O=open) retenant l’ensemble roulant (1a) au socle (11) avant l’activation des flotteurs (38). Ainsi lorsque le module entrera en flottaison il sera libéré de son ensemble routier (1a) et devient ainsi une résidence flottante sans ancrage, privée de son dispositif de roulage. Celui-ci restera à quai mais pourra être refixé au socle (11) par la manœuvre inverse, lors de la sortie de l’eau.
Lexique par ordre alphabétique Châssis : structure composée du support de châssis (1) et du corps de châssis (2) Corps du châssis : structure (2) composée du noyau central (21,22) sur lequel sont articulées les fermes triangulées (25,26,27,28,29) ; il présente au-dessus du noyau central une plateforme sécurisée composée d’un caillebottis (23) muni de garde-corps (24) en rive Embase : élément polygonal structurant le noyau central qui comprend l’embase inférieure (21a) en bas et l’embase supérieure (21b) en haut Enveloppe : ensemble des parements extérieurs du module : notamment le plancher (36,37), les façades (43,44,45) et le toit (55) ; ces éléments ont une fonction d’isolation thermique, d’étanchéité à l’air et à l’eau Façades : ensemble des éléments de structure et d’enveloppe (4) constituant la partie verticale en périphérie du module Fermes triangulées : pièces de structure (26,27,28,29) assemblées entre elles, fixées sur le mât (25) et aux angles de l’embase supérieure (21b) du noyau central, au bout desquelles sont suspendues les poteaux du plancher (31). Elles constituent l’ossature de la toiture Flotteur : élément gonflable (38) en une ou plusieurs parties, disposé en anneau sous le plancher permettant la flottaison du module lors de l’inondation par déclenchement du dispositif (69) Module : ensemble des éléments de structure et d’enveloppe (2,3,4,5) constituant le volume habitable de la résidence mobile Noyau central : structure polygonale monobloc composée des 2 embases superposées (21a-b) reliées par les tubes verticaux (22) coulissant sur les tubes guides (12) ; le noyau central constitue également la structure de connexion des éléments d’ossature du module, ainsi que le râtelier de stockage des pièces de structure et d’enveloppe du module lors du transport Ossature du module : ensemble des éléments du module qui supporte l’enveloppe du module, incluant la structure du corps de châssis (2) Partie fixe du châssis : ensemble monobloc (1b) des composants permettant la mise en station et guidant l’élévation du châssis ; comprend le socle polygonal (11), les tubes guides (12), les béquilles (13). Cet élément sert d’interface entre la partie roulante (1a) et le noyau central (21,22) que l’on peut dissocier l’un ou l’autre du socle (11) en actionnant les poignées de déverrouillage (16) Partie roulante du châssis : partie assemblée (1a) des éléments permettant le roulage et remorquage du châssis ; comprend le cadre triangulaire (14), le timon et accessoires (15), les essieux et roues (17), la barre de déplacement (18) Plancher : ensemble des éléments de structure et d’enveloppe (3) constituant le sol du module Plateforme : surface de travail située sur l’embase (21b) équipée de grille caillebottis (23) et sécurisée par des garde-corps en rive (24) Socle : composant polygonal (11) du châssis, sur lequel sont fixés les tubes guides (12), il sert d’interface entre la partie roulante (1a) et le noyau central (21,22) Support châssis : ensemble (1) formé par la partie roulante (1a) et la partie fixe (1b) Toiture : ensemble des éléments de structure et d’enveloppe (5) constituant la couverte du module
Comme illustré par le passage de la à la , on prévoit avantageusement le retrait de la couche tenseur 100 après l’étape de retrait partiel de la couche sacrificielle 300. Cela permet de mettre à jour la couche d’intérêt 200. Dans le cas d’une couche d’intérêt en Si et d’une couche tenseur en TiN, une gravure humide dite SC1 (bain de nettoyage NH 4 OH/H 2 O 2 /H 2 O, avec un ratio allant généralement de 1:2:2 à 1:1:5) permet un retrait total et sélectif du TiN vis-à-vis du Si.
Ce retrait est facilité lorsqu’un collage au moins partiel de la couche d’intérêt 200 avec la face supérieure 401 du substrat support 400 a eu lieu. En effet, grâce au collage, la couche d’intérêt 200 reste en place et conserve la forme que lui a conféré la couche tenseur 100. Lorsqu’elle n’est pas collée au substrat support 400, la couche d’intérêt 200 risque de subir une nouvelle déformation lors du retrait de la couche tenseur 100. Cette nouvelle déformation serait orientée dans le sens inverse au sens de la déformation ayant lieu lors de l’étape de retrait partiel de la couche sacrificielle 300. Ce mode de réalisation améliore ainsi encore la maîtrise de la forme finale conférée à la structure tridimensionnelle. Le collage de la couche d’intérêt au substrat support 400 peut prévenir cette deuxième déformation. Il est entendu cependant qu’en cas d’absence de collage entre la couche d’intérêt 200 et le substrat support 400 cette deuxième déformation peut également être anticipée et prise en compte pour obtenir la déformation finale souhaitée.
Bien que les figures 2A à 2L illustrent la mise en œuvre du procédé pour une unique structure tridimensionnelle, il est entendu que le procédé selon l’invention peut être mis en œuvre pour une pluralité de structures tridimensionnelles partageant un même substrat support 400. La illustre le résultat qui serait alors obtenu. Les références 200a, 200b, 200c désignent les différentes couches d’intérêt de chacun des structures obtenues visibles depuis cette vue. Les étapes décrites en référence aux figures 2A à 2L peuvent être réalisées simultanément pour une pluralité voire l’ensemble des structures. Dans ce mode de réalisation, avant retrait de la portion de retrait associé à chaque couche d’intérêt 200a, 200b, 200c, ces dernières présentent une face disposée dans le même plan, ici un plan horizontal. Typiquement, les faces supérieures des couches d’intérêt 200a, 200b, 200c peuvent former des disques distincts et disposés dans un même plan.
Les paragraphes suivants visent à proposer plusieurs combinaisons de matériaux pouvant être utilisées pour chacune des couches de l’empilement 1. Naturellement, ces exemples ne sont pas limitatifs et le procédé décrit peut être mis en œuvre avec de nombreux autres matériaux.
Exemple 1 : Substrat support : Si ou verre Couche sacrificielle : SiO 2 Couche d’intérêt : Si ou SiGe Couche tenseur : TiN ou AlN
Exemple 2 : Substrat support : Si ou verre Couche sacrificielle : SiARC Couche d’intérêt : Si ou SiGe Couche tenseur : TiN ou AlN
Exemple 3 : Substrat support : Si ou verre Couche sacrificielle : SiON Couche d’intérêt : Si ou SiGe Couche tenseur : TiN ou AlN
Exemple 4 : Substrat support : Si ou verre Couche sacrificielle : SiN Couche d’intérêt : Si, par exemple silicium amorphe Couche tenseur : TiN ou AlN
Exemple 5 : Substrat support : Si ou verre Couche sacrificielle : SiN Couche d’intérêt : SiGe Couche tenseur : TiN ou AlN
Le procédé selon l’invention peut faire l’objet de simulations numériques réalisées par la méthode des éléments finis (couramment désignée par l’acronyme anglais FEM, « Finite Element Method »). Ces simulations ont pour but de prévoir les différents paramètres dimensionnels et expérimentaux nécessaires à l’obtention d’une structure à la forme et aux dimensions souhaitées. Typiquement, on cherche à connaître les dimensions latérales du plot 360 – et donc le temps de gravure de la couche sacrificielle 300 – requises pour obtenir la flexion souhaitée, par exemple une flexion menant au collage de la couche d’intérêt 200 au substrat support 400.