INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
Pièce d’accouplement et dispositif d’accouplement mécanique la comprenant Le domaine technique de l’invention est celui des accouplements mécaniques, et en particulier celui des dispositifs d’accouplement servant à transmettre mécaniquement un couple de rotation entre deux éléments rotatifs à accoupler.
Le dispositif d’accouplement selon la présente invention est particulièrement adapté à l’accouplement d’une arme apte à tourner autour d’un axe de site et d’un codeur de position angulaire associé afin de mesurer les changements de position angulaire de l’arme autour de son axe de site. Il convient toutefois de souligner que le dispositif d’accouplement selon la présente invention est applicable à l’accouplement de deux éléments quelconques montés rotatifs autour d’un axe de rotation commun.
Il existe de nombreux types d’accouplements mécaniques pour la transmission d’un couple entre deux éléments, parmi lesquels les accouplements rigides en torsion, tels que les coupleurs à soufflet, et les accouplements flexibles, tels que les coupleurs en élastomère.
Un coupleur à soufflet, tel que celui divulgué dans la demande de brevet européen EP1923588, présente l’avantage d’être relativement compact, d’avoir une rigidité en torsion élevée et de permettre une compensation des défauts d’alignement axiaux, latéraux et angulaires. Cependant, un tel accouplement rigide ne peut pas être assemblé à l’aveugle.
Un coupleur en élastomère, tel que celui divulgué dans le brevet européen EP3084247, est un accouplement disposant d’un insert en élastomère placé entre deux demi-moyeux. Il présente l’avantage de permettre une compensation des défauts d’alignement axiaux, latéraux et angulaires. Cependant, un tel accouplement flexible ne peut pas être assemblé à l’aveugle.
Or, dans certaines applications, il n’est pas possible d’accéder visuellement à la zone de montage du dispositif d’accouplement ni d’intervenir avec un outillage lors du montage du dispositif d’accouplement, par exemple, de visser un organe de fixation, le montage devant alors se faire à l’aveugle. Dans ce cas, il est nécessaire d’avoir un dispositif d’accouplement permettant un montage à l’aveugle aisé.
Comme exemple de telle application on peut indiquer l’accouplement d’un codeur de position angulaire avec l’axe de site d’une tourelle, et donc d’une arme. Un tel accouplement exige un montage à l’aveugle aisé, mais également une précision élevée dans la transmission du mouvement de rotation entre l’arme et le codeur de position angulaire. Pour une telle application, le dispositif d’accouplement doit permettre la correction d’un défaut d’excentricité, par exemple de l’ordre de ±0,4 mm, être compact avec un faible diamètre extérieur, par exemple un diamètre extérieur ne dépassant pas 14 mm, être rigide en torsion, par exemple le défaut angulaire ne doit pas dépasser 0,07 degrés pour 0,05 Nm, et être assemblable avec une forte dispersion axiale, par exemple de l’ordre de ±0,5 mm.
Il existe également des dispositifs d’accouplement ayant à la fois l’avantage de permettre un assemblage à l’aveugle, de présenter une rigidité en torsion importante et de permettre une compensation des défauts d’alignement, tels que les accouplements à soufflet miniatures. Cependant, ces accouplements ne sont pas compacts, le diamètre extérieur étant trop important.
Enfin, on connaît du brevet américain US 3,286,489 A un dispositif d’accouplement mécanique comprenant une pièce d’accouplement et une pièce de transmission destinées chacune à être montée sur l’extrémité libre de l’un respectif parmi des premier et second éléments rotatifs. La pièce d’accouplement et la pièce de transmission comprennent chacune un corps cylindrique dans lequel est ménagé un trou borgne, débouchant dans un premier côté axial du corps et dans lequel est reçue l’extrémité libre de l’élément rotatif respectif. La pièce d’accouplement présente également deux rainures diamétralement opposées sur la surface circonférentielle du corps et deux ressorts en U sont fixés sur le côté axial distal du corps, chaque ressort en U présentant deux parties lames élastiques plates formant deux doigts s’étendant chacun dans une rainure du corps, de telle sorte que chaque rainure reçoit une paire de doigts élastiques en regard l’un de l’autre. La pièce de transmission comprend également deux pions s’étendant axialement à partir du second côté axial du corps et dont les extrémités libres sont en forme de sphère. En position d’utilisation, chacun des pions est engagé dans l’intervalle entre une paire respective de doigts et pincé élastiquement par ces derniers.
Ce dispositif d’accouplement présente l’avantage de permettre un assemblage à l’aveugle et un rattrapage des jeux.
Toutefois, il est relativement peu compact axialement.
Par ailleurs, lorsque l’élément menant commence à tourner, chaque pion vient déformer l’un des doigts élastiques à sa région de base, par laquelle il est fixé au corps, jusqu’à ce que ce doigt vienne en contact contre un flan de la rainure respective et ce n’est qu’après que ce contact a été établi que le mouvement de rotation sera transmis à l’élément mené. En d’autres termes, les doigts ne constituent pas ici des moyens de transmission de couple, cette transmission étant assurée par les pions et les flans des rainures. Ce dispositif d’accouplement ne présente donc pas, dans son ensemble, une rigidité en torsion qui soit acceptable pour des applications requérant une précision élevée dans la transmission du mouvement de rotation, comme par exemple l’accouplement d’un codeur de position angulaire à l’axe de site d’une arme.
Au contraire, en fin de journée ou après une utilisation, le procédé de contrôle peut également comprendre une étape de positionnement de la tête de pipetage depuis ladite plage de mouvement prédéfinie vers une position de rangement.
PROCEDE DE RECYCLAGE DES DECHETS DE DECOUPE DES LINGOTS DE SILICIUM DOMAINE DE L’INVENTION La présente invention concerne la chaine de fabrication du silicium. Elle concerne en particulier un procédé de recyclage des déchets issus de la découpe des lingots de silicium (« kerfs ») par fils diamantés, qui prévoit de réintroduire le silicium traité dans la filière de fabrication de silicium métallurgique par refusion.
ARRIÈRE PLAN TECHNOLOGIQUE DE L’INVENTION Les plaquettes de silicium, destinées à l’industrie du semi-conducteur ou du photovoltaïque, sont fabriquées à partir de lingots de silicium, en utilisant des procédés de découpe par fils métalliques avec ajout d’abrasifs de type carbures (« slurry sawing » selon la terminologie anglo-saxonne) ou par fils diamantés.
La largeur des fils de découpe est de plus en plus faible, mais demeure proportionnelle à l’épaisseur des plaquettes découpées ; ces procédés de sciage génèrent donc encore une quantité importante de déchets de silicium : de l’ordre de 25 à 40% de la masse totale d’un lingot. La découpe est réalisée sous un flux continu de liquide de coupe permettant d’évacuer chaleur et copeaux. Le liquide est constitué d’eau et d’additifs tels que PEG (Polyéthylèneglycol), antimousse, tensioactifs. Les déchets de découpe se retrouvent sous forme de poudre très fine (micro ou nanoparticules de silicium dont la surface est oxydée), mélangée avec les additifs liquides, des contaminants métalliques, des espèces organiques ou inorganiques, et, dans le cas d’une découpe avec abrasifs, des particules abrasives (par exemple en SiC).
Le document EP2712844A1 propose un procédé de recyclage de déchets de découpe de lingots de silicium comprenant des particules abrasives en SiC. Ce procédé comprend une étape de purification (utilisant des solutions acides ou basiques) desdits déchets, de manière à obtenir des particules de silicium purifiées et des particules contenant du carbone, ces dernières contenant moins de 0,25 ppm de bore et moins de 0,5 ppm de phosphore. Les particules sont ensuite agglomérées sous forme de pastilles (préférentiellement, ayant un diamètre moyen supérieur à 2 - 5mm), en utilisant un liant, par exemple un carbohydrate ou une résine. Le procédé comprend ensuite une étape consistant à utiliser lesdites pastilles comme matières réactives dans un procédé de réduction (enlèvement de l’oxygène) produisant du silicium.
Rappelons qu’un procédé de réduction est habituellement opéré à partir de quartz (SiO2) qui réagit avec du carbure de silicium ou du carbone, à des températures autour de 2100°C, pour donner du silicium.
Selon le document EP2712844, du SiO2, du SiC ou du carbone peuvent être ajoutés aux pastilles pour obtenir des proportions appropriées de matières réactives initiales dans le four de réduction, à très hautes températures.
Le silicium liquide, obtenu en sortie du four de réduction, est ensuite recueilli dans des poches de coulée puis refroidi, pour former des blocs de silicium de qualité métallurgique.
OBJET DE L’INVENTION La présente invention concerne un procédé de recyclage de déchets de découpe de lingots de silicium issus d’un sciage par fils diamantés, les déchets étant donc dépourvus de particules abrasives notamment de type carbures. Le procédé de recyclage prévoit un traitement et une mise en forme desdits déchets en vue de les réintroduire dans la filière de fabrication de silicium métallurgique, par refusion dans la poche de coulée d’un four de production de silicium métallurgique.
BREVE DESCRIPTION DE L’INVENTION La présente invention concerne un procédé de recyclage de déchets de découpe de lingots de silicium comprenant les étapes suivantes :
a) la récupération d’une première boue, issue desdits déchets, formée par un mélange aqueux comprenant des particules de silicium et des espèces organiques, mais dépourvu de particules abrasives de type carbures ; la première boue présentant un pourcentage massique initial d’espèces organiques défini par rapport à la masse de matière solide contenue dans la première boue,
b) le traitement chimique de la première boue de manière à diminuer le pourcentage massique initial d’espèces organiques et former une deuxième boue présentant un pourcentage massique résiduel d’espèces organiques compris entre 0,8% et 2% par rapport à la masse de matière solide contenue dans la deuxième boue ;
c) le séchage et une granulation associée de la deuxième boue, par chauffage sous vide et agitation, pour former des granules incluant les particules de silicium et les espèces organiques, lesdits granules ayant des dimensions dont une valeur moyenne est supérieure ou égale à 150 μm et un taux d’humidité inférieur ou égal à 2% ;
d) l’introduction des granules dans une poche de coulée de silicium liquide, en sortie d’un four de réduction de silice, pour participer au refroidissement du silicium liquide jusqu’à une température de raffinage et/ou jusqu’à une température de coulée.
Selon des caractéristiques avantageuses de l’invention, prises seules ou selon toute combinaison réalisable : le pourcentage massique initial d’espèces organiques est compris entre 3% et 6%, typiquement de l’ordre de 4% ; le pourcentage massique résiduel d’espèces organiques est de 1,3% +/- 0,2% ; l’étape c) est réalisée à une température comprise entre 40°C et 100°C ; la dimension moyenne des granules est d’environ 0,8mm ; le taux d’humidité des granules est de 1,5% +/- 0,2% ; la proportion massique des granules introduite dans la poche de coulée est comprise entre 1% et 5% ; le traitement chimique de l’étape b) est opéré avec une solution diluée de peroxyde d’hydrogène ; le traitement chimique de l’étape b) est opéré avec une solution diluée d’un peroxyde minéral ; l’étape b) comprend au moins un lavage, deux, voire trois lavages successifs à l’eau pure, après le traitement chimique, pour l’obtention de la deuxième boue.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION L’invention concerne un procédé de recyclage de déchets issus de la découpe de lingots de silicium par fils diamantés. Le silicium contenu dans ces déchets se retrouve sous la forme d’une poudre très fine (nanoparticules de silicium au moins partiellement oxydées en surface), mélangée avec des additifs liquides, des contaminants métalliques et des espèces organiques ou inorganiques. Ces déchets contiennent essentiellement de la matière liquide, le pourcentage massique de silicium (qui constitue la majorité de la matière solide) est compris entre 2% et 10%.
Procédé d'hydrotraitement et d'hydroisomérisation d'huile végétale en une étape utilisant au moins un catalyseur sulfure avec une zéolithe de type structural BEA seule ou en mélange avec une zéolithe de type structural FAU Domaine de l'invention La recherche de nouvelles sources d'énergies renouvelables pour la production de carburants constitue un enjeu majeur pour à la fois répondre à la demande en carburant et prendre en compte les préoccupations liées à l'environnement et à la décarbonation du secteur des transports routiers et aériens.
A ce titre, la valorisation en carburants de charges issues de sources renouvelables a connu ces dernières années un très vif regain d'intérêt. Parmi ces charges on peut citer par exemple les huiles végétales telles que les huiles de colza ou soja, les graisses animales, les huiles de cuissons usagées ainsi que les mélanges de telles charges. Ces charges contiennent des structures chimiques de type triglycérides ou esters ou acides gras. Les chaînes grasses sont constituées d’une structure hydrocarbonée de longueur de chaîne variable et comprennent en générale et majoritairement de 16 à 18 atomes de carbone. On peut également citer d’autres types de charges contenant des acides gras telles que les charges Tall Oil issues de l’industrie papetière.
Une voie possible est la transformation catalytique de ces charges issues de sources renouvelables par hydrotraitement (en présence d’hydrogène) en carburant paraffinique désoxygéné. De nombreux catalyseurs métalliques ou sulfures sont connus pour être actifs pour ce type de réaction. Selon la longueur de chaînes hydrocarbonées, les paraffines linéaires obtenus sont compatibles en termes de points d’ébullition avec les hydrocarbures présents dans les bases carburants gazole et kérosène fossiles.
Ces procédés d'hydrotraitement de charge issue de source renouvelable sont déjà bien connus et sont décrits dans de nombreux brevets. On peut citer par exemple les brevets : US 4,992,605, US 5,705,722, EP 1,681,337 et EP 1,741,768.
Les catalyseurs à base de sulfures de métaux de transition permettent la production de paraffines linéaires par transformation des composés oxygénés selon deux voies réactionnelles :
- l'hydrodésoxygénation (HDO) conduisant à la formation d'eau par consommation d'hydrogène et à la formation d'hydrocarbures de nombre de carbone (C n ) égal à celui des chaînes d'acides gras initiales,
- la décarboxylation/décarbonylation (DCO) conduisant à la formation d'oxydes de carbone (monoxyde et dioxyde de carbone : CO et CO 2 ) et à la formation d'hydrocarbures comptant un carbone en moins (C n-1 ) par rapport aux chaînes d'acides gras initiales.
Cette transformation conduit également à la formation de sous-produits tels que le propane (issu de la structure glycérique des corps gras) et du méthane (par réaction de méthanation des oxydes de carbones en condition d’hydrotraitement).
L'effluent liquide issu de ces procédés d'hydrotraitement, après séparation des gaz, est essentiellement constitué de n-paraffines et est substantiellement exempt d'impuretés soufrées, azotées et oxygénées. Cet effluent présente une teneur en soufre typiquement comprise entre 1 et 20 ppm poids, une teneur en azote généralement comprise entre 0,2 et 30 ppm poids et une teneur en oxygène généralement inférieure à 2000 ppm poids. Les paraffines présentent un nombre d’atome de carbone typiquement compris entre 9 et 25, qui est principalement dépendant de la composition de la distribution des chaînes d’acide gras de la charge renouvelable à hydrotraiter.
Toutefois, cet effluent liquide ne peut généralement pas être incorporé tel quel au pool kérosène ou gazole car ne répondant pas directement à l’ensemble des spécifications carburants, par exemple en raison de propriétés à froid insuffisantes et/ou de températures d’ébullition trop élevées. En effet, les paraffines linéaires présentes conduisent à des points d'écoulement hauts et donc à des phénomènes de figeage pour des utilisations à basses températures. Par exemple, l’éicosane (paraffine linéaire à 20 atomes de carbone, C 20 H 42 ) possède une température d’ébullition égale à 340°C et un point de fusion de 37°C. La température d’ébullition de l’éicosane est ainsi compatible avec une incorporation dans un pool gazole mais sa température de fusion peut générer des problèmes de figeage et limiter son utilisation. A titre illustratif, la température limite de filtrabilité pour un gazole hiver est au maximum de -15°C pour la réglementation en France (norme EN590) . Par ailleurs la température d’ébullition de l’éicosane le rend non incorporable au pool kérosène, pour lequel la température finale de la courbe de distillation D86 doit être inférieure à 300°C (norme ASTM D1655).
Selon le type de carburant visé (kérosène, ou gazole) et les spécifications carburants visés, il peut être nécessaire d’effectuer une étape supplémentaire d’hydroconversion (réactions d’hydroisomérisation et/ou d’hydrocraquage) pour transformer les paraffines linéaires de l’effluent liquide hydrotraité. L’hydroisomérisation permet de convertir une paraffine linéaire en paraffine branchée avec conservation du nombre d’atomes de carbone de la molécule. Ceci permet d’améliorer les propriétés à froid de l’effluent car les paraffines branchées présentent de meilleures propriétés à froid et un point d’ébullition plus bas que les paraffines linéaires correspondantes de même nombre d’atome de carbone. Par exemple le nonadécane possède un point de fusion de 32°C alors que l’un de ses isomères monobranchés, le 7-méthyl-octadécane a un point de fusion de -16°C. L’hydrocraquage permet de convertir une paraffine linéaire en paraffines linéaires ou branchées de plus petit poids moléculaire. Ceci permet d’ajuster au besoin la courbe de distillation de l’effluent pour le rendre compatible avec le pool kérosène, présentant des spécifications de propriétés à froid et de point d’ébullition maximales plus sévères. A titre illustratif, l’hydrocraquage d’une molécule d’éicosane peut conduire à la production de deux molécules de 2-méthylnonane. La température d’ébullition du 2-méthylnonane est de 167°C, ce qui est compatible avec une incorporation au pool kérosène en termes de point d’ébullition. L’étape d’hydroconversion est effectuée sur un catalyseur bifonctionnel présentant à la fois une fonction hydro/déshydrogénante et une fonction acide de Bronsted. Les conditions opératoires peuvent être adaptées pour favoriser les réactions d’hydroisomérisation ou d’hydrocraquage selon les besoins. Dans tous les cas il est souhaitable de minimiser la production de produits de craquage trop légers non incorporable aux coupes kérosène et gazole, afin de maximiser leur rendement.
Le catalyseur C2 conforme permet la production de coupe gazole avec un gain d’activité convertissante de 34°C par rapport au cas de base tout en maintenant un haut rendement en distillat moyen.
Le catalyseur C3 conforme permet la production de coupe gazole avec un gain d’activité convertissante de 26°C par rapport au cas de base tout en maintenant un haut rendement en distillat moyen.
Le catalyseur C5 non conforme permet la production de coupe gazole avec un fort gain d’activité convertissante de 45°C par rapport au cas de base, mais le rendement en distillat moyen est très dégradé.
Le catalyseur C6 conforme permet la production de coupe gazole avec un gain d’activité convertissante de 23°C par rapport au cas de base tout en maintenant un haut rendement en distillat moyen.
Typiquement, en considérant que le groupe motopropulseur est hybride et comporte donc un moteur électrique et un moteur à combustion interne, il peut être préférable de propulser le véhicule à l’aide du seul moteur électrique. Dans cette éventualité, le débrayage permet de découpler le moteur à combustion interne des roues du véhicule, afin de réduire les frottements inutiles.
En considérant que le véhicule puisse rouler sur son erre sans être propulsé, par exemple sur une route en descente (on parle en anglais de mode « Sailing »), il est jugé préférable de débrayer de façon à pouvoir arrêter le moteur à combustion interne et ainsi réduire sa consommation en carburant et ses émissions polluantes.
Enfin, en considérant à nouveau que le groupe motopropulseur est hybride et qu’il est en mesure de régénérer la batterie d’accumulateurs en transformant l’énergie de freinage du véhicule en énergie électrique, le calculateur est programmé pour commander le débrayage du moteur à combustion interne afin d’optimiser la récupération d’énergie électrique.
Lorsque le calculateur 89 détermine, à l’aide du capteur, qu’un appui est exercé sur la pédale d’embrayage 11, le système de commande hydraulique 50 est commandé dans l’état représenté sur la .
Dans cette configuration, le piston récepteur 60 s’enfonce en position activée.
En effet, la pression est non-nulle dans la partie amont du circuit hydraulique et le liquide est donc repoussé contre ce piston selon le trajet T4, ce qui permet d’écraser le ressort de compression 61.
Le calculateur 89 détecte alors l’élévation de pression, si bien qu’il commande immédiatement l’actionneur 80 de façon que le piston émetteur 70 se place en position d’actionnement. Dans cette position, le liquide contenu dans la chambre de sortie 57 est refoulé vers la partie aval du circuit hydraulique, ce qui permet de débrayer.
On observe que dans cette configuration, aucun liquide ne circule dans le canal de communication 58 qui est fermé par le piston émetteur 70.
On note ici que l’effort ressenti par le conducteur sous son pied est la résultante des efforts pour comprimer le ressort de compression 61 et le ressort 13 présent sur la pédale de débrayage 11.
Il est donc possible de dissocier l’effort exercé par le conducteur sur la pédale et l’effort exercé par l’actionneur 80 pour débrayer. L’effort ressenti par le conducteur peut donc être choisi pour être agréable, c’est-à-dire ni trop élevé ce qui serait fatiguant, ni trop réduit ce qui donnerait un sentiment de manque de confiance.
On observera ici aussi que lorsque le calculateur 89 requiert le retour du piston émetteur 70 en position de repos, l’actionneur 80 ramène ce piston dans cette position à une vitesse ni trop faible en vue d’assurer une bonne réactivité au système, ni trop élevée pour éviter tout à-coup dans l’embraye 90.
On notera enfin que le lien électrique entre le capteur de position ou de pression et le calculateur 89 sera opéré par un contact électrique direct, par exemple par un simple fil électrique, ce qui sera plus efficace qu’un contact via le réseau CAN du véhicule. En effet, la détection de l’appui sur la pédale d’embrayage sera beaucoup plus rapide, ce qui conférera au système une excellente réactivité.
Typiquement, si les pistons émetteur et récepteur coulissent, dans le mode de réalisation illustré, selon des axes orthogonaux, ils pourraient bien entendu être agencés pour coulisser selon des axes parallèles.
Selon une autre variante, les moyens de mesure de pression ou de position du piston répéteur pourraient être situés en dehors du carter du système de commande hydraulique (par exemple au niveau du pédalier, même si cette solution n’est pas préférée).
Disque de frein pour véhicule automobile et procédé de fabrication d’un tel disque de frein La présente invention concerne, de manière générale, le contrôle des émissions polluantes d’un véhicule automobile et, plus précisément, l’émission de particules fines au freinage par un véhicule automobile.
La composition s’applique facilement, précisément et sans coulure. Le dépôt résultant est souple, confortable, homogène et peu collant. Le dépôt est très brillant avec des points scintillants colorés.
Un effet esthétique, scintillant et coloré conforme à l’invention est également obtenu en remplaçant les colorants naturels par de la capsanthin/capsorubin, du paprika et/ou un caroténoide (b-carotène, astaxanthine, zeaxanthine), une anthocyanine, et leurs mélanges, à des teneurs appropriées selon la couleur souhaitée.