INPI-France/Brevets-Francais-2024-Chunked huggingface dataset:
En référence plus particulièrement à la on va maintenant détailler les éléments constitutifs du connecteur 20 du module de bras motorisé 101 selon la vue éclatée de la , dont la n’est qu’un grossissement pour plus de lisibilité des dessins.
Les éléments constitutifs du connecteur 20 comprennent un réducteur de vitesse 29 avec une extension axiale vers l’extérieur du boîtier 40 en direction de la deuxième extrémité 2 dudit boîtier, cette extension axiale formant un élément d’arbre d’entraînement 291 pour l’entraînement du connecteur rotatif 20. Le réducteur 29 est relié, par tous moyens appropriés comprenant notamment des paliers (roulements à billes) et des vis de fixation en rotation, à l’arbre moteur du moteur électrique d’entraînement 32, pour recevoir la force d’entraînement du connecteur rotatif 20, directement ou via des pièces intermédiaires qu’il est inutile de détailler ici.
Le connecteur rotatif 20 comprend ensuite un contacteur tournant plat, avec deux disques 27 et 26 qui sont en contact glissant l’un par rapport à l’autre, via des premières faces respectives desdits disques qui sont en regard l’une de l’autre suivant la direction de l’axe Axy. Le premier disque 27 est fixe par rapport au boîtier 40, et donc par rapport au premier connecteur 10. Dans le mode de réalisation représenté, il peut être fixé à une entretoise 271, par exemple par vissage, laquelle entretoise 271 est elle-même fixée, par exemple également par vissage au moyen de vis 273, au corps du boîtier 40. Le second disque 26 est rotatif, étant solidaire en rotation du réducteur 29. Dans le mode de réalisation représenté, le disque rotatif 26 peut être fixé à une entretoise 261, par exemple par vissage, laquelle entretoise 261 est elle-même solidaire en rotation de l’élément d’arbre d’entraînement 291 du réducteur 29.
Avec λmax la longueur l'onde maximale absorbable par un semiconducteur (en m), h la constante de Planck (4,13433559.10-15 eV.s), c la vitesse de la lumière dans le vide (299 792 458 m.s-1) et Eg la largeur de bande interdite ou "bandgap" selon la terminologie anglo-saxonne du semiconducteur (en eV).
On entend par « milieu réactionnel », le mélange formé par la charge, l’éventuel composé sacrificiel et le photocatalyseur.
On entend par « composés organiques volatiles (COV) », selon la directive 1999/13/CE du conseil européen, tout composé contenant au moins l’élément carbone et un ou plusieurs éléments suivants : hydrogène, halogène, oxygène, soufre, phosphore, silicium ou azote, à l’exception du dioxyde de carbone, et ayant une pression de vapeur de 0,01 kPa ou plus à une température de 273,15 K.
Etape a) de mise en contact
La présente invention comprend une étape a) de mise en contact d’une charge comprenant une molécule choisie parmi CO 2 , H 2 O, NH 3 et un composé organique photodégradable, seuls ou en mélange, avec un photocatalyseur, et formation d’un milieu réactionnel.
Le procédé est réalisé en phase gazeuse, liquide ou biphasique, gazeuse et liquide, signifiant respectivement que la charge traitée selon le procédé se présente sous forme gazeuse, liquide ou biphasique, gazeuse et liquide.
Lorsque le procédé est réalisé en phase gazeuse, avec une charge se présentant sous forme gazeuse, la molécule choisie parmi CO 2 , H 2 O, NH 3 et un composé organique photodégradable est aussi sous-forme gazeuse.
Un fluide diluant tel que N 2 ou Ar, peut être présent dans le milieu réactionnel lorsque le procédé est réalisé en phase gazeuse. La présence d'un fluide diluant n'est pas requis pour la réalisation de l'invention, cependant il peut être utile d'en adjoindre à la charge pour assurer la dispersion de la charge et/ou du photocatalyseur dans ledit milieu, le contrôle de l'adsorption des réactifs/produits à la surface du photocatalyseur, le contrôle de l’absorption des photons par le photocatalyseur, la dilution des produits pour limiter leur recombinaison et autres réactions parasites du même ordre. La présence d’un fluide diluant permet aussi le contrôle de la température du milieu réactionnel pouvant ainsi compenser l'éventuelle exo/endo-thermicité de la réaction photocatalysée. La nature du fluide diluant est choisie de telle façon que son influence soit neutre sur le milieu réactionnel ou que son éventuelle réaction ne nuise pas à la réalisation de l’application désirée.
Lorsque le procédé est réalisé en phase liquide, avec une charge se présentant sous forme liquide, celle-ci peut être sous forme ionique, organique ou aqueuse. La charge sous forme liquide est préférentiellement aqueuse.
Éventuellement, et afin de moduler le pH de la charge liquide aqueuse, un agent basique ou acide peut être ajouté à la charge. L’agent basique peut être choisi parmi les hydroxydes d’alcalins ou d’alcalinoterreux, les bases organiques par exemple les amines ou l’ammoniaque. L’agent acide peut être choisi parmi les acides inorganiques, par exemple l’acide nitrique, sulfurique, phosphorique, chlorhydrique, bromhydrique ou les acides organiques tels que des acides carboxyliques ou sulfoniques.
Éventuellement, lorsque la charge liquide est aqueuse, celle-ci peut contenir en toute quantité tout ion solvaté, tels que par exemple K + , Li + , Na + , Ca 2+ , Mg 2 + , SO 4 2- , Cl - , F - , NO 3 2- .
Lorsque l’application recherchée est la production de H 2 en phase gazeuse, la molécule est choisie parmi H 2 O, NH 3 , et un composé organique photodégradable choisi parmi CH 4 et un alcool, seuls ou en mélange.
Lorsque l’application recherchée est la production de H 2 en phase liquide, la molécule est choisie parmi H 2 O, NH 3 , et un composé organique photodégradable étant un alcool, seuls ou en mélange.
Lorsque l’application recherchée est la photoconversion du CO 2 en phase gazeuse, la molécule est le CO 2 sous forme gazeux.
Lorsque l’application recherchée est la photoconversion du CO 2 en phase liquide, la molécule est le CO 2 solubilisé sous forme de CO 2 aqueux, d’hydrogénocarbonate ou de carbonate.
En référence à la et à la , la première face 26a du second disque 26 peut comprendre au moins un groupe 267 de balais conducteurs 268. Les balais 268 d’un tel groupe 267 de balais sont isolés électriquement les uns des autres. En outre, ils sont espacés radialement les uns par rapport aux autres, par exemple tangentiellement à des arcs de cercle de rayon respectif. Chacun des balais 268 et en continuité électrique avec un plot de raccordement 269 respectif, agencé sur la seconde face 26b du second disque 26 pour le raccordement à un câble déterminé du second faisceau électrique 62 qui assure le raccordement électrique du second disque 26 au second connecteur 20. Les balais des ensembles de balais 267, ou au moins les extrémités des pattes d’extension tangentielle de ces balais, peuvent être réalisés, par exemple, en carbone ou dans un matériau composite à base de carbone.
Dans le mode de réalisation montré à la et à la , la première face 26a du second disque 26 comprend quatre groupes 267 de balais conducteurs, chaque groupe de balais étant identique aux autres groupes de balais comme le groupe des balais 268 déjà présenté plus haut, en termes de nombre de balais, de forme des balais, et de position radiale des balais du groupe considéré. La seule différence est que les groupes de balais conducteurs disposés le long de rayons respectifs de la première face 26a du second disque 26. Avantageusement, lesdits rayons respectifs peuvent être régulièrement espacés angulairement, comme dans l’exemple représenté dans lequel les quatre groupes de balais 267 sont disposés avec un espacement angulaire de 90° deux à deux, c’est-à-dire suivant les directions respectives de quatre points cardinaux. Ainsi, les forces d’appui contre les balais conducteurs de la première face 26a du second disque 26 qui sont exercées par les pistes conductrices de la première face 27a du premier disque 27 sont bien équilibrées. On évite ainsi toute contrainte non-axiales qui seraient susceptibles d’engendrer une usure prématurée et/ou irrégulière des pièces rotatives et/ou des surfaces de contact électrique entre les deux disques 27 et 26. Bien entendu, l’homme du métier appréciera que l’invention n’est pas limitée par le nombre de groupes de balais : on peut ainsi avoir, par exemple, deux groupes de balais s’étendant chacun suivant des rayons respectifs à 180° l’un de l’autre, ou trois groupes de balais s’étendant chacun suivant des rayons respectifs à 120° l’un de l’autre, ou six groupes de balais s’étendant chacun suivant des rayons respectifs à 60° l’un de l’autre, etc.
En variante, les balais conducteurs 268 de tous les groupes de balais 267 présents, peuvent être remplacés par des coupleurs sans contact, par exemple des coupleurs du type électromagnétique.
Le disque fixe 27 comprend un alésage central (c’est-à-dire un trou) 276, et le disque tournant 26 comprend un alésage central 266 identique, prévu chacun pour le passage de la portion d’arbre d’entraînement 291 du connecteur rotatif 20.
En outre, le disque fixe 27 comprend une première série de perçages axiaux 274, par exemple quatre tels perçages dans le mode de réalisation montré à la et à la , qui sont de préférence régulièrement espacés angulairement en position radiale proche de l’alésage central 276 du disque 27. Par "perçages axiaux" on entend des trous traversants le disque 27 qui s’étendent suivant une direction axiale, c’est-à-dire une direction orthogonale au plan du disque 27. Le disque 27 comprend aussi une seconde série de perçages axiaux 275, par exemple au nombre de quatre comme montré aux figures, qui sont de préférences régulièrement espacées angulairement en position radiale proche de la périphérie du disque 27. Dans l’exemple montré à la et à la , les perçages 275 sont dans les mêmes positions angulaires que les perçages 274, considérés respectivement deux-à-deux. Ceci n’est toutefois pas obligatoire, les perçages 275 pouvant être, par exemple, en positions angulaires respectives alternées avec les positions angulaires respectives des perçages 274. Les perçages 274 et 275 servent à la fixation du disque 27 sur le boîtier 40 du module de bras 101 par des vis respectives. Les perçages sont avantageusement fraisés du côté de la première face 27a du disque 27 afin que des vis de fixation à tête fraisée ne dépassent pas du plan de ladite face.
De la même façon, le disque rotatif 26 comprend une première série de perçages 264 et une seconde série de perçages 265, comme montré à la et à la , qui sont identiques aux perçages 274 et 275, respectivement du disque fixe 27. Les perçages 264 et les perçages 265 servent à la fixation du disque rotatif 26 à l’entretoise 261, qui est elle-même fixée à la couronne 25 de la tête rotative formant le connecteur 20.
A la , l’entretoise 271 qui supporte le disque fixe 27 est symbolisée en traits pointillés en correspondance de position angulaire avec la seconde face 27b du disque fixe 27. L’homme du métier appréciera ainsi que la position angulaire de l’entretoise 271 par rapport à la face 27b du disque fixe 27 est telle qu’un secteur angulaire "manquant" de l’entretoise 271 correspond à la zone d’implantation des plots de contact 279. Ceci permet de ménager un passage radial pour le passage du faisceau électrique61, qui est montré à la et à la sous la référence 272. On notera que l’ouverture angulaire de ce passage radial 272 correspond à l’angle d’ouverture du secteur angulaire "manquant" de l’entretoise 271 comme montré à la .
Le disque rotatif 26 est solidaire en rotation avec l’arbre d’entraînement 291. Plus spécifiquement, le disque rotatif est fixé par vissage à une entretoise circulaire plane 261 sensiblement de mêmes dimensions que le disque 26, mais qui présente un secteur angulaire "manquant" 262. L’entretoise 261 est rendue solidaire en rotation de l’arbre d’entraînement 291 du contacteur rotatif, par exemple grâce à une liaison du type d’une rondelle "circlip" (visible mais non référencée à la , et montrée à la sous la référence 263).
A la , l’entretoise 261 qui supporte le disque rotatif 26 du contacteur tournant est symbolisée en traits pointillés en correspondance de position avec la seconde face 26b dudit disque rotatif 26. L’homme du métier appréciera que la position angulaire de l’entretoise 261 par rapport à la face 26b du disque rotatif 26 est telle que le secteur angulaire "manquant" de l’entretoise 261 correspond à la zone d’implantation des plots de contact 269. Cette implantation permet de ménager un espace pour le passage radial 262 du faisceau électrique 62, comme décrit plus haut en référence à la et à la . On notera que l’ouverture angulaire du passage radial 262 correspond à l’angle d’ouverture du secteur angulaire "manquant" de l’entretoise 261 comme montré à la .
En raccordant plusieurs modules de bras motorisés qui sont conçus de cette manière, on peut réaliser le bras de robot modulaire 100 de la , qui peut être tourné à volonté, de sorte que des angles de rotation de l’outil terminal 104 nettement supérieurs à 360° peuvent être obtenus. En outre, la transmission de données entre tous les modules de bras du bras de robot modulaire est permanente et continue. Elle est garantie pour tout angle de rotation, et ce tout en préservant la compacité axiale du module de bras, même pour une transmission selon les spécifications d’un protocole de terrain à sept fils au lieu de quatre fils, par exemple.
Dans une variante de réalisation, les moyens de transmission compatibles avec la rotation peuvent comprendre un contacteur cylindrique pour la transmission de données et/ou d’énergie électrique, en plus du contacteur tournant plat 26,27 décrit dans ce qui précède. Un tel contacteur tournant cylindrique peut être similaire à ceux connus dans l’art antérieur qui a été identifié dans l’introduction de la présente description. Il peut ainsi comprendre un jeu de bagues à contact glissant alignées parallèlement suivant un tronçon longitudinal de l'arbre d’entraînement du connecteur rotatif, qui coopèrent avec des balais respectifs associés pour assurer un contact électrique rotatif glissant contre les bagues de telle sorte que les forces assurant la continuité électrique sont exercées radialement, pour la transmission de la puissance électrique ou de données échangées par des signaux électriques entre le premier connecteur 10 et le second connecteur 20 du module de bras motorisé 101.
L’homme du métier appréciera que, pour un nombre identique de câbles de transmission (pour l’énergie électrique et pour les données) entre le premier connecteur 10 et le second connecteur 20, ce contacteur tournant cylindrique peut avoir une longueur longitudinale plus faible que ceux de l’art antérieur, puisqu’un partie des transmissions a lieu via le contacteur tournant plat. Le module de bras robotisé 101 reste donc avantageusement plus compact que ceux de l’art antérieur, en raison de ses dimensions longitudinales plus réduites.
Par exemple, le contacteur plat 26,27 peut être agencé pour la transmission d’énergie électrique alors que le contacteur cylindrique (non représenté) peut être agencé pour la transmission de données. Mais ceci n’est qu’un exemple, l’inverse étant également possible. On peut aussi prévoir toute répartition possible des différentes transmissions d’énergie électrique et de données entre le contacteur tournant plat 26,27 et le contacteur tournant cylindrique.
La illustre schématiquement un robot industriel selon le troisième aspect de l’invention, qui peut utiliser un bras de robot modulaire comme le bras de robot 100 de la , incorporant un bras de robot modulaire ayant au moins un module de bras motorisé comme décrit dans ce qui précède.
Le robot comprend une unité de commande 150 qui est adaptée pour commander le bras de robot 100 et piloter le fonctionnement opérationnel de l’outil 104 porté par le module de bras distal du bras de robot 100. L’unité de commande 150 peut, par exemple, comprendre un ordinateur apte à exécuter un programme d’ordinateur 153 comprenant des instructions logicielles qui mettent en œuvre la commande du bras de robot 100 et le pilotage de l’outil 104. A cet effet, lorsque le programme d’ordinateur 153 est chargé dans une mémoire 152 de l’ordinateur 150 et est exécuté par un processeur 151 de l’ordinateur 150. L’exécution de ce programme met en œuvre une séquence de commande du bras de robot 100 et de pilotage de l’outil 104 porté par l’extrémité du bras de robot 100, pour réaliser une tâche ou plusieurs tâches déterminées. Le pilotage de l’outil 104 peut être réalisé en boucle ouverte, ou en boucle fermée sur la base d’informations utiles générées par l’outil et/ou un (ou des) capteur(s) et/ou le(s) module(s) de bras de robot, et qui sont retournées à l’unité de commande via le bras de robot lui-même.
Les informations de commande peuvent passer à travers les modules de bras du bras de robot modulaire 100, lesquels peuvent être tournés sans rapport les uns aux autres. Des informations peuvent ainsi être descendues de l’ordinateur 150 à chacun des modules de bras du bras de robot modulaire ainsi qu’à l’outil 104. Inversement, des informations utiles peuvent également être remontées à l’ordinateur 150 en retour depuis chacun des modules de bras du bras de robot modulaire 100 ainsi que depuis l’outil 104.
Cependant, dans le cas de rotors réalisés en matériau aluminium, le diamètre de la jupe externe du rotor est limité afin de ne pas engendrer trop de contraintes mécaniques du fait des forces centrifuges exercées pour maitriser les risques de fluage associés. Un autre inconvénient provient de la difficulté de réalisation du rotor aluminium monobloc du fait du faible interstice séparant les deux jupes. Également, ce rotor est relativement lourd, ce qui peut engendrer une consommation énergétique importante et un temps de mise en route plus long.
On connait également des rotors dont les jupes cylindriques sont réalisées en matériau composite. Il est cependant difficile de maintenir une température basse du rotor (autour de 50°C au maximum par exemple) au niveau de l’étage turbomoléculaire car la chaleur générée par la compression et friction des gaz est difficilement évacuable d’une part, par conduction du fait de la faible conductibilité thermique des jupes et d’autre part, par rayonnement à ces températures. De plus, le contrôle des paliers magnétiques est difficile à réaliser pour des rotors ayant des jupes en matériau composite du fait de leur faible poids entrainant un ratio entre le moment d’inertie polaire et diamétral (I p / I d ) élevé.
On cherche donc à réaliser un rotor de pompe à vide turbomoléculaire à fort taux de compression, présentant une bonne tenue mécanique et dont la température d’échauffement du rotor peut être maitrisée pour ne pas excéder quelques dizaines de degrés. On cherche également à améliorer le contrôle des paliers magnétiques notamment pour abaisser le niveau vibratoire de la pompe à vide.
A cet effet, l’invention a pour objet une pompe à vide turbomoléculaire comportant un stator, un rotor configuré pour tourner dans le stator, le rotor comportant au moins un étage de pales, une jupe cylindrique interne et au moins une jupe cylindrique externe, les jupes cylindriques interne et externe étant coaxiales et configurées pour tourner en regard de stators Holweck respectifs du stator, caractérisée en ce que la jupe cylindrique interne est réalisée dans un matériau de conductivité thermique supérieure à celle du matériau formant la au moins une jupe cylindrique externe.
Le matériau de meilleur conductivité thermique de la jupe cylindrique interne permet de favoriser les échanges thermiques de conduction, de convection et de radiation avec le stator. Le rotor peut ainsi être mieux refroidi. La succession des étages Holweck en série permet ainsi d’atteindre de forts taux de compression, notamment pour permettre le pompage de forts flux d’hydrogène tout en permettant de conserver une température basse du rotor.
La conductivité thermique de la jupe cylindrique interne est par exemple au moins dix fois supérieure, telle qu’au moins cinquante fois supérieure, à la conductivité thermique du matériau formant la au moins une jupe cylindrique externe.
La jupe cylindrique interne peut être métallique, telle que réalisée en aluminium.
La au moins une jupe cylindrique externe peut être réalisée en matériau composite. Le composite comporte par exemple une matrice thermodurcissable ou thermoplastique renforcée de fibres de verre ou de carbone.
L’épaisseur de la jupe cylindrique interne peut être supérieure à l’épaisseur de la jupe cylindrique externe, tel qu’au moins deux fois supérieure. Une épaisseur plus grande de la jupe cylindrique interne permet de favoriser les échanges thermiques avec le stator et donc permet d’abaisser la température d’équilibre. L’épaisseur de la jupe cylindrique interne peut être comprise entre 5mm et 10mm. L’épaisseur de la jupe cylindrique externe peut être comprise entre 2mm et 5mm.
La masse volumique du matériau de plus haute conductibilité thermique, tel que l’aluminium, peut être plus élevée que la masse volumique du matériau de plus faible conductibilité thermique, telle que le composite. Avec une masse volumique plus élevée et/ou une épaisseur plus importante, la jupe cylindrique interne contribue davantage à l’augmentation de l’inertie diamétrale I d qu’à celle de l’inertie polaire I p de sorte que le ratio entre le moment d’inertie polaire et diamétral (I p / I d ) du rotor diminue. La jupe cylindrique externe a le même effet sur le ratio (moins lourd à l’extérieur) mais minimisé par la densité du matériau, donc l’utilisation d’un matériau de densité et/ou d’épaisseur moindre pour la jupe cylindrique externe permet de minimiser l’augmentation du ratio. Les moments d’inertie polaire et diamétrale du rotor peuvent donc être optimisés, le rotor devient plus stable ce qui permet de réduire le niveau vibratoire de la pompe à vide.
Par ailleurs, la jupe cylindrique externe en matériau composite peut présenter un grand diamètre sans risque de fluage et sans trop forte augmentation du poids. De plus, le rotor est moins couteux qu’un rotor entièrement réalisé en matériau aluminium.
Selon un exemple de réalisation, le stator comporte un dôme s’étendant sous la jupe cylindrique interne, la pompe à vide comportant un dispositif de refroidissement configuré pour refroidir le stator, et notamment le dôme du stator.
Selon un exemple de réalisation, le stator comporte une douille externe et une douille interne coaxiale, agencée à l’intérieur de la douille externe, les stators Holweck étant formés de premières rainures hélicoïdales ménagées dans la douille externe en regard d’une face externe de la jupe cylindrique externe, de deuxièmes rainures hélicoïdales ménagées dans la douille interne sur une face externe située en regard d’une face interne de la jupe cylindrique externe et de troisièmes rainures hélicoïdales ménagées dans la douille interne en regard de la face externe de la jupe cylindrique interne.
Selon un exemple de réalisation, le rotor présente en outre : - un moyeu, l’au moins un étage de pales s’étendant radialement du moyeu, et - une entretoise radiale s’étendant du sommet de la jupe cylindrique interne, la jupe cylindrique interne, le au moins un étage de pales, le moyeu et l’entretoise annulaire étant réalisé d’une seule pièce.
Le produit se présente sous la forme d’un rouleau d’une bande ou une couche intissée comportant des chutes de fibres de carbone et un liant assurant la cohésion des fibres entre elles et la tenue de la bande.
Cependant, à ce jour, aucune mesure visant à exploiter un tel produit n’a été entreprise. L’invention vise donc à fournir un procédé de fabrication d’un composant d’aménagement d’un habitacle d’aéronef, par recyclage de chutes de fibres de carbone.