FR3127625A1 - Device for transporting and processing at least one magnet - Google Patents
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- H01F13/00—Apparatus or processes for magnetising or demagnetising
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Abstract
Dispositif (100) de transport et de traitement d’au moins un aimant (D), le dispositif (100) comprenant au moins un récipient (8) de neutralisation et au moins une coque (101) externe, les parois (9, 10) du récipient (8) de neutralisation étant réalisées au moins en partie en matériau métallique amagnétique, la coque (101) externe formant un blindage électromagnétique, le dispositif (100) étant caractérisé en ce qu’il comprend un système d’assemblage amovible de la coque (101) externe avec le récipient (8) de neutralisation. Figure pour l’abrégé : figure 5Device (100) for transporting and treating at least one magnet (D), the device (100) comprising at least one neutralization container (8) and at least one outer shell (101), the walls (9, 10 ) of the neutralization container (8) being made at least in part of non-magnetic metallic material, the outer shell (101) forming electromagnetic shielding, the device (100) being characterized in that it comprises a removable assembly system of the outer shell (101) with the neutralization container (8). Figure for abstract: figure 5
Description
DOMAINE DE L’INVENTIONFIELD OF THE INVENTION
La présente invention se rapporte au domaine du recyclage des aimants. Plus précisément, l’invention se rapporte au recyclage d’aimants dits de forte puissance, tels que ceux que l’on trouve dans des machines industrielles.The present invention relates to the field of recycling magnets. More specifically, the invention relates to the recycling of so-called high-power magnets, such as those found in industrial machines.
ARRIÈRE-PLAN TECHNOLOGIQUETECHNOLOGICAL BACKGROUND
On appelle de manière générale « aimant de forte de puissance » un aimant permanent, à base de terres rares, dont le champ magnétique rémanent, c'est-à-dire en l’absence de toute excitation magnétique, est de l’ordre au moins de 1 T (Tesla).Generally called a "high power magnet" a permanent magnet, based on rare earths, whose remanent magnetic field, that is to say in the absence of any magnetic excitation, is of the order of less than 1 T (Tesla).
On trouve ce type d’aimants notamment dans des machines électriques tournantes, tels que des moteurs ou des générateurs d’éoliennes, dans des appareils de mesure et des instruments dotés d’aimants permanents, par exemple un appareil à IRM dans le domaine médical, ou plus généralement dans tout système et équipement requérant un champ magnétique de forte puissance.This type of magnet is found in particular in rotating electrical machines, such as motors or generators of wind turbines, in measuring devices and instruments equipped with permanent magnets, for example an MRI device in the medical field, or more generally in any system and equipment requiring a strong magnetic field.
Le magnétisme des aimants permanents peut se dégrader au fil du temps, par exemple sous l’effet de la chaleur : leur puissance intrinsèque est diminuée et/ou ils se disloquent et/ou ils se décollent de leur support. Afin de maintenir un rendement optimal de la machine électrique, il est alors nécessaire de remagnétiser les aimants partiellement ou totalement, ou de les remplacer. La remagnétisation peut être réalisée dans la machine ou en dehors. Pour une remagnétisation en dehors de la machine ou pour remplacer les aimants, il faut les extraire de la machine, soit à l’aide d’un outillage spécifique à la machine, ou encore en démantelant partiellement ou totalement la machine.The magnetism of permanent magnets can degrade over time, for example under the effect of heat: their intrinsic power is reduced and/or they break up and/or they detach from their support. In order to maintain optimum efficiency of the electric machine, it is then necessary to partially or totally remagnetize the magnets, or to replace them. Remagnetization can be done inside or outside the machine. For remagnetization outside the machine or to replace the magnets, they must be extracted from the machine, either using machine-specific tools, or by partially or totally dismantling the machine.
L’aimant extrait de la machine est alors assemblé à un support, ou semelle, formant un pôle magnétique. D’autres éléments peuvent également être assemblés au pôle. On parle alors de bloc magnétique.The magnet extracted from the machine is then assembled to a support, or sole, forming a magnetic pole. Other elements can also be assembled to the pole. We then speak of a magnetic block.
L’approvisionnement en terres rares pour la fabrication d’aimants est problématique. Le recyclage des aimants usagés permet donc d’apporter une réponse à ce problème.The supply of rare earths for the manufacture of magnets is problematic. Recycling used magnets therefore provides an answer to this problem.
Un problème fréquemment rencontré, et en particulier concernant les aimants de forte puissance, concerne les interactions, potentiellement dangereuses voire mortelles avec leur environnement. En effet, le champ magnétique rémanent et/ou coercitif des aimants peut interagir avec des objets métalliques et/ou électroniques dans leur environnement, ce qui est particulièrement problématique lorsque les interactions se font avec des équipements d’un engin de transport, notamment en avion, mais également avec des dispositifs médicaux tels que des pacemakers ou tout type de prothèse métallique. Ces interactions dangereuses peuvent se produire dès l’extraction de l’aimant hors de la machine.A problem frequently encountered, and in particular concerning high-power magnets, concerns interactions, potentially dangerous or even fatal, with their environment. Indeed, the remanent and/or coercive magnetic field of the magnets can interact with metallic and/or electronic objects in their environment, which is particularly problematic when the interactions take place with equipment of a transport vehicle, in particular in an airplane. , but also with medical devices such as pacemakers or any type of metal prosthesis. These dangerous interactions can occur as soon as the magnet is extracted from the machine.
Des précautions sont alors mises en œuvre pour minimiser le champ magnétique rémanent et/ou coercitif de l’aimant.Precautions are then implemented to minimize the remanent and/or coercive magnetic field of the magnet.
Par exemple, les aimants sont placées dans une boîte, par exemple en carton, pour les transporter et sont arrangés les uns par rapport aux autres de manière à obtenir un bouclage électromagnétique : les champs magnétiques se neutralisent les uns les autres, de sorte que le champ magnétique autour de la boîte est atténué pour ne plus présenter de danger. En outre, la boîte peut présenter des dimensions suffisantes pour empêcher tout équipement ou toute personne de s’approcher de trop près de l’aimant et éviter ainsi toute interaction.For example, the magnets are placed in a box, for example made of cardboard, to transport them and are arranged relative to each other in such a way as to obtain electromagnetic looping: the magnetic fields neutralize each other, so that the magnetic field around the box is attenuated so that it no longer presents a danger. In addition, the box may have sufficient dimensions to prevent any equipment or person from getting too close to the magnet and thus avoid any interaction.
Cette solution présente toutefois des limites. En effet, par exemple dans le cas où un unique aimant doit être transporté, un bouclage magnétique n’est pas possible. En outre, chaque boîte doit être dimensionnée en fonction du champ magnétique qu’il émet et de la mesure dans laquelle il faut l’atténuer.However, this solution has limitations. Indeed, for example in the case where a single magnet must be transported, a magnetic loop is not possible. In addition, each box must be sized according to the magnetic field it emits and the extent to which it must be attenuated.
Enfin, pour recycler l’aimant, il doit être retiré de la boîte, qui risque d’apporter des impuretés pendant les opérations de recyclage.Finally, to recycle the magnet, it must be removed from the box, which risks bringing impurities during recycling operations.
Une autre solution connue consiste à placer les aimants, éventuellement déjà placés dans une boîte en carton, dans une boîte en matériau qui forme un blindage magnétique, et qui est particulièrement recommandé pour le transport par avion. Une telle boîte est formée de matériaux présentant des propriétés magnétiques qui permettent d’atténuer le champ magnétique d’un amant placé à l’intérieur ;Another known solution consists in placing the magnets, possibly already placed in a cardboard box, in a box made of material which forms a magnetic shield, and which is particularly recommended for transport by air. Such a box is made of materials with magnetic properties that can attenuate the magnetic field of a lover placed inside;
Toutefois, là encore, pour recycler l’aimant, il doit être retiré de la boîte formant le blindage, celle-ci risquant d’être également recyclée et donc de ne plus être réutilisable. De plus, le recyclage peut impliquer une étape de démagnétisation, qui sera également appliquée à la boîte formant le blindage, qui perdra alors ses propriétés magnétiques et ne pourra plus être utilisée pour transporter des aimants.However, here again, to recycle the magnet, it must be removed from the box forming the shielding, which risks also being recycled and therefore no longer being reusable. In addition, recycling may involve a demagnetization step, which will also be applied to the box forming the shield, which will then lose its magnetic properties and can no longer be used to transport magnets.
En outre, lors du retrait l’aimant de sa boîte, en carton et/ou de blindage magnétique, l’environnement est de nouveau soumis au champ magnétique dangereux de l’aimant. Des précautions particulières doivent alors être prises pour manipuler l’aimant et lui faire subir des opérations de recyclage, ce qui engendre des coûts.In addition, when removing the magnet from its box, cardboard and/or magnetic shielding, the environment is again subjected to the dangerous magnetic field of the magnet. Special precautions must then be taken to handle the magnet and subject it to recycling operations, which generates costs.
Il existe donc un besoin pour un nouveau dispositif permettant de transporter des aimants à recycler surmontant notamment les inconvénients précités.There is therefore a need for a new device making it possible to transport magnets to be recycled, in particular overcoming the aforementioned drawbacks.
Un premier objet de l’invention est de proposer un dispositif de transport et de traitement d’au moins un aimant permettant de réduire les interactions entre l’aimant et son environnement depuis sa collecte jusqu’à son recyclage.A first object of the invention is to propose a device for transporting and processing at least one magnet making it possible to reduce the interactions between the magnet and its environment from its collection to its recycling.
Un deuxième objet de l’invention est de proposer un dispositif de transport et de traitement d’au moins un aimant réduisant les coûts de recyclage des aimants.A second object of the invention is to provide a device for transporting and processing at least one magnet that reduces the costs of recycling magnets.
Un troisième objet de l’invention est de proposer un dispositif de transport et de traitement d’au moins un aimant limitant les manipulations de l’aimant.A third object of the invention is to propose a device for transporting and processing at least one magnet which limits manipulation of the magnet.
Un quatrième objet de l’invention est de proposer un dispositif de transport et de traitement d’au moins un aimant qui n’apporte pas d’impuretés à l’aimant pendant le recyclage.A fourth object of the invention is to provide a device for transporting and processing at least one magnet which does not add impurities to the magnet during recycling.
Un cinquième objet de l’invention est de proposer un dispositif de transport et de traitement d’au moins un aimant qui soit réutilisable.A fifth object of the invention is to provide a reusable device for transporting and processing at least one magnet.
Ainsi, l’invention se rapporte à un dispositif de transport et de traitement d’au moins un aimant. Le dispositif comprend au moins un récipient de neutralisation et au moins une coque externe. Le récipient de neutralisation comprend notamment des parois formant un réceptacle fermé destiné à contenir l’au moins un aimant, les parois du récipient de neutralisation étant réalisées au moins en partie en matériau métallique amagnétique. La coque externe forme un blindage électromagnétique. Le dispositif est caractérisé en ce qu’il comprend un système d’assemblage amovible de la coque externe avec le récipient de neutralisation, de sorte que le dispositif de transport et de traitement peut prendre deux états :
- Un état de transport, dans lequel la coque externe est solidaire du récipient de neutralisation et contient au moins en partie le récipient de neutralisation ;
- Un état de traitement, dans lequel la coque externe est séparée physiquement du récipient de neutralisation.
- A state of transport, in which the outer shell is integral with the neutralization container and at least partially contains the neutralization container;
- A processing state, in which the outer shell is physically separated from the neutralization vessel.
Ainsi, le dispositif de transport et de traitement permet de minimiser les manipulation de l’aimant : celui-ci est placé dans le dispositif dans l’état de transport dès sa collecte, puis il est acheminé jusqu’à une installation de traitement, telle qu’une installation de recyclage par exemple. Le dispositif est alors mis dans l’état de traitement, et l’aimant peut être traité dans l’installation, et par exemple être démagnétisé. L’aimant n’est ainsi pas manipuler directement depuis sa collecte jusqu’à ce qu’il soit démagnétisé. La coque externe, qui ne passe pas dans la ligen de traitement, peut être réutiliséeThus, the transport and treatment device makes it possible to minimize the handling of the magnet: the latter is placed in the device in the transport state as soon as it is collected, then it is transported to a treatment installation, such as than a recycling facility for example. The device is then put in the processing state, and the magnet can be processed in the installation, and for example be demagnetized. The magnet is thus not handled directly from its collection until it is demagnetized. The outer shell, which does not pass through the processing line, can be reused
Selon un mode de réalisation, la coque externe est formée d’une superposition d’au moins trois couches :
- Une couche paramagnétique orientée vers le récipient de neutralisation,
- Une couche diamagnétique,
- Une couche antiferromagnétique orientée vers l’extérieur du dispositif de transport et de traitement.
- A paramagnetic layer oriented towards the neutralization container,
- A diamagnetic layer,
- An antiferromagnetic layer facing outward from the transport and processing device.
Cette superposition de couches assure un blindage électromagnétique efficace, et permet de transporter et de traiter des aimants de forte puissance. La coque externe ne subissant pas de traitement, les propriétés de blindage des couches ne sont pas altérées et permettent de réutiliser la coque externe pour plusieurs opérations de transport.This superimposition of layers ensures effective electromagnetic shielding, and makes it possible to transport and process high-power magnets. As the outer shell does not undergo any treatment, the shielding properties of the layers are not altered and allow the outer shell to be reused for several transport operations.
Selon un mode de réalisation, la coque externe comprend au moins un panneau d’un seul tenant formé par la superposition desdites au moins trois couches, les trois couches étant maintenues rigidement ensemble. Ainsi, la manipulation de la coque externe, et notamment pour le passage du dispositif de transport et de traitement de l’un à l’autre de ses états, s’en trouve facilité.According to one embodiment, the outer shell comprises at least one one-piece panel formed by the superposition of said at least three layers, the three layers being held rigidly together. Thus, the manipulation of the outer shell, and in particular for the passage of the transport and processing device from one state to the other, is thereby facilitated.
Selon un mode de réalisation, le matériau amagnétique des parois du récipient de neutralisation comprend au moins en partie de l’acier inoxydable austénitique, facile à se procurer et bon marché.According to one embodiment, the non-magnetic material of the walls of the neutralization vessel comprises at least in part austenitic stainless steel, which is easy to obtain and inexpensive.
Selon un mode de réalisation, le réceptacle comprend un fond renforcé surélevé, distinct des parois du récipient de neutralisation. Le fond renforcé surélevé est notamment apte à supporter le poids d'une pluralité d’aimants déversés en vrac dans le dispositif. Ainsi, plusieurs aimants peuvent être placés dans le dispositif par un simple opération de déversement, et sans organisation particulière des aimants. Le nombre de manipulation des aimants est là encore réduit.According to one embodiment, the receptacle comprises a raised reinforced bottom, separate from the walls of the neutralization container. The raised reinforced bottom is particularly capable of supporting the weight of a plurality of magnets dumped in bulk into the device. Thus, several magnets can be placed in the device by a simple pouring operation, and without any particular organization of the magnets. The number of manipulations of the magnets is again reduced.
Selon un mode de réalisation, le fond renforcé peut comprendre des perforations et est disposé à distance d’une paroi de fond du récipient de neutralisation de manière à former, entre le fond renforcé surélevé et la paroi de fond, un espace de récupération de déchets. Ainsi, lorsque le récipient de neutralisation est utilisé pour passer les aimants dans un four et que les aimants font partie d’un bloc magnétique, sous l’effet de la chaleur des colles, liants, résines ou vernis peuvent fondre voire se calciner, et des éléments du bloc magnétique peuvent se détacher, formant des déchets. Ces déchets sont alors séparés facilement des aimants, et récupérés dans l’espace de récupération. Les aimants sont donc au moins en partie nettoyés et séparés des autres éléments du bloc magnétique par le passage dans le four. La valorisation des aimants s’en trouve facilitée.According to one embodiment, the reinforced bottom may comprise perforations and is placed at a distance from a bottom wall of the neutralization container so as to form, between the raised reinforced bottom and the bottom wall, a waste recovery space . Thus, when the neutralization container is used to pass the magnets through an oven and the magnets are part of a magnetic block, under the effect of the heat the glues, binders, resins or varnishes can melt or even burn out, and parts of the magnetic block can detach, forming waste. This waste is then easily separated from the magnets, and recovered in the recovery space. The magnets are therefore at least partly cleaned and separated from the other elements of the magnetic block by passing through the oven. The recovery of magnets is facilitated.
Selon un mode de réalisation, le récipient de neutralisation peut comprendre au moins deux ouvertures situées en vis-à-vis l’un de l’autre et donnant accès au réceptacle à l’intérieur du récipient de neutralisation, au moins un système de traction de l’au moins un aimant dans le réceptacle du récipient de neutralisation et un système de fermeture amovible de chacune desdites deux ouvertures. L’aimant peur ainsi être inséré dans le récipient de neutralisation en le tirant à travers une ouverture, le système de traction traversant le réceptacle par les deux ouvertures en vis-à-vis. Le placement de l’aimant, éventuellement partie d’un bloc magnétique, s’en trouve facilité, ce qui est particulièrement appréciable dans le cas où l’aimant ou le bloc magnétique est lourd.According to one embodiment, the neutralization container may comprise at least two openings located opposite each other and giving access to the receptacle inside the neutralization container, at least one traction system of at least one magnet in the receptacle of the neutralization container and a removable closure system for each of said two openings. The magnet can thus be inserted into the neutralization container by pulling it through an opening, the traction system crossing the receptacle through the two openings facing each other. The placement of the magnet, possibly part of a magnetic block, is facilitated, which is particularly appreciable in the case where the magnet or the magnetic block is heavy.
Selon un mode de réalisation, le dispositif peut comprendre au moins un organe de coopération avec un outil de manutention, afin de faciliter sa manipulation tout au long de son utilisation.According to one embodiment, the device may comprise at least one member for cooperating with a handling tool, in order to facilitate its handling throughout its use.
Selon un mode de réalisation, le dispositif peut comprendre un système d’insertion de l’au moins un aimant à l’intérieur du réceptacle du récipient de neutralisation. Le système d’insertion comprend alors par exemple au moins une entrée refermable pour l’aimant à l’intérieur du réceptacle du récipient de neutralisation et un dispositif de guidage par glissière de l’aimant, par exemple sur un chariot à roulettes. Le placement d’aimants lourds dans le réceptacle du récipient de neutralisation s’en trouve facilité en évitant de devoir soulever les aimants.According to one embodiment, the device may comprise a system for inserting at least one magnet inside the receptacle of the neutralization container. The insertion system then comprises, for example, at least one reclosable entrance for the magnet inside the receptacle of the neutralization container and a device for guiding the magnet by slide, for example on a wheeled trolley. Placing heavy magnets in the neutralization container receptacle is made easier by eliminating the need to lift the magnets.
Selon un mode de réalisation, un écart peut être maintenu entre les parois du récipient de neutralisation et la coque externe, de manière à former un espace vide. Cet espace vide permet d’augmenter l’effet de blindage, et d’offrir une caractéristique réglable en fonction de la puissance du ou des aimants placés dans le dispositif afin d’atténuer le plus possible le champ magnétique sortant, à l’extérieur du dispositif.According to one embodiment, a gap can be maintained between the walls of the neutralization vessel and the outer shell, so as to form an empty space. This empty space makes it possible to increase the shielding effect, and to offer an adjustable characteristic according to the power of the magnet(s) placed in the device in order to attenuate as much as possible the outgoing magnetic field, outside the device.
Selon un mode de réalisation, le dispositif peut comprendre une ossature en matériau amagnétique. Le récipient de neutralisation et la coque externe peuvent alors être fixés sur l’ossature lorsque le dispositif est dans l’état de transport, et le dispositif peut être manipulé facilement d’un seul tenant.According to one embodiment, the device may comprise a framework made of non-magnetic material. The neutralization container and the outer shell can then be fixed to the framework when the device is in the transport state, and the device can be easily handled as a single piece.
A cet effet, par exemple, le système d’assemblage est de type glissière sur l’ossature, l’ossature étant fixée de manière rigide au récipient de neutralisation. Ainsi, le dispositif passe dans l’état de traitement simplement en retirant par glissement la coque externe.For this purpose, for example, the assembly system is of the sliding type on the frame, the frame being rigidly fixed to the neutralization container. Thus, the device enters the processing state simply by sliding off the outer shell.
Selon un mode de réalisation, la coque externe comprend des panneaux et des liaisons fixes entre au moins une partie des panneaux. Par liaison fixe, on désigne ici des liaisons de toute nature, permettant ou non des degrés de liberté entre les panneaux, et qui n’ont pas pour vocation à être amovibles aisément, pendant l’utilisation du dispositif. Ainsi, la coque externe peut former un élément d’un seul tenant, facilement mis en place sur le récipient de neutralisation pour mettre le dispositif dans l’état de transport et facilement retirable pour mettre le dispositif dans l’état de traitement.
According to one embodiment, the outer shell comprises panels and fixed connections between at least some of the panels. By fixed connection is meant here connections of any kind, allowing or not allowing degrees of freedom between the panels, and which are not intended to be easily removable during use of the device. Thus, the outer shell can form an element in one piece, easily put in place on the neutralization container to put the device in the transport state and easily removed to put the device in the treatment state.
Des modes de réalisation de l’invention seront décrits ci-dessous par référence aux dessins, décrits brièvement ci-dessous :Embodiments of the invention will be described below with reference to the drawings, briefly described below:
Sur les dessins, des références identiques désignent des objets identiques ou similaires.In the drawings, identical references designate identical or similar objects.
Claims (13)
- Un état de transport, dans lequel la coque (101) externe est solidaire du récipient (8) de neutralisation et contient au moins en partie le récipient (8) de neutralisation ;
- Un état de traitement, dans lequel la coque (101) externe est séparée physiquement du récipient (8) de neutralisation.
- A state of transport, in which the outer shell (101) is integral with the neutralization container (8) and at least partially contains the neutralization container (8);
- A processing state, in which the outer shell (101) is physically separated from the neutralization vessel (8).
- Une couche (107) paramagnétique orientée vers le récipient (8) de neutralisation,
- Une couche (108) diamagnétique,
- Une couche (109) antiferromagnétique orientée vers l’extérieur du dispositif (100) de transport et de traitement.
- A paramagnetic layer (107) oriented towards the neutralization container (8),
- A diamagnetic layer (108),
- An antiferromagnetic layer (109) facing the exterior of the transport and processing device (100).
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WO2015189786A1 (en) * | 2014-06-11 | 2015-12-17 | Victoria Link Ltd | Transportable magnetic resonance imaging system |
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