Brevet FR2005281A1 — publié le 19691212

i 2005281 La présente invention concerne "un dispositif pour permuter des échantillons, notamment pour tin appareil d'analyse par fluorescence de rayons X. Dans l'industrie on s'efforce de fabriquer de grandes 5 quantités de produits, par exemple de ciment, ayant une qualité constante. Ceci suppose une composition chimique toujours constante de la poudre brute, qui est constituée généralement par plusieurs matières premières, avec des additifs. Une façon de maintenir constante la composition des substances consiste à 10 déterminer la composition chimique de la matière première, cette composition pouvant être corrigée en fonction de sa détermination. Un spectromètre à rayons X, à canaux multiples, convient particulièrement pour cette analyse. L'analyse par fluorescence dè rayons X fournit 15 simultanément et directement les pourcentages de plusieurs éléments dans un échantillon, selon le nombre de canaux utilisés pour la mesure. Les prélèvements et les analyses des échantillons sont effectués à intervalles brefs. Le nombre des analyses par unité de temps dépend essentiellement des conditions de travail 20 et de la préparation nécessaire. Un spectromètre à rayons X, à canaux multiples, comporte un dispositif de support et de rotation des échantillons, un tube à rayons X, une tête de mesure, comportant par exemple sept canaux de mesure, disposés à peu près radialement, 25 et réglables de façon fixe, des tubes compteurs de flux et d'autres appareils. Un dispositif de support et de rotation des échantillons de ce genre doit pouvoir fonctionner d'une façon parfaite pour amener automatiquement les échantillons à l'appareil d'analyse par fluorescence de rayons X, puis les remmener 30 automatiquement. Le dispositif selon la présente invention est du type indiqué initialement, et il est caractérisé par le fait qu'un carrousel, constitué essentiellement par des godets à échantillons, montés de façon à pouvoir tourner sur des axes 35 radiaux, tourne sur un plateau, qui peut être levé et abaissé par un dispositif de levage, et que ce carrousel amène alternativement l'un des godets à échantillons en dessous d'un dispositif de chargement pour les échantillons, en dessous d'un système de sas pour l'appareil d'analyse par fluorescence de 40 rayons X, ainsi qu'au-dessus d'une ouverture de déversement 69 09644 2 2005281 - aménagée dans le plateau. Dans une forme de réalisation avantageuse, le dispositif comporte quatre godets pour les échantillons, dont trois sont fixés à une plaque centrale à des distances égales les uns 5 des autres, tandis que le quatrième godet pour les échantillons, qui renferme une substance étalon, est placé dans une position fixe, entre deux des trois autres godets. Pendant que l'un des godets pour les échantillons se trouve en dessous du dispositif de chargement, par l'intermédiaire duquel un échantillon, fabri-10 qué paT une presse entièrement automatique, sous la forme d'une tablette, parvient dans ce godet, un second godet se trouve en dessous du système de sas pour l'appareil d'analyse par fluorescence de rayons X, et un troisième, ayant pivoté de 180° autour de son axe, se trouve en position de déversement, au-dessus de 15 l'ouverture correspondante. A titre d'exemple, on a décrit ci-dessous et illustré schématiquement au dessin annexé une forme de réalisation du dispositif selon la présente invention. La figure 1 représente un plateau T, placé en dessous 20 d'un dispositif de chargement B (représenté sous la forme d'un trou ayant les dimensions et la forme de l'échantillon P) , en dessous d'un système de sas S pour un appareil d'analyse par fluorescence de rayons X (non représenté), et au-dessus d'un dispositif de réception des échantillons PA. Le plateau T peut 25 être levé et abaissé par un c/lindre de levage H, par l'intermédiaire d'un axe A^, qui est fixé à un dispositif de support V du plateau T (ce mouvement a été indiqué par une double flèche près de 1'axe Ai). Un moteur M entraîne en rotation, par l'intermédiaire 30 d'une transmission à pignons R, l'axe A 2 d'un carrousel K, qui est constitué essentiellement par une plaque centrale Z, et des axes radiaux R]_, R2 et R3. La rotation du carrousel K a lieu indépendamment du mouvement de levage produit par le cylindre H. A chacun des trois axes radiaux R^ à Rj est fixé rigidement 35 ur ^odet pour échantillons, PB^, PB2 ou P®3* ^a face supérieure de t-nacun des godets PB^ à PB3 comporte un dispositif de maintien HV^ ou HV2 pour l'échantillon P. On peut faire tourner la face supérieure de chacun des godets PB^ à PBj, à l'aide d'un disque moleté, par exemple RR^ (voir figure 3). Les axes radiaux 40 Rj à Rj du carrousel K sont munis chacun, entre la plaque centrale 69 09644 3 2005281 Z et les différents godets, d'un pignon conique S^, ou S^. Aux extrémités des axes radiaux à R^ sont fixées des roues W^, W2, W^, qui roulent sur le bord A du plateau T lorsque le carrousel K est entraîné en rotation. 5 Dans le fond du plateau T on a aménagé l'ouverture 0. Entre un bord de cette ouverture 0 et la plaque centrale Z, un secteur de crémaillère KS est fixé sur le plateau T. Au cours de la rotation du carrousel K, les pignons coniques à viennent s'engrener dans ce secteur de crémaillère KS. 10 Lorsque le carrousel K tourne, l'axe radial R^ par exemple, et le godet PB^ qui y est fixé, tournent une fois autour de leur axe commun. Ceci résulte du roulement du pignon conique sur le secteur de crémaillère KS. L'ouverture O aménagée dans le plateau T doit être dimensionnée de manière 15 que le godet ne heurte pas le fond du plateau ni au début ni à la fin de la rotation dudit godet. La longueur du secteur de crémaillère KS doit être choisie de manière que le godet, par exemple PB^, puisse effectuer une rotation complète. Entre le godet PB^ et le godet PB^, un quatrième 20 godet PB est réuni rigidement au carrousel K, par l'intermédiaire d'un autre axe radial R^. L'extrémité de cet axe radial R^ roule sur le bord A du plateau T, par l'intermédiaire d'une roue W. Le dispositif de maintien HV dont est pourvu le godet PB est prévu pour une substance étalon. 25 Les échantillons sont amenés automatiquement, puis remmenés, essentiellement en deux phases. Le cylindre de levage H soulève le plateau T, de manière que (dans le dispositif représenté), le godet PB2 se trouve juste en dessous du trou du dispositif de chargement B, et que le godet PB^ est appliqué 30 fermement contre le système de sas S. Un échantillon P est posé sur le dispositif de maintien HV2, par le dispositif de chargement B. En même temps, l'échantillon P qui se trouve sur le godet PB^, est analysé. A cet instant, le godet PB^ a tourné de 180° autour de son axe R^, et il se trouve, en position de déver-35 sement, au-dessus de l'ouverture 0. L'échantillon P qui était placé sur lui, est déversé dans le dispositif de réception des échantillons PA, par exemple dans un entonnoir BII. Lorsque l'échantillon P, placé sur le godet PB^, est analysé, le cylindre de levage H abaisse le plateau T, dans la 40 position représentée sur la figure 1. Le moteur M fait tourner 69 09644 4 2005281 le carrousel K d'un nouveau pas, c'est-à-dire qu'il amène le godet PB^ en dessous du système de sas S, le godet PB^ au-dessus de l'ouverture 0 et le godet PB^ en dessous du dispositif de chargement B. Au début de ce mouvement, le godet PB^ est redressé 5 par le roulement du pignon conique S3 sur le secteur de crémaillère KS, tandis que, vers la fin de ce mouvement, le godet PB^, sur lequel est placé l'échantillon P, analysé, bascule au-dessus de l'ouverture 0, par suite de la rotation de son axe radial R^, produite par l'intermédiaire du pignon conique S^ et du secteur 10 de crémaillère KS. Le dispositif de réception des échantillons PA permet de conduire éventuellement l'échantillon P au rebut, par une conduite d'évacuation des échantillons 6, ou bien de le recevoir dans l'entonnoir BH, que l'on peut faire pivoter entre "une 15 position située en dessous de l'ouverture 0 et une position où l'échantillon P qui s'y trouve peut être prélevé de l'extérieur. Ce pivotement est produit par un moteur SM. La figure 2 représente le plateau T avec le carrousel K, les axes radiaux R^ à R^ et les godets pour les échan-20 tillons PB et PB^ à PBj, les références étant les mêmes que sur la figure 1. Sur la figure 2, le godet PB3 se trouve au-dessus de l'ouverture O, en position de déversement. Ï1 est fixé rigidement à l'axe R3 par une vis Sch. D'autre part, un ressort Q est fixé par la vis Sch au fond du godet, ce ressort empêchant 25 que des actions extérieures sur l'axe dudit godet ne puissent écarter ce dernier de sa position horizontale pendant la rotation du carrousel K. Si des actions extérieures parviennent à vaincre un encliquetage (tel que WA et U, décrits dans la suite), le ressort Q, dont les deux extrémités glissent sur le fond du 30 plateau T, ramène le godet correspondant dans la position où il est bloqué. Au-dessus de l'ouverture 0, le ressort Q ne trouve plus aucune surface d'appui, et l'axe correspondant peut tourner. Lorsque l'un des godets PB^ à PB3 se trouve en dessous du système de sas S, et qu'il a été soulevé, son bord F^, F2 ou F^, en 35 s'appliquant contre un joint circulaire OR (voir figure 1) préserve le vide de la chambre de mesure (c'est pourquoi 1'encliquetage mentionné, WA et U, doit maintenir horizontal le godet correspondant). Sur chacun des axes radiaux R1 à R3 est aménagé un 40 creux WA^, WA2 ou WA^ (les deux premiers étant seuls visibles). 69 09644 5 2005281 Sur la plaque centrale Z sont fixées des pattes à L^. A angle droit des pattes à L^ se détachent trois lames de ressort E^ à Ej, qui leur sont fixées. A leurs extrémités sont fixées des roulettes à qui viennent s'encastrer respectivement 5 dans les creux correspondants WA^ à WA^. Grâce à cet encastrement, les faces supérieures des godets PB^ à PB^ sont parallèles à la surface du plateau lorsque lesdits godets ne sont pas basculés (c'est-à-dire qu'ils ne se trouvent pas au-dessus de l'ouverture 0). Lorsque l'un des pignons coniques à passe sur le sec-10 teur de crémaillère KS, l'une des roulettes à est dégagée du creux correspondant WA^, WA2 ou WA^, si bien que l'axe radial correspondant R^, R2 ou R^ peut tourner. La roulette correspondante, U^, U2 ou Ug, tourne alors sur le pourtour de l'axe radial correspondant R^, R2 ou R^. 15 La figure 3 est une coupe de l'un des godets pour les échantillons, PB^, qui est constitué essentiellement par un cylindre creux HZ. Le dispositif de maintien HV^ est fixé sur une embase U', avec des vis 15 et 13, ou des organes analogues. Cette embase peut tourner par rapport à une plaque 3, autour de 20 l'axe C^, par l'intermédiaire d'un palier à billes 4. L'embase U' peut être entraînée de l'extérieur du godet PB^, par le disque moleté RR^. Entre la plaque 3 et le fond BO du cylindre creux HZ se trouve un ressort hélicoïdal 7, qui forme un support élastique pour le dispositif de maintien HV^. Un organe d'arrêt 25 8 (par exemple une bague métallique) est encastré dans la paroi du cylindre creux HZ, entre la plaque 3 et l'embase U', de manière que le ressort hélicoïdal 7 ne puisse pas pousser ladite plaque 3 hors du cylindre creux HZ. Sur le fond BO on a aménagé d'autre part un goujon fileté 1, par l'intermédiaire duquel on 30 peut fixer le godet PB^ sur l'axe radial R^, à l'aide de la vis Sch (voir la figure 2). 69 09644 6 2005281 REVENDICATIONS 1. Dispositif pour permuter des échantillons, notamment pour un appareil d'analyse par fluorescence de rayons X, caractérisé par le fait qu'un carrousel, constitué essentiellement par des godets à échantillons, montés de façon à pouvoir 5 tourner sur des axes radiaux, tourne sur un plateau, qui peut être levé et abaissé par un dispositif de levage, et que ce carrousel amène alternativement l'un des godets à échantillons en dessous d'un dispositif de chargement pour les échantillons, en dessous d'un système de sas pour l'appareil d'analyse par 10 fluorescence de rayons X, ainsi qu'au-dessus d'une ouverture de déversement aménagée dans le plateau. 2. Dispositif suivant la revendication 1, caractérisé par le fait qu'il comporte quatre godets à échantillons, dont trois sont fixés à une plaque centrale, à des distances 15 égales les uns des autres, tandis que le quatrième godet à échantillons, qui renferme une substance étalon, est placé dans une position fixe, entre deux des trois autres godets. 3. Dispositif suivant les revendications 1 et 2, caractérisé par le fait que les axes radiaux sont munis, à l'une 20 de leurs extrémités, de roues, qui roulent sur le bord du plateau. 4. Dispositif suivant la revendication 1 ou l'une des revendications suivantes, caractérisé par le fait qu'un pignon conique est monté sur chacun des axes radiaux, entre la 25 plaque centrale du carrousel et le godet correspondant pour les échantillons, ce pignon conique s'engrenant dans un secteur de crémaillère, fixé sur le fond du plateau, au niveau d'une ouverture aménagée dans ce plateau. 5. Dispositif suivant la revendication 1 ou l'une 30 des revendications suivantes, caractérisé par le fait que des roulettes, en nombre égal à celui des axes radiaux, sont fixées au plateau central, par l'intermédiaire respectivement de pattes et de lames de ressort, chacune de ces roulettes bloquant 1.'axe radial correspondant en s'engageant dans un creux de son pour- 35 tour. 6. Dispositif suivant la revendication 1 ou l'une des revendications suivantes, caractérisé par le fait qu'un moteur 69 09644 7 2005281 entraîne l'axe dé rotation du carrousel par 1'interfliëdïaire d'une transmission à pignons. I 7. Dispositif suivant la revendication 1 ou l'une des revendications suivantes, caractérisé par le fait que chacun 5 des godets à échantillons peut tourner autour d'un axe sensiblement perpendiculaire à l'axe radiai correspondant.