Brevet FR2421828A1 — publié le 19791102

La présente invention est relative & un mécanisme pour prélever en continu un échantillon d'un courant de matière granulaire, du type comprenant une vis transporteuse montée coaxialement à l'intérieur d'un tube-support disposé en travers du courant de matière, la longueur de ce tube-support et celle de la vis transporteuse correspondant à peu près a la largeur du courant de matière ou étant légèrement plus grande que cette largeur, le tubesupport comportant en outre une ouverture de forme allongée dont a longueur correspond a peu près à la largeur du courant de matière. I1 est bien connu que lorsqu'il s'agit d'estimer la qualité d'une grande quantité de matière granulaire, le prélèvement d'échantillons de cette matière peut poser des difficultés, car il peut être difficile d'obtenir des échantillons representatifs de toute la masse de matière. C'est pourquoi on a suggéré de prélever en continu un échantillon dans la quantité totale de matière alors que celle-ci s'écoule au passage d'un mécanisme de prélèvement. Dans un dispositif connu, une vis transporteuse est montée coaxialement a l'intérieur-d'un tube-support dont l'orifîce de sortie est située à: une extrémité. Ce tube-support est cylindrique, et il en est de meme de l'enveloppe extérieure des filets de la vis transporteuse et de l'arbre de cette vis.Lorsque la granulo métrie de la matière varie beaucoup et que le courant de matière est incliné, par exemple lorsque ce courant parcourt une conduite inclinée, les grains de grande dimension ont tendance a se rassembler à une extrémité de la section transversale du courant, tandis que les grains fins migrent vers l'extrémité opposée de cette section transversale. Pendant le fonctionnement du dispositif de prélèvement, à un instant donné, des grains de grande dimension sont prélevés dans le courant et, lorsque ces grains sont transportés par la vis de façon à traverser la région du courant où se trouvent les grains fins, l'espace libre du transporteur est déjà pratiquement rempli, ce qui ne laisse aux grains fins que peu d'espace, ou même pas d'espace du tout.Par conséquent, la matière prélevée ne peut pas etre considérée comme représentative de la matière qui traverse la section transversale du courant qui est observée, ni de l'ensemble de la masse de matière. Il est donc souhaitable que l'echantillon de matière prélevé par le mécanisme soit représentatif de l'ensemble de la matière présente dans la section transversale du courant qui zut observée en fait dans une dimension transversale de cette section. L'invention a pour but de résoudre les problèmes mentionnés ci-dessus. A cet effet, l'invention a pour objet un mécanisme du type précité, caractérisé en ce que le tube-support est adapté pour pouvoir être mis en rotation autour de son axe longitudinal a l'intérieur d'un tuyau fixe formant enveloppe à l'intérieur duquel il est coaxialement monté, ce tuyau-enveloppe présentant une ouverture de forme allongée tournée vers le haut et correspondant à peu près à l'ouverture du tube-support, et en ce que le tube-support, l'arbre de la vis et les filets de celle-ci sont conformés et agencés les uns par rapport aux autres de telle façon que l'espace libre délimité dans le transporteur dans le domaine défini par un pas de la vis est d'autant plus grand que l'on s'approche de l'extre- mité de sortie du mécanisme.Avec un tel mécanisme, les grains de grande dimension peuvent être transportés vers l'extrémité de sortie du mécanisme lorsque la vis transporteuse est entrainée en rotation, puisque de l'espace est maintenant également disponible pour les grains fins qui traversent la section transversale consi dérée du courant de matière. De cette manière, les grains de grande dimension ne peuvent pas constituer un obstacle à l'alimentation en grains fins. De plus, grace au tuyau-enveloppe, le mécanisme peut être réglé à une vitesse de ralenti à des intervalles de temps relativement brefs lorsque le tube-support est amené à une position angulaire dans laquelle son ouverture est complètement recouverte par le tuyau-enveloppe. En outre, le tuyau-enveloppe confère au mécanisme une grande stabilité. Suivant l'invention, le tuyau-enveloppe et le tube-support peuvent être cylindriques et la surface extérieure des filets de la vis transporteuse être également située sur une surface cylindrique, tandis que l'arbre de la vis transporteuse est conique avec le sommet du cône tourné vers l'extrémité de sortie du mécanisme. Ceci permet a d'obtenir une construction particulièrement fiable qui pré- lève des quantités raisonnables de matière dans toutes les régions de la section transversale du courant qui est observée. De plus, suivant l'invention, le tuyau-enveloppe et le tube-support peuvent avoir la forme de troncs de cône creux dont les sommets géométriques sont dirigés à l'opposé de l'extrémité de sortie du mécanisme, les bords extérieurs des filets de la vis transporteuse pouvant être situés sur une surface tronconiuqe imaginaire ayant à peu près la même forme que le tube-support et l'arbre de la vis ayant soit une forme cylindrique, soit la forme d'un cône dont le sommet est dirigé vers l'extrémité de sortie du mécanisme. Ceci permet d'obtenir un prélèvement fiable de matière sur toute la section transversale du courant de matière qui est observée.Ce mode de réalisation du mécanisme convient particulièrement bien pour les courants comportant des grains de très grande dimension. Par ailleurs, suivant l'invention, le tube-support et la vis transporteuse peuvent être actionnés par des moteurs respectifs, qui sont de préférence des moteurs électriques, ce qui confère au mécanisme une grande fiabilité. Enfin, suivant l'invention, le moteur d'entrainement de la vis transporteuse peut être adapté pour entrainer cette vis à diverses vitesses, ce qui permet de régler facilement la quantité de matière prélevée par unité de temps. Le mecanisme suivant l'invention est particulièrement destiné à être utilisé dans le domaine agricole, par exemple pour prélever de grandes quantités de grains à pain ou de grains de fourrage. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaitront au cours de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif et en regard des dessins annexés, sur lesquels: la Fig. 1 représente un mode de réalisation du mécanisme suivant l'invention, avec coupe partielle, dans lequel le tubesupport est cylindrique et l'arbre de la vis transporteuse conique; et la Fig. 2 représente un second mode de réalisation du mécanisme suivant l'inventioo, partiellement en coupe, dans lequel le tube-support est tronconique et l'arbre de la vis en forme de cône. Le mécanisme représenté à la Fig. 1 comprend une vis transporteuse 1 montée coaxialement à l'intérieur d'un tubesupport 2. Le tube-support est disposé à l'intérieur d'un tuyau fixe 19 formant enveloppe qui présente une ouverture 19a de forme allongée. Le tube-support 2 et le tuyau 19 sont disposés en travers d'une conduite 3 qui peut être parcourue par un courant ou écoulement de matière granulaire. La longueur de la via transporteuse 1 et du tube-support 2 correspond à peu près au diamètre de la conduite 3 ou est légèrement plus grande que ce diamètre. A son extrémité de sortie -2a, le tube 2 comporte un orifice de sortie 2b relié à un tuyau d'évacuation 3 qui pénètre dans une enceinte (non représentée) munie d'éprouvettes. La matière d'essai qui est prélevée est recueillie dans ces éprouvettes en vue d'un traitement ultérieur. Sur son côté supérieur, le tube-support 2 présente une ouverture 6 de forme allongée dont la longueur correspond elle aussi à peu près au diamètre de la conduite 3. La vis transporteuse 1 comprend un arbre 8 et des filets 10. Dans le mode de réalisation représenté, l'arbre a une forme conique, tandis que la surface extérieure lOa des filets se trouve sur une surface cylindrique dont le diamètre est un peu plus petit que le diamètre intérieur du tube-support 2. On entend par l'expression "la surface extérieure des filets" la surface iOa de ces filets qui est tournée vers la surface interne incurvée du tube-support 2.Etant donné que l'arbre 8, comme représenté, a la forme d'un cane dont le sommet 8a est tourné vers l'extrémité de sortie du tube 2, alors que ce tube 2 est cylindrique, l'espace libre délimite par le transporteur dans le domaine défini par un pas s de la vis est d'autant plus grand que l'emplacement où ce pas est mesuré est plus proche de l'extrémité de sortie du mécanisme. Par conséquent, lorsqu'elle tourne, la vis prélève simultanément de la matière sur la totalité du diamètre de la conduite 3. De cette manière, par exemple, des grains de matière relativement gros recueillis au point 2c -ne constituent pas un obstacle au prélèvement de matière par exemple au point 2d lorsque les gros grains considérés sont transporcés par la vis vers Iextrémité de sortie 2a du tube 2.Par conséquent, le problème du prélèvement uniforme sur tout le diamètre de la conduite 3 est résolu d'une manière simple et fiable. Comme représenté, la vis 1 peut être entraînée en rotation au moyen d'un moteur 14, qui est de préférence un moteur électrique. Ce moteur est monté sur un supportllo prévu sur la surface extérieure de la conduite 3. Le tube-support 2 peut également tourner autour de son axe longitudinal lorsqu'un moteur 15, qui est de préférence un moteur électrique, est mis en marche. L'axe longitudinal du tube-support colncide avec celui de la vis. Ce moteur électrique est monté sur un support 17 prévu sur la surface extérieure de la conduite 3 Cependant, le tube-support 2 peut être tourné seulement d'un angle relativement faible. Ceci est important puisque ce tube 2 est monté à l'intérieur du tuyauenveloppe (voir Fig. 1), qui est pourvu de l'ouverture 19a de forme allongée. L'expression "le tuyau-enveloppe 19 est fixe" signifie que ce tuyau est fixé rigidement à la conduite 3. L'ouverture 19a correspond à peu près à l'ouverture 6 de forme allongée du tube-support 2. Lorsque ce tube 2 est entraîné en rotation par le moteur 15, l'alimentation en matière granulaire de la vis transporteuse peut être interrompue. D'autre part, le moteur 14 peut être réglé de façon à tourner à diverses vitesses, de sorte que la vis transporteuse peut prélever beaucoup de matière d'essai ou très peu de matière d'essai dans le courant A, suivant les besoins. La Fig. 2 représente un second mode de réalisation du mécanisme suivant l'invention, dans lequel le tube-support 2' a la forme d'un tronc de cône creux dont le sommet géométrique 2'e est dirigé à l'oppose de l'extrémité de sortie 2'a du mécanisme. Le tube-support 2' est disposé à l'intérieur d'un tuyau-enveloppe comme à la Fig. 1. Les filets 10' de la vis I présentent une surface extérieure 10'a également située sur une surface tronconique qui a à peu près la même forme que le tube-supportsLlarbre de la vis transporteuse 8' a également la forme d'un cône dont le sommet est dirigé vers l'extrémité de sortie 2'a du mécanisme. Cependant, cet arbre peut avoir une conicité zéro correspondant à une forme cylindrique. A la Fig.2 également, l'espace libre délimité par le transporteur dans le domaine défini par un pas de la vis est d'autant plus grand que l'on s'approche de l'extrémité de sortie 2'a du mécanisme. Le mécanisme suivant l'invention convient particulièrement pour l'échantillonnage de toútes sortes de grains, par exemple de grains à pain et de grains de fourrage. I1 convient pour toutes sortes de volumes de matière, en particulier lorsque la granulométrie varie beaucoup et que les grains de grande dimension et les grains fins ont tendance à se séparer. L'invention peut subir de nombreuses modifications sans sortir du cadre de l'invention. La vis transporteuse peut, si on le désire, être à filets multiples. - REYENDICATIOliS 1.- blécanisme pour prélever en continu un échantillon d'un courant de matière granulaire, du type comprenant une vis transporteuse montée coaxialement à l'intérieur d'un tube-support disposé en travers du courant de matière, la longueur de ce tube support et celle de la vis transporteuse correspondant a peu près à la largeur du courant de matière ou étant légèrement plus grande que cette largeur, le tube-support comportant en outre une ouver ture de forme allongée dont la longueur correspond à peu pres à la largeur du courant de matière, caractérisé en ce que le tube support (2,2') est adapté pour pouvoir être mis en rotation autour de son axe longitudinal à l'intérieur d'un tuyau fixe (19,19') formant enveloppe à l'intérieur duquel il est coaxialement monté, ce tuyau-enveloppe présentant une ouverture (19a, 191 au de forme allongée tournée vers le haut et correspondant à peu prèsàl'ouver- ture (6, 6') du tube-support, et en ce que le tube-support (2,2'), l'arbre (8,8') de la vis et les filets (10,10') de celle-ci sont conformés et agencés les uns par rapport aux autres de telle façon que l'espace libre délimité dans le transporteur dans le domaine défini par un pas (s) de la vis est d'autant plus grand que l'on s'approche de l'extrémité de sortie (2a) du mécanisme. 2.- Mécanisme suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le tuyau-enveloppe (19) et le tube-support (2) sont cylindriques, et en ce que la surface extérieure (10 ? des filets (10) de la vis transporteuse (1) se troue également sur une surface cylindrique, tandis que l'arbre(8} de la vis transporteuse est coni que, le sommet de ce cône étant dirigé vers 1 l'extremite de sortie (2 a du mécanisme. 3.-Mécanisme suivant la revendication 1, caractérisé en ce que le tuyau-enveloppe (19) et le tube-support (2) ont la forme de troncs de cône creux dont les sommets géométriques (2'e) sont tournés dans la direction opposée à l'extrémité de sortie (2'a) du mécanisme, en ce que les bords extérieurs des filets (10') de la vis transporteuse (1') sont situés sur un tronc de cône imaginaire ayant à peu près la même forme que le tube-support (2'),et en ce que l'arbre (8') de la vis a soit une forme cylindrique soit la forme d'un cône dont le sommet (8'a) est tourné vers l'extrémité de sortie (2'a) du mécanisme. 4.- Mécanisme suivant l'une quelconque des revendications I à 3, caractérisé en ce que le tube-support (2,21) et la vis transporteuse (l, 1') sont actionnés par des moteurs respectifs (15, 14),qui sont de préférence des moteurs electriques. 5.- Mécanisme suivant l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le moteur (14) de la vis transporteuse (1, 1') est adapté pour pouvoir faire tourner cette vis à diverses vitesses. 6.- Mécanisme suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la vis transporteuse (1,1') est à filets multiples.