Brevet FR2526945A1 — publié le 19831118

La présente invention concerne un appareil de prélèvement d'échantillons d'un produit fluide, solide ou liquide, s'écoulant d'une manière continue dans un conduit. On connaît déjà divers dispositifs de prélèvement d'échantillons. Parmi les dispositifs connus, on peut citer ceux qui assurent le prélèvement des échantillons au moyen d'une vis d'Archimède pénétrant dans une réserve de produit par l'intermédiaire d'un tube plongeur, d'une spire tournant dans un champ annulaire entraînant le produit par effet de rotation, de l'ouverture d'une trappe sous un appareil convoyant le produit, par pénétration d'un godet tubulaire à travers une paroi puis extraction et vidange du produit prélevé, par un déflecteur disposé sur ou dans un convoyeur avec recyclage de la quantité non utilisée etc.Tous ces appareils présentent l'inconvénient d' être relativement complexes d'utiliser soit une manipulation répétée soit un moteur d'entralnement, et de ne pas permettre en fait de réaliser un échantillonnage représentatif du produit. La pré sente invention vise à remédier à ces inconvénients en procurant un appareil de conception particulièrement simple et donnant un résultat d'échantillonnage remarquablement fiable. A cet effet, cet appareil de prélèvement d'échantillons d'un produit fluide, solide ou liquide, s écoulant d'une manière continue dans un conduit est caractérisé en ce qu'il comprend une roue montée à rotation dans un plan incliné sur l'horizontale, pénétrant dans le conduit à travers une fenêtre percée dans la-paroi de celui-ci de manière à plonger,par sa partie inférieure, dans le produit en mouvement et étant conformée de manière à être entraînée en rota tion par ce produit, cette roue présentant, près de sa périphérie, des orifices de prélèvement communiquant avec des canaux radiaux prévus dans la roue, répartis régulièrement autour de l'axe de celle-ci et débouchant dans une chambre centrale qui est prolongée vers le bas, dans l'axe de la roue, par une goulotte d'évacuation des échantillons si bien que chaque canal peut prélever ou non , par son orifice, lorsqu'il est plongé dans le produit, une quantité élémen taire prédéterninée de produit et que cette quantité blémen- taire de produit s'écoule ensuite vers le centre de la roue, lorsque le canal se trouve remonté, dans la chambre centrale et de là dans la goulotte d'évacuation. Le dispositif suivant l'invention offre l'avantage qu'il permet d'effectuer un échantillonnage régulier, au coeur même de la masse du produit en mouvement, u noyen d'un organe de prélèvement entrains de lui-même par le produit en mouvement, sans avoir à faire appel à un moteur additionnel. On décrira ci-apros, à titre d'exemple non limitatif, une forme d'exécution de la présente invention, en référence au dessin annexé sur lequel La figure 1 est une vue en coupe verticale et longitudinale d'un appareil de prélèvement d'échantillons suivant l'ivention. La figure 2 est une vue en coupe verticale et transversale faite suivant la ligne II-Il de la figure 1. Les figures 3 et 4 sont des vues en coupe partielle,à plus grande échelle,d'un bras de la roue de prélevement,respectivement en positions inférieure et supérieure. L'appareil suivant l'invention représenté sur les figures 1 et 2 est destiné à prélever, à des intervalles réguliers, des échantillons d'un produit 1 s'écoulant d'une manière continue dans un conduit . Le produit 1 peut être un liquide quelconque ou encore un solide se présentant sous forme pulvérulente, poudreuse, granuleuse. Le produit 1 peut s'écouler de lui-meme dans le conduit 2, sous l'effet de la gravité, ou bien encore il peut être déplacé, lorsqu'il s'agit d'un produit solide pulvérulent ou granuleux, par un convoyeur 3 mobile longitudinalement dans le fond du conduit 2. L'appareil de prélèvement comprend une roue 4 qui est montée à rotation dans un plan P inciné sur l'horizontale. Cette roue dont la plus grande partie est située à ltextérieur du conduit 2, pénètre dans celui-cl, par s a partie inférieure, à travers une fenêtre longitudinale 5 ménagée dans la paroi du conduit 2, et plus particulièrement dans une de ses parois latérales et verticales 6. La roue 4 est montée à rotation autour d'un axe xx' qui est matérialisé par un pivot supérieur 7 monté sur un support 6 fixé horizontalement sur la partie supérieure du conduit 2. Le pivot 7 est disposé latéralement sur le support 8 de manière que la roue 4 puisse être montée ainsi en porte-à-faux vers l'extérieur par rapport au conduit 2.La roue de prélèvement 4 comporte un moyeu central 9 qui est monté à rotation sur le pivot 7, par l'intermédiaire d'un roulement 11. Ce moyeu central est creux et il définit à l'intérieur une chambre 12 d'axe xx'. Dans cette chambre débouchent des canaux radiaux 13 formés à l'intérieur de bras tubulaires 14 disposés régu- liérement autour de l'axe xx' de la roue. Dans l'exemple non limitatif représenté sur le dessin, la roue 4 comporte six bras radiaux 14 mais il est évident qu'elle pourrait comporter un nombre de bras 14 différent. Chaque bras tubulaire radial 14 présente dans sa paroi, à proximité de son extrémité externe 15 qui est fermée, un orifice de prélèvement 16 qui est le même pour tous les bras 14 si ceux-ci sont tous utilisés et qui est situé, sur ces bras, à la même distance que l'extrémité 15. Dans sa partie centrale, le moyeu 9 dans lequel est ménagée la chambre 12, est prolongé, vers le bas, par une goulotte d'évacuation 17 d'axe xx' qui peut avoir une forme tronconique, comme il est représenté sur la figure 2 et qui débouche au-dessus d'un récipient collecteur 18 ou une canalisation de centralisation des échantillons.La chambre 12 peut être cloisonnée en plusieurs compartiments correspondant aux divers canaux 13. Le fonctionnement de l'appareil de prélèvement d'échantillons qui vient d'être décrit est le suivant: La roue 4 pénètre, par ses bras radiaux 14 situés à sa partie inférieure, dans le conduit 2, à travers la fenêtre 5, et les parties extrêmes de ces bras radiaux sont engagées dans la masse de produit 1 se déplaçant longitudinalement, suivant la flèche f, dans le conduit 2. Le mouvement du produit 1 provoque alors la rotation automatique de la roue 4 dans le sens des aiguilles d'une montre, sui vant la flèche fl, cette roue 4 jouant en quelque sorte le rible d'une turbine entraînée par le produit fluide 1 en mouvement.Chaque fois qu'un bras 14 pénètre dans la masse de produit 1, au cours de son mouvement de descente, il se remplit d'une quantité élémentaire prédéterminée de produit 1 qui pénètre à l'intérieur du bras tubulaire 14, à travers l'orifice de prélèvement 16, cette quantité élémentaire correspondant au volume interne défini par l'orifice de prélèvement 16 et sa distance de l'extrémité 15 du bras, dans le cas d'un produit pulvérulent ou granuleux; Dans le cas d'un produit 1 liquide, le bras tubulaire inférieur 14 est rempli jusqu'au niveau du liquide s'écoulant dans le conduit 2. Lors de la suite de la rotation de la roue 4, le bras 14 ainsi rempli partiellement, à son extrémité, de la quantité élémentaire prédéterminée constituant l'échantillon prélevé, passe dans une position supérieure dans laquelle son extrémité 15 se trouve être la plus élevée. De ce fait, la quantité élémentaire contenue dans le bras tubulaire 14 s'écoule dans le canai interne 13 de ce bras, en direction de la chambre centrale 12 et elle tombe à partir de celle-ci dans la goulotte d'évacuation l7 et le récipient collecteur 18. Par conséquent, chaque bras 14 déverse, à intervalles réguliers, une quantité dosée du produit 1 dans le récipient collecteur 18 et on obtient ainsi un échantillonnage parfait de ce produit, sans faire appel à un moteur d'entrainement auxiliaire. Dans la forme d'exécution non limitative qui a étédécrite, la roue 4 est représentée comme étant constituée par un ensemble de rayons 14 indépendants les uns des autres. Suivant une variante, cette roue pourrait être totalement circulaire, avec des pales ou aubes d'entratnement à sa périphérie et/ou sur sa surface latérale, cette roue étant percée de canaux radiaux aboutissant à une chambre centrale telle que la chambre 12 et communiquant, à leurs extrémités, avec l'extérieur, par des orifices de prélèvement tels que les orifices 16. REVENDICATIONS 1- Appareil de prélèvement d'échantillons d'un produit fluide, solide ou liquide, s'écoulant d'une manière continue dans un conduit,caractérisé en ce qu'il comprend une roue (4) montée à rotation dans un plan (P) incliné sur l'horizontale, pénétrant dans. le conduit (2) à travers une fenttre (5) percée dans la paroi de celui-ci de manière à plonger,par sa partie inférieure, dans le produit (1 en mouvement et étant conformée de manière à être entralnée en rotation par ce produit, cette roue (4) présentant, près de sa périphérie, des orifices de prélèvement (16) communiquant avec des canaux radiaux (13) prévus dans la roue, répartis régulièrement autour de l'axe (xx') de celle-ci et débouchant dans une chambre centrale (12) qui est prolongée vers le bas, dans l'axe de la roue, par une goulotte (17) d'évacuation des échantillons si bien que chaque canal (13)peut prélever ou non , par son orifice (16) , lorsqu'il est plongé dans le produit, une quantité élémentaire prédéterminée de produit et que cette quantité élémentaire de produit s'écoule ensuite vers le centre de la roue (4), lorsque le canal se trouve remonté, dans la chambre centrale (12) et de là dans la goulotte d'évacuation (17). 2.- Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la roue de prélèvement (4) est constituée de plusieurs rayons tubulaires (14) répartis régulièrement autour de l'axe (xx') de la roue et fermés à leurs extrémités externes (15). 3.- Appareil suivant la revendication 1, caractérisé en ce que la roue de prélèvement est circulaire et porte des pales ou aubes d'entralnement sur sa surface périphérique et/ou frontale. 4.- Appareil suivant l'une quelconque des revendications 1 à 3,caractérisé en ce que la roue de prélèvement (4) est montée à rotation sur un pivot (7), d'axe xx' incliné par rapport à l'horizontale et porté par un support (8) fixé à la partie supérieure du conduit (2). 5- Appareil suivant l'une quelconque des rSvendlca- tions précédentes, caractérisé en ce que la chambre (12) est cloisonnée cn plusieurs compartiments correspondant aux divers canaux (13).