Brevet FR2602911A1 — publié le 19880219

Dispositif de déplacement d'échantillons dans une enceinte à atmosphère contrôlée. L'invention concerne les dispositifs de déplace5 ment d'échantillons en translation et en rotation dans une enceinte à atmosphère contrôlée. Elle est notamment utilisable pour déplacer des échantillons dans des enceintes o règne un vide poussé, par exemple dans les dispositifs de spectroscopie. Il est extrêmement difficile de réaliser une étanchéité au vide satisfaisante à l'aide de joints tournants et surtout coulissants. Lorsqu'une étanchéité pratiquement parfaite est nécessaire, on a en conséquence souvent eu recours par le passé à un entraînement 15 par voie magnétique. Ce type d'entraînement a notamment l'inconvénient de n'être pas positif, c'est-à-dire que des glissements peuvent se produire et rendre impossible la détermination directe de la position longitudinale et angulaire de l'échantillon à partir des déplacements 20 imposés aux organes de commande. Une solution qui semble intéressante a priori, consiste à utiliser une tige porte-échantillon qui traverse de façon étanche le fond d'un soufflet d'étanchéité coaxial à la direction de déplacement en trans25 lation et lui est fixée. Dans la pratique, cette solution n'est plus applicable dès que l'amplitude des déplacements est importante, car elle exigerait des soufflets beaucoup trop longs. L'invention vise à fournir un dispositif d'en30 trainement répondant mieux que ceux antérieurement connus aux exigences de la pratique, notamment en ce qu'il n'impose aucune limite à l'amplitude des déplacements tout en garantissant une étanchéité complète. Dans ce but, l'invention propose notamment un 35 dispositif qui comprend: - une crémaillère montée dans l'enceinte de façon à pouvoir coulisser dans la direction de translation, engrenant un pignon actionné en rotation depuis l'extérieur de l'enceinte par l'intermédiaire d'une liaison mécanique scellée déformable, - un porte échantillon entraîné en translation par ladite crémaillère, mais libre en rotation par rapport à elle, - une tige d'entraînement en rotation du porteéchantillon, fixe en translation par rapport à l'en10 ceinte, présentant un clavetage coulissant avec le porte-échantillon et actionné en rotation depuis l'extérieur par l'intermédiaire d'une liaison mécanique scellée déformable. Les traversées de paroi s'effectuant par des 15 liaisons scellées travaillant en rotation, l'étanchéité peut être complète. Etant donné que les liaisons utilisées sont de type positif, il n'y a pas de risque de glissement. Le clavetage coulissant permet de transmettre les déplacements en rotation à partir d'une tige 20 d'entrainement fixe en translation; Les liaisons peuvent être peu encombrantes. Ces dernières peuvent notamment être du type dit "à queue de chat", mettant en oeuvre des soufflets déformables. L'invention sera mieux comprise à la lecture de 25 la description qui suit d'un mode particulier d'exécu- tion, donné à titre d'exemple non limitatif. La description se réfère aux dessins qui l'accompagnent, dans lesquels: - la Figure 1 est une vue d'ensemble du disposi30 tif de déplacement en élévation et en coupe longitudinale partielle; - la Figure 2 montre schématiquement la liaison d'entraînement en rotation depuis l'extérieur, en coupe suivant la ligne II-II de la Figure 1. Le dispositif de déplacement d'échantillon 10 montré en Figures 1 et 2 est susceptible d'être monté sur la paroi 12 de la chambre d'introduction d'un appareil fonctionnant sous vide, tel qu'un spectromètre. Il permet de déplacer l'échantillon entre le spectromètre et la chambre, qu'une porte étanche permet de séparer du spectromètre pendant les transferts de l'échantillon entre la chambre et l'extérieur. Le dispositif représenté comprend un fourreau d'étanchéité 14, en plusieurs pièces assemblées, fixé dans une ouverture de traversée de la paroi 12 et un équipage mobile à l'intérieur du fourreau. Cet équipage comporte une canne 16 terminée par 10 un porte-échantillon 18. La canne 16 est portée, par l'intermédiaire d'un roulement 20, par un tube 22 déplaçable en translation dans le fourreau 14 grâce à une douille à billes 23. Le tube 22 appartient à un équipage déplaçable en translation par rapport à la tige 24 d'un 15 mécanisme d'entraînement en rotation présentant un clavetage coulissant avec la canne 16. La tige 24 est guidée dans l'équipage mobile en translation par un roulement 26. Le mécanisme d'entraînement en translation com20 porte une crémaillère 28 fixée au tube 22 et engrenant un pignon 30 actionné en rotation depuis un bouton moleté 34 à l'extérieur de l'enceinte par l'intermédiaire d'une liaison étanche. Tel que représenté le pignon est fixé sur une tige 36 reliée au bouton rotatif 34 par un 25 raccord 38 et un accouplement étanche 39. Les déplacements en rotation de la tige 24 sont, eux aussi, commandés depuis un bouton moleté extérieur 40, par l'intermédiaire d'un accouplement étanche. Les accouplements d'entraînement en rotation et en transla30 tion peuvent être identiques. Pour qu'ils présentent une tenue au vide suffisante, ils doivent être scellés. Dans la pratique, on utilisera en général un accouplement scellé déformable du type couramment dénommé "queue de chat". L'accouplement de ce type montré schématiquement 35 en Figure 1 comporte une tige coudée 42 solidaire du bouton correspondant 40 dont l'extrémité tourne dans un bouton 46 ménagé dans le fond 44 d'un soufflet déformable. Ce bouton est emprisonné dans une manivelle 48 solidaire de la partie terminale de la tige 24. L'extrémité ouverte du soufflet est fixée directement, par 5 exemple par soudage, au boîtier 50. L'étanchéité de la liaison entre ce boitier 50 et le fourreau 14 peut être réalisée sans difficulté à l'aide de joints 52. On peut notamment utiliser, comme liaison mécanique déformable, le composant désigné TRMP par la société MECA2000. Le 10 clavetage coulissant entre la tige 24 et la canne peut être réalisé en donnant à la tige 24 une section polygonale, carrée par exemple, correspondant à celle de la canne. REVENDICATIONS 1. Dispositif de déplacement d'échantillons en translation et en rotation dans une enceinte à atmos5 phère contrôlée, notamment sous vide poussé, caractérisé en ce qu'il comprend: - une crémaillère (28) montée dans l'enceinte de façon à pouvoir coulisser dans la direction de translation, engrenant un pignon actionné en rotation depuis 10 l'extérieur de l'enceinte par l'intermédiaire d'une liaison mécanique scellée déformable, - un porte échantillon entraîné en translation par ladite crémaillère, mais libre en rotation par rapport à elle, - une tige (24) d'entraînement en rotation du porte-échantillon, fixe en translation par rapport à l'enceinte, présentant un clavetage coulissant avec le porte-échantillon et actionné en rotation depuis l'extérieur par l'intermédiaire d'une liaison mécanique 20 scellée déformable. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacune desdites liaisons est constituée par un mécanisme à queue de chat, traversant le fond (44) d'un soufflet métallique d'étanchéité. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que le porte-échantillon est constitué par une canne (16) montée dans un tube muni de la crémaillère (28). 4. Dispositif selon la revendication 3, caracté30 risé en ce que la tige présente une section polygnale et s'engage dans un couloir de forme correspondante du tube.