Brevet FR2650394A1 — publié le 19910201

La présente invention concerne les sondes utilisées pour la détection et la mesure du taux d'humidité de mélanges tels que, par exemple, les mélanges de ciment et de sable dans un malaxeur à béton. L'invention concerne en particulier les sondes plongeantes munies d'une partie active en forme d'ogive ; elle concerne également la partie active de la sonde. Les dispositifs de mesure du taux d'humidité des mélanges présents dans les malaxeurs à béton, par exemple, sont bien connus. Ces dispositif détectent pour certains l'impédance du mélange à contrôler ; cette détection est réalisée par l'intermédiaire d'une ou de plusieurs sondes immergées qui transmettent leurs informations par l'intermédiaire de fils électriques jusqu'à un appareillage de traitement et de visualisation de l'information. Les sondes utilisées peuvent être des sondes mobiles plongeantes, constituées d'une partie active immergée, montée sur une tige support fixée à l'un des bras du malaxeur. Dans ce-cas, l'information détectée peut etre transmise par l'intermédiaire d'un collecteur rotatif, solidaire de l'extrémité de l'arbre central tournant du malaxeur. Les sondes plongeantes disposes à l'intérieur de la cuve sur le ou l'un des bras de malaxage consistent en une tige support protégée au moyen d'un manchon isolant, muni à son extrémité libre, d'une partie immergée cylindrique, ou comme on l'a décrit dans le document FR-2.614.104, en forme d'ogive. Comme on l'a fait remarquer dans le document précite, cette forme particulière en ogive permet un auto-nettoyage de la partie active de la sonde qui s'inscrit dans le courant du mélange à contrôler, ce qui limite l'encrassement et les interventions sur le matériel. La sonde plongeante décrite dans cette demande de brevet FR-2.614.104 consiste en une tige support métallique, entourée d'un manchon isolant. L'une des extrémités de cette tige est soudée sur un méplat usiné sur la partie arrière cylindrique de la partie active de la sonde en forme d'ogive. La tige support s'étend sensiblement perpendiculairement à l'axe de ladite ogive. Cette derniere est réalisée en acier inoxydable ou en acier traité. Le type de solidarisation entre la tige support et l'ogive, au moyen d'une soudure annulaire sur un méplat réalisée dans la partie cylindrique arriere de l'ogive, présente des inconvénients, d'une part, au niveau de sa réalisation et, d'autre part, en ce qui concerne sa tenue dans le temps. En effet, le traitement du métal constituant l'ogive, et destiné à limiter l'usure en surface, rend la soudure annulaire tres délicate à réaliser. De plus, étant donnée la position de la soudure, cette derniere est rapidement dégradée et attaquée par le mouvement du mélange et éventuellement, la nature de ses constituants. La présente invention a pour objet de perfectionner la solidarisation entre la partie active d'une sonde en forme d'ogive et sa tige support, dans le but de pallier les inconvénients précités. L'invention a pour objet une sonde destinée aux mesures du taux d'humidité de mélanges tels que les mélanges de ciment et de sable, pour la réalisation de béton, dans un malaxeur. Cette sonde est cc:stituée d'une tige support, solidaire d'une partie active en forme d'ogive s'inscrivant dans le courant du mélange a contrôler. Cette partie active est constituée d'une partie avant en forme de pointe et d'une partie arrière sensiblement cylindrique comportant une face arrière. Selon l'invention, la partie arrière cylindrique de l'ogive comporte un orifice en forme de trou cylindrique qui sert a l'emmanchement de la tige support, pour permettre la solidarisation des deux éléments. Selon un mode de réalisation préférentiel, cetorifice est un trou borgne cylindrique, d'axe sensiblement perpendiculaire a l'axe de l'ogive ; son diamètre est légèrement inférieur au diamètre de la tige support pour permettre l'emmanchement de cette derniere, à force. Toujours selon l'invention et dans le but, d'une part, de parfaire la solidarisation entre l'ogive et sa tige support et, d'autre part, d'améliorer le passage du courant entre les deux éléments, la sonde comporte une soudure de liaison disposée dans un orifice réalisé dans la face arriere de l'ogive ; cet orifice débouche dans le trou d'emmanchement de la tige support. Selon un mode de réalisation particulier, la face arrière plane de l'ogive comporte un orifice sensiblement cylindrique d'axe parallèle a l'axe de ladite ogive. Cet orifice débouche dans le trou d'emmanchement de la tige support pour la réalisation de la soudure entre ladite tige et la paroi interne dudit orifice. Toujours selon l'invention, l'extrémité de la tige support comporte des moyens de connexion d'un fil électrique, lequel est destine à la transmission des informations détectées par l'ogive. Ces moyens de connexion sont de préférence en forme de boulon soudé, associé à une cosse de liaison pour l'adaptation d'un fil électrique. De préférence, ces moyens de connexion sont disposés dans un logement réalisé à l'extrémité de la tige support par une extension du manchon isolant. Selon un mode de réalisation, ce logement est destiné à etre comblé d'un produit du type mastic pour la réalisation d'une parfaite étanchéité. Selon une autre disposition de l'invention, la partie supérieure de la tige comporte un chapeau de protection de la connexion électrique, lequel chapeau peut également être muni d'un passe-fil étanche. L'invention concerne également la partie active de la sonde, en forme d'ogive. Selon l'invention, cette ogive comporte une partie arrière cylindrique munie d'un trou servant à l'emmanchement d'une tige support. De préférence, ce trou est un trou borgne cylindrique d'axe sensiblement perpendiculaire à l'axe de l'ogive ; il est associé à un orifice debouchant, réalisé dans la face arrière plane de l'ogive, lequel orifice est prévu pour permettre une soudure entre la partie active de la sonde et sa tige support. Mais l'invention sera encore illustrée, sans etre aucunement limitée par la description suivante d'un mode de réalisation particulier, donné à titre d'exemple et représenté sur les dessins annexés, dans lesquels - la figure 1 est une vue schématique d'ensemble, montrant la sonde selon l'invention dans un malaxeur - la figure 2 est une vue en coupe partielle de la sonde selon l'invention avec ses moyens de fixation sur un bras de malaxage ; - la figure 3 est une vue de dessus du manchon de solidarisation de la tige support de la sonde au systeme de fixation sur le bras mélangeur - la figure 4 est une vue en coupe de la partie active de la sonde, représentée isolément. La figure 1 montre l'adaptation d'une sonde 1 permettant la détection du taux d'humidité de mélanges présents dans la cuve 2 d'un malaxeur à béton. Comme on peut le voir sur cette figure, la sonde 1 est du type plongeante, solidaire, par des moyens appropriés décrits ci-après, d'un des bras de malaxage 3 qui s'étend à partir du support central 4 tournant. Le courant électrique induit par la présence d'humidite dans la mélange testé et dont la valeur est proportionnelle au taux d'humidité, est transmis à un appareillage de traitement et de visualisation de l'information, non representé, par l'intermédiaire d'un fil electrique 5 passant par une gaine 6 et éventuellement, un collecteur rotatif, également non représenté, disposé au centre du support 4. La sonde plongeante 1 est constituée d'une tige support cylindrique 7, réalisée en matériau métallique tel que l'acier. Sa longueur est fonction du matériel sur lequel elle est adaptée ; elle peut par exemple être comprise entre 0,50 et 1 m. Son diamètre d peut etre de l'ordre de 3 cm. Cette tige 7 supporte la partie active 8 de la sonde, destinée à hêtre immergée dans le mélange à controler. Cette partie active 8, représentée isolément figure 4, est constituée d'une partie avant 9, en forme de pointe et d'une partie arrière 10, sensiblement cylindrique. La partie cylindrique 10 comporte une face arriere plane 11 sensiblement perpendiculaire a l'axe 12 de ladite ogive 8. La moitié environ de la longueur de l'ogive est occupée par la partie cylindrique 10 qui se raccorde en douceur avec la partie avant en forme de pointe. La longueur totale de l'ogive 8, entre la pointe 9 et la face arrière 11, est au moins égale a trois fois son diametre ; cette longueur peut être de l'ordre de 15 cm. L'ogive est réalisée de préférence en acier dur, du genre acier a outil dans des nuances du type Z 200 c 12 traité a coeur pour une dureté de 60 HRc par exemple. Selon la destination, l'ogive peut etre réalisée avec un traitement approprié de sa surface active. Dans le cas d'une utilisation dans un malaxeur à béton, elle peut etre réalisée en acier avec un traitement approprié en surface. Dans le cas d'une utilisation dans une trémie de stockage d'agrégats, la vitesse d'écoulement des matériaux est plus faible et dans ce cas, l'usure de la surface active est moins rapide ; on privilégie dans ce cas la lutte contre l'oxydation en réalisant l'ogive en acier inoxydable. La partie cylindrique arriere 10 comporte un méplat 13 usiné, à partir duquel s'étend un trou borgne cylindrique 14 d'axe 15 sensiblement perpendiculaire a l'axe 12 de l'ogive 8. Comme on peut le voir figure 2, ce trou borgne 14 est destiné a l'emmanchement a force de la tige support 7. A cet effet le trou 14 a un diametre d' légèrement inférieur au diametre d de la tige support 7. La face arriere 11 de l'ogive 8 est plane et munie d'un orifice cylindrique 16 débouchant dans le trou borgne 14. Cet orifice 16 est centré sur la face arriere 11 ; son axe est confondu avec l'axe 12 de l'ogive. Une fois emmanchée dans le trou borgne 14, la tige support 7 est accessible de l'extérieur par l'orifice 16, lequel est utilisé pour la réalisation d'une soudure annulaire 17 entre ladite tige 7 et la paroi interne dudit orifice 16. Cette soudure peut également completement obturer l'orifice 16. L'emplacement de cet orifice 16, permet d'éviter tout contact du mélange d'agrégats avec la soudure ; cette derniere permet également de limiter l'influence de la formation éventuelle d'une phase électrolytique constituant une couche isolante entre l'ogive et la tige. La tige cylindrique 7 support de l'ogive est isolée par un manchon 18 qui s'entend sur toute sa hauteur, a partir du méplat 13 réalisé sur l'ogive ; a cet effet, la surface du méplat 13 est limitée a l'encombrement de la tige support 7 et de son manchon isolant 18. Ce manchon isolant 18 est destiné a limiter l'usure de la tige 7 ; il est réalisé en un matériau adapté au mélange malaxé et peut consister par exemple en un matériau plastique du genre polyuréthane. L'une des extrémités de la tige 7 maintient la partie arriere de l'ogive 8, son autre extrémité est solidaire, par tout moyen approprie, du bras de malaxage 3. On a représenté figures 2 et 3 l'une des possibilités de solidarisation entre les deux éléments. L'extrémité supérieure de la tige support 7 est munie d'un manchon de solidarisation 19 disposé autour du manchon isolant 18. Le manchon de solidarisation 19 est, de préférence, réalisé en plastique et il est constitué de deux machoires -20 et 21 comportant respectivement chacune une réservation semi-cylindrique 22, 23 destinée au blocage de ladite tige 7. Les deux machoires 20 et 21 sont serrées en meme temps au moyen de deux jeux de vis 24 et 25, sur une platine 26 fixée sur le bras mélangeur 3. Cette platine 26 est solidarisée audit bras 3 par l'intermédiaire d'un autre système 27 du genre manchons également, serrés par vis 28 et. 29 sur ledit bras. Des moyens de calage 30 du type caoutchouc mis en forme, peuvent etre adaptés pour améliorer la solidarisation et le serrage sur le bras 3. La platine 26 est de préférence fixée au systeme 27 par soudure, sur place pour permettre un ajustement de la position de la sonde dans la cuve selon la forme du bras 3 sur lequel elle est fixée. Comme on peut le voir figure 2, l'extrémité de la tige 7 est munie d'un boulon 31, fixé par soudure ou autre, et muni d'une cosse 32 pour la connexion du fil électrique 5 destiné à la transmission des informations recueillies par la sonde 1. Le boulon 31 est disposé dans un logement d'extrémité 33 délimité par le prolongement du manchon isolant 18. Une fois la connexion réalisée, le logement 33 peut etre comblé par du mastic ou tout autre matériau pour obtenir une bonne étanchéité. Un chapeau 34 coiffe ce logement et vient protéger le branchement. Ce chapeau 34 peut comporter latéralement, un passe-fil 35 qui procure une plus grande protection. En fonctionnement, la tige support 7 est disposée sensiblement verticalement, pour placer l'axe de l'ogive 8 tangentiellement, parallèlement au fond de la cuve du malaxeur, et cette ogive est destinée à se déplacer dans le mélange, pointe en avant. Le mouvement des matériaux sur sa surface active réalise un auto-nettoyage permanent qui permet de limiter les interventions d'entretien. L'emmanchement de la tige 7 dans l'ogive 8 et la soudure des deux éléments assure une transmission correcte des informations détectées. La position de la soudure 17, sur la face arrière 11, limite les contacts et donc l'usure entre ladite soudure et le melange testé. Une telle sonde peut être utilisée dans d'autres installations que celles destinées à la préparation du béton on peut notamment prévoir l'utilisation de la sonde pour la préparation de mélanges à base d'argile pour la réalisation de briques ou de tuiles. Les signes de référence insérés après les caractéristiques techniques mentionnées dans les revendications ont pour seul but de faciliter la compréhension de ces dernières et n'en limitent aucunement la portée. - REVENDICATIONS 1.- Sonde destinée aux mesures du taux d'humidité de mélanges, constituée d'une tige support (7) solidaire d'une partie active (8)'en forme d'ogive, laquelle partie active (8) est constituée d'une partie avant (9) en forme de pointe et d'une partie arrière (10), sensiblement cylindrique, comportant une face arrière (11), caractérisée en ce que la partie arrière cylindrique (10) de l'ogive (8) est munie d'un trou (14) qui sert à l'emmanchement de la tige support (7), pour la solidarisation des deux éléments (7, 8). 2.- Sonde selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte un trou borgne cylindrique (14), d'axe (15) sensiblement perpendiculaire a l'axe (12) de l'ogive (8). 3.- Sonde selon la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle comporte un trou borgne (14) en forme de cylindre ayant un diamètre d' légèrement inférieur au diamètre d de la tige support (7) pour permettre.l'emmmanchement de cette dernière, à force. 4.- Sonde selon l'une quelconque des revendications 2 ou 3, caractérisée en ce qu'elle comporte, au niveau de la partie arrière (10) cylindre, un méplat (13) à partir duquel s'entend le trou borgne (14). 5.- Sonde selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisée en ce qu'elle comporte une soudure (17) entre la tige support (7) et la partie active (8). 6.- Sonde selon la revendication 5, caractérisée en ce qu'elle comporte une soudure de liaison (17) disposée dans un orifice (16) réalisé dans la face arrière (11) de l'ogive (8), lequel orifice (16) débouche dans le trou (14) d'emmanchement de la tige support. 7.- Sonde selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'elle comporte, dans la face arrière (11) de l'ogive (8) un orifice (16) sensiblement cylindrique, d'axe parallèle à l'axe (12) de ladite ogive (8), lequel orifice (16) débouche dans le trou (14) d'emmanchement de la tige support (7), pour la réalisation de la soudure (17) entre ladite tige (7) et la paroi interne dudit orifice (16). 8.- Sonde selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisée en ce qu'elle comporte une tige support (7) munie d'un manchon isolant (18) et de moyens de fixation sur un bras mélangeur (3) du malaxeur, lesquels moyens sont constitues d'un manchon de solidarisation (19) en matériau plastique, fixé sur un système appropriée (27) solidaire dudit bras (3). 9.- Sonde selon la revendication 8, caractérisée en ce que l'extrémité de la tige support (7) comporte des moyens de connexion d'un fil électrique (5) destiné à la transmission des informations détectées par la partie active (8) immergée dans le mélange, lesquels moyens de connexion sont en forme de boulon (31) soudé et muni d'une cosse de liaison (32), et lesquels moyens de connexion sont disposés dans un logement (33) réalisé par une extension du manchon isolant (18), lequel logement (33) pour être comblé de mastic pour réaliser l'étanchéité et/ou comporte un chapeau de protection (33) muni d'un passe-fil. 10.- Partie active de sonde pour la réalisation d'une sonde (1) selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisée en ce qu'elle comporte, dans la partie arrière cylindrique (10) de l'ogive (8), un trou (14) servant à l'emmanchement de la tige support (7). 11.- Partie active de sonde selon la revendication 10, caractérisée en ce que la partie arrière (10) cylindrique de l'ogive (8) est munie d'un trou borgne cylindrique (14) d'axe sensiblement perpendiculaire à l'axe de l'ogive (8). 12.- Partie active de sonde selon l'une quelconque des revendications 10 ou 11, caractérisée en ce qu'elle comporte, dans la face arriere (11) de L'ogive, un orifice (16) débouchant dans le trou d'emmanchement de la tige support (7).