Brevet FR2679655A1 — publié le 19930129

SONDE DE PRELEVEMENT D'UNE SUCEUSE POUR L'ECHANTILLONNAGE DE MATIèRES GRANULEUSES EN VRAC PAR CAROTTAGE ET ASPIRATION SELON DES COURANTS D'AIR SEPARES. La présente invention a trait au domaine agricole et concerne plus particulièrement une machine permettant d'assurer de manière autonome le prélèvement d'échantillons dans des matières granuleuses en vrac transportées dans des remorques, à des fins d'analyses physico-chimiques. Une telle machine appelée plus communément "suceuse", est représentée de manière schématique sur le dessin de la figure 1. Référencée M dans son ensemble, elle est destinée à prélever des échantillons dans une masse de matière granuleuse G contenue dans une remorque R, pour les acheminer ensuite directement jusqu'à un poste d'analyse P. Elle se présente souvent sous la forme des trois parties constitutives suivantes - une sonde dite de prélèvement référencée 100, - un bras mobile référencé 200, - un mât support 300. La sonde de prélèvement 100 est suspendue à l'extrémité du bras mobile 200, lequel bras est monté à son autre extrémité sur le sommet du mât-support 300 dont le piètement est ancré sur un socle en béton 310. Le bras mobile 200 réalisé de manière télescopique afin de pouvoir moduler sa longueur (flèche L) est également monté articulé (flèche A) et rotatif (flèche R) au sommet du mât-support 300. Les combinaisons de ces trois mouvements L, A, R du bras mobile 200 permettent à la sonde 100 de couvrir une large zone de prélèvement autour du mât-support 300.La sonde de prélèvement 100 est également montée articulée (flèche A') à L'extrémité du bras mobile 200 afin de corriger sa verticalité quel que soit l'angle d'inclinaison dudit bras 200, de manière à toujours se dresser dans une station debout pendant son mouvement de descente (fLèche D) et de pénétration dans la masse de matière granuleuse G, indépendamment des manoeuvres du bras 200. Les différents dépLoiements A' de la sonde de prélèvement 100 ainsi que ceux A, L et R du bras mobile 200 sont assurés par des entrainements moteurs (hydrauliques, électriques ou pneumatiques) connectés à une centrale programmée qui gère, en fonction d'instructions enregistrées et d'autres reçues par l'utilisateur, la coordination des différents déplacements de la sonde 200 au-dessus de la remorque R. Un circuit pneumatique est convenablement agencé entre la chambre intérieure dite d'aspiration de la sonde 100 et le poste d'analyse P au moyen de tuyaux souples pour canaliser les prélèvements d'échantillons de matières en vrac G extraits par la sonde 100, de cette dernière jusqu'au susdit poste P. Ce circuit pneumatique est symbolisé sur le dessin par les flèches simples C. Le principe de fonctionnement de cette suceuse M est simple. Après avoir été positionnée au-dessus de la remorque R, la sonde 100 amorce un mouvement descendant D de manière à pénétrer dans la masse de grains G contenue dans la remorque R, de telle sorte que les grains G entrent par pression à l'intérieur du conduit intérieur d'aspiration de la sonde 100 où, aspirés par le flux d'air engendré dans le circuit pneumatique C, ils sont transportés à travers ce même circuit, directement jusqu'au poste d'analyse P. L'objet de La présente invention concerne plus particulièrement les sondes 100 du type de celles qui assurent le prélèvement d'échantillons par carottage et par aspiration selon deux flux d'air séparés, c'est à dire les sondes comprenant deux conduits intérieurs dans lesquels L'air circule à contre-courant. De telles sondes, déjà connues de l'art antérieur, se présentent souvent sous la forme de deux conduits tubulaires concentriques, un central dit "d'aspiration" et un périphérique dit "d'appel d'air", dans lesquels deux flux d'air évoluent en sens opposé.Ainsi, dans le conduit central, un flux d'air évolue de bas en haut de manière à assurer l'aspiration des grains et dans le conduit périphérique formant une chambre autour du conduit central, un deuxième flux d'air évolue de haut en bas de manière à engendrer un appel d'air nécessaire au flux d'aspiration engendré dans le conduit central. En effet, le volume d'air nécessaire à l'aspiration de la masse de grains dans le conduit tubulaire central est fourni, non pas à travers la masse de grains G stagnant dans la remorque R, mais par l'intermédiaire du conduit tubulaire périphérique de manière naturelle, lorsque ledit conduit débouche à sa partie haute à l'air libre, soit de manière forcée avec éventuellement recyclage de l'air d'aspiration en provenance du conduit central, lorsque ledit conduit est connecté en sortie à un appareil de ventilation.Ainsi, ce volume d'air canalisé par ledit conduit tubulaire périphérique jusqu'à L'embout d'entrée de la sonde appelée plus communément chambre de prélèvement a l'avantage d'éviter le problème d'effet de vide dans la chambre de prélèvement. Selon le même principe de suceuse pour le prélèvement d'échantillons de matières granuleuses en vrac, opéré par carottage et par aspiration selon des flux d'air séparés, la demanderesse propose un nouveau concept de sonde de prélèvement original en ce qu'elle est constituée de trois conduits juxtaposés, un central et deux latéraux, dans lesquels circulent à contre-sens trois flux d'air, l'un dans le conduit central d'aspiration de bas en haut, et Les deux autres dans les deux conduits latéraux dits d'appel d'air, de haut en bas. Une telle disposition de trois tubes juxtaposés, permet d'obtenir deux flux d'air séparés évoluant dans le même sens de part et d'autre du conduit central d'aspiration évitant ainsi, par rapport aux deux conduits tubulaires concentriques de l'art antérieur, les problèmes de turbulences au niveau de la chambre de prélèvement. Selon une forme de réalisation préférentielle de l'invention, les sections des deux conduits latéraux adoptent les mêmes dimensions de sorte à obtenir dans ces deux conduits un appel d'air identique. En outre, la section de chacun de ces conduits latéraux est inférieure à celle du conduit central et supérieure à la moitié de celle de ce dernier de manière à éviter les turbulences au niveau de la chambre de prélèvement en équilibrant le flux d'aspiration avec les flux d'appel d'air. Selon une autre forme de réalisation préférentielle de l'invention, les trois conduits adoptent une section rectangulaire permettant de les circonscrire dans un même rectangle. On comprendra, que la fabrication d'une telle sonde est simple puisque limitée à l'assemblage, par exemple par soudure, de trois conduits rectangulaires dont les dimensions sont judicieusement calculées pour permettre L'aspiration dans de bonnes conditions d'un échantillon de masse granuleuse G. Une telle disposition offre un grand intéret dans la mesure où elle permet, pour un prix de revient peu élevé, d'obtenir une sonde de prélèvement, fonctionnelle, légère et rigide pour l'enfoncement dans la masse de matières granuleuses G. Bien que les aspects principaux de l'invention considérés comme nouveaux aient été exprimés ci-dessus, de plus amples détails concernant un mode de réalisation préférée d'une sonde respectant les concepts fondamentaux de l'invention, seront mieux compris en se référant à la description ci-après et aux dessins l'accompagnant illustrant ce mode de réalisation. Sur ces dessins La figure 2 est une vue en coupe verticale d'une telle sonde, La figure 3 est une vue en coupe horizontale selon AA du dessin de la figure 2. Telle qu'illustrée sur les dessins des figures 2 et 3, la sonde de prélèvement 100 de L'invention est destinée à venir s'adapter dans la configuration classique de l'installation de la suceuse M de la figure 1, de manière à venir s'enfoncer, selon un mouvement descendant D, dans la matière granuleuse en vrac G contenue dans la remorque R, et ce, selon des débattements autorisés par la mobilité du bras mobile 200 porté par le mat-support 300. Selon L'invention, cette sonde 100 est constituée d'un conduit central d'aspiration 110 de forme rectangulaire et de deux conduits latéraux d'appel d'air 120 et 121 adoptant la même section rectangulaire mais dont la dimension de chacun est inférieure au conduit central 110 de manière à établir un juste équilibre entre le volume d'air appelé par les conduits latéraux 120 et 121 et le volume d'air aspiré par le conduit central 110. Grâce au circuit pneumatique C, un flux d'air symbolisé par les flèches noires C évolue dans le conduit central 110 de bas en haut pour aspirer l'échantillon de grains G prélevé à l'intérieur dudit tube et l'acheminer jusqu'au poste d'annalyse P.Deux autres flux d'air symbolisés par les flèches blanches C et engendrés soit naturellement par l'air ambiant soit de manière forcée par une ventilation mécanique, évoluent dans les deux conduits latéraux 120 et 121 de haut en bas et à contre-courant du premier flux d'air, pour apporter le volume d'air nécessaire au bon fonctionnement du principe d'aspiration sans succion. Selon une caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, les deux conduits latéraux 120 et 121 débordent du conduit central 110 au niveau inférieur de la sonde 100 et les embouchures 120a et 121a situées dans les parties basses de ces deux conduits 120 et 121 sont tronquées selon un pan coupé partant de leur bord externe jusqu'à leur bord interne de manière à affleurer La tubulure d'entrée 110a du conduit central 110 de telle sorte que les bords externes saillants 120a' et 121a' des conduits latéraux puissent diriger L'appel d'air au-dessous du niveau de la tubulure d'entrée 110a du conduit central 110. Un autre objet de L'invention est de disposer une jupe périphérique de forme tronconique 130 débordant les parties inférieures des trois conduits 110, 120, 121 de manière à faciliter la pénétration de la sonde 100 dans la masse de matière granuleuse en vrac G. De plus, l'ouverture inférieure 130a rétrécie du tronc de cône de cette jupe 130 évite, au moment de l'enfoncement D de L'embout 100a de la sonde 100 dans la masse G, que cette dernière pénétre par pression dans les embouchures 120a et 121a des conduits latéraux. Avantageusement, l'ouverture supérieure 130b du tronc de cône de cette jupe 130 vient s'abouter aux ouvertures 110a, 120a, 121a des trois conduits 110, 120, 121 de manière à empêcher le colmatage de matières granuleuses humides. On comprend que la suceuse M, qui vient d'être ci-dessus décrite et représentée, l'a été en vue d'une divulgation plutôt que d'une Limitation. Bien entendu, divers aménagements, modifications et améliorations pourront être apportés à L'exemple ci-dessus, sans pour autant sortir du cadre de L'invention pris dans ses aspects et dans son esprit les plus larges. Afin de permettre une meilleure compréhension des dessins, une liste des références avec leurs légendes est ci-apres énumérée. 100 Sonde de prélèvement 100a Embout de la sonde 100 110 Conduit central d'aspiration 110a Tubulure d'entrée du conduit 110 120,121............ Conduits latéraux d'appel d'air 120a,121a.......... Embouchures des conduits latéraux 121,122 120a',121a' Bords saillants des embouchures 121a,122a 130 Jupe tronconique 130a Ouverture inférieure de la jupe 130 130b Ouverture supérieure de la jupe 130 200 Bras télescopique mobile 300 Mât-support 310 Socle du mât 300 M Suceuse dans son ensemble G Matière granuleuse en vrac R Remorque P ............................. Poste d'analyse Flèche A....................... Mouvement d'articulation du bras 200 par rapport au mât 300 Flèche A'...................... Mouvement d'articulation de la sonde 100 par rapport au bras 200 Flèche R....................... Mouvement de pivotement du bras 200 par rapport au mât 300 Flèche L....................... Mouvement d'extension du bras 200 Flèche D....................... Mouvement de descente de la sonde 100 dans la masse G Flèches C...................... Circuit pneumatique d'aspiration REVENDICATIONS 1. Sonde de prélèvement (100) d'une suceuse (M) pour échantillonnage de matières granuleuses en vrac (G) par carottage et par aspiration selon des flux d'air séparés (flèches C), CARACTERISEE PAR LE FAIT QUE qu'elle est constituée de trois conduits juxtaposés, un central (110) et deux latéraux (120 et 121), dans lesquels circulent à contre-courant trois flux d'air, l'un dans le conduit central (110) de bas en haut (flèches noires C) et les deux autres dans les deux conduits latéraux (120 et 121) de haut en bas (flèches blanches C). 2. Sonde selon la revendication 1, CARACTERISEE PAR LE FAIT QUE Les trois conduits (110, 120, 121) adoptent une section rectangulaire de manière à être circonscrits dans un rectangle. 3. Sonde selon la revendication 1, CARACTERISEE PAR LE FAIT QUE la section de chacun des deux conduits latéraux (120, 121) est inférieure à celle du conduit central (110). 4. Sonde selon les revendications 1, 2 et 3, CARACTERISEE PAR LE FAIT QUE les deux conduits latéraux (120 et 121) adoptent la même section rectangulaire. 5. Sonde selon les revendications 1 à 4 prises ensemble, CARACTERISEE PAR LE FAIT QUE les deux conduits latéraux (120 et 121) débordent du conduit central (110) au niveau de l'embout (100a) de la sonde (100) et les embouchures (120a et 121a) situées dans Les parties basses de ces deux conduits (120 et 121) sont tronquées selon un pan coupé partant de lueur bord externe jusqu'à leur bord interne de manière à affleurer la tubulure d'entrée (110a) du conduit central (110). 6. Sonde selon les revendications 1 à 5 CARACTERISEE PAR LE FAIT QUE l'embout (100a) de la sonde (100) comporte une jupe périphérique de forme tronconique (130) débordant les parties inférieures des trois conduits (110, 120, 121). 7. Sonde selon la revendication 6, CARACTERISEE PAR LE FAIT QUE l'ouverture supérieure (130b) du tronc de cône de la jupe (130) vient s'abouter aux ouvertures (110a, 120a, 121a) des trois conduits (110, 120, 121). 8. Sonde selon l'une quelconque des revendications i à 7, CARACTERISEE PAR LE FAIT QUE les deux conduits latéraux (120 et 121) débouchent en partie haute dans un circuit connecté à une ventilation mécanique de manière à ce que les flux d'air (flèches blanches C) évoLuent de haut en bas dans ces conduits de manière forcée. 9. Sonde selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, CARACTERISEE PAR LE FAIT QUE les deux conduits latéraux (120 et 121) débouchent en partie haute à l'air libre de manière à ce que les flux d'air (flèches blanches C) évoluent de haut en bas dans ces conduits de manière naturelle. 10. Sonde selon la revendication 8, CARACTERISEE PAR LE FAIT QUE les deux conduits latéraux (120 et 121) débouchent en partie haute dans un circuit de recyclage du flux d'air aspiré (flèches noires C) du conduit central (110).