Brevet FR2675300A1 — publié le 19921016

DISPOSITIF D'ACCROCHAGE ET APPAREIL DE SUSPENSION DE L'UN OU L'AUTRE DE PLUSIEURS ÉCHANTILLONS La présente invention concerne un dispositif d'accro- chage permettant de suspendre de façon amovible des objets et une application de ce dispositif à un appareil pour peser des échantillons soumis à une atmosphère contrôlée. Il existe plusieurs dispositifs pour suspendre un objet, tel qu 'une bande de papier Parmi les plus courants, on peut citer le crochet et la pince Dans le cadre d'une automati- sation de la suspension d' objets légers, ces dispositifs sont difficilement envisageables car les mouvements d'accrochage et de décrochage sont trop complexes. Dans certaines applications, on souhaite déterminer les variations de masse d'échantillons soumis à une atmosphère contrôlée, par exemple en humidité Classiquement, on accroche un échantillon à une balanoe dans une enceinte étanche, on soumet l'enceinte à des taux d'humidité connus, et on relève les variations de masse sur la balance. Dans le cas d'essais sur plusieurs échantillons, une enceinte commune munie d'une balance par échantillon n'est pas envisageable car les balances sont coûteuses En outre, les20 dispositifs classiques et simples d'accrochage d'échantillons sur une balance nécessitent une intervention manuelle pour l'accrochage et/ou le décrochage d'échantillon, oe qui interdit de placer plusieurs échantillons dans l'enceinte et de les peser successivement sans perturber l'atmosphère de l'enceinte, sauf à prévoir des systèmes complexes et encombrants tels que des boites à gants, des commandes par électro-aimants ou des robots On procède donc classiquement au test de chaque échan- tillon unitairement, ce qui est long et fastidieux. Un objet de la présente invention est donc de prévoir un appareil simple de pesée de l'un ou l'autre de plusieurs échantillons placés dans une enceinte soumise à une même atmos- phère contrôlée. Un objet plus général de la présente invention est de prévoir un dispositif simple d'accrochage d'un échantillon, à décrochage facile. Un autre objet général de la présente invention est de prévoir un appareil permettant d'accrocher à un support et de l'en décrocher l'un ou l'autre de plusieurs échantillons placés dans une enoeinte fermée. Un dispositif d'accrochage selon la présente invention comprend une pièce femelle amagnétique comprenant une ouverture débouchant dans une face d'accrochage de la pièce et un aimant logé dans une cavité en retrait par rapport à l'ouverture d'accrochage; et une pièce mâle comprenant une partie à section circulaire en un matériau ferromagnétique, de diamètre supérieur à la plus petite dimension de ladite ouverture, et étant destinée à être attirée par l'aimant contre la face d'accrochage en se centrant dans l'ouverture. Selon un mode de réalisation de la présente invention, la partie à section circulaire est une partie sphérique et la cavité est cylindrique. Selon un mode de réalisation de la présente invention, l'une des pièces femelle ou mâle est reliée à un support par l'intermédiaire d'un ressort. La présente invention prévoit aussi un appareil pour suspendre l'un ou l'autre de plusieurs objets à un support Le support est relié à l'une des pièoes femelle ou mâle susmention- née L'appareil comprend: un plateau tournant mobile vertica- lement et comprenant des trous sur un cercle près des bords du plateau; des éléments d'accrochage, correspondant chacun à l'autre des pièces femelle ou mâle susmentionnée, logés dans les trous et auxquels sont suspendus des objets; et une butée fixée à chaque autre pièce sous le plateau. Selon un mode de réalisation de l'invention, ledit support est un bras d'une balance. Selon un mode de réalisation de l'invention, les échantillons sont soumis à une atmosphère contrôlée en humidité. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'appa- reil comprend comprend: des moyens pour entraîner le plateau en rotation; des moyens pour détecter la position en rotation du plateau; et des moyens pour placer le plateau verticalement entre une position basse de décrochage et une position haute d'accrochage. Selon un mode de réalisation de l'invention, l'appa- reil comprend des moyens pour chauffer l'atmosphère contrôlée. Ces objets, caractéristiques et avantages ainsi que d'autres de la présente invention seront exposés plus en détail dans la description suivante de modes de réalisation particu- liers faite en relation avec les figures jointes parmi lesquelles: Les figures l A et 1 B illustrent un mode de réalisation d'un dispositif d'accrochage selon la présente invention, res- pectivement en position décrochée et en position accrochée; la figure 2 illustre un autre mode de réalisation du dispositif d'accrochage selon la présente invention; la figure 3 illustre un mode de réalisation d'un appa- reil selon la présente invention pour suspendre à un support l'un ou l'autre de plusieurs objets en utilisant le dispositif d'accrochage de la figure 2; et la figure 4 représente un appareil pour peser, selon le principe de l'appareil de la figure 3, l'un ou l'autre de plusieurs échantillons soumis à une atmosphère contrôlée avec une seule balance. Dans les figures, des mêmes références désignent des mêmes éléments. Les figures l A et 1 B illustrent le dispositif d'accrochage selon la présente invention comprenant deux parties, à savoir une pièce femelle 1 et une pièce mâle 3 La pièce femelle 1 comprend un cylindre vertical creux 5 en maté- riau amagnétique dans lequel est fixé un aimant permanent 7 en retrait par rapport à l'extrémité inférieure du cylindre. L'aimant peut être emmanché dans le cylindre ou collé Le cylindre est relié à un support (non représenté) de diverses manières possibles La partie supérieure du cylindre est par exemple emmanchée ou collée dans le support, la partie supé- rieure peut comprendre un filetage à visser dans le support, on peut visser dans la partie supérieure du cylindre une tige comprenant à sa partie supérieure un crochet, le cylindre peut être suspendu par l'intermédiaire d'un câble passant dans deux trous diamétralement opposés de la partie supérieure du cylindre La pièce mâle 3 comprend une tige 9 souple ou rigide munie à son extrémité inférieure d'un dispositif pour fixer un objet tel qu'un crochet ou un filetage ou tout autre moyen adéquat Une bille en matériau ferromagnétique 11 de diamètre supérieur à celui de l'intérieur du cylindre 5, est fixée sur la partie supérieure de la tige 9 La tige peut être emmanchée ou collée dans un trou de la bille, ou la tige peut comprendre un filetage vissé dans un taraudage de la bille. Caome le représente la figure l B, lorsque le cylindre est approché de la bille 11, ou inversement, cette dernière est attirée par l'aimant et vient se plaquer contre l'extrémité inférieure du cylindre 5 en se centrant dans l'intérieur du cylindre La force d'attraction la plus grande est obtenue quand la bille 11 rentre en contact avec 1 ' aimant Cette force peut être diminuée en montant l'aimant 7 de telle manière que la bille 11 ne rentre pas en contact avec 1 'aimant La force peut être augmentée en choisissant une bille ou un aimant de diamètre plus grand ou bien un aimant plus long. Le dispositif d'accrochage selon la présente invention présente plusieurs avantages Ce dispositif constitue une liai- son rotule, ce qui assure un alignement automatique lorsqu'il est mis sous traction, par exemple dans le cas o il est utilisé pour suspendre un objet à un support La force d'accrochage est limitée et ajustable, ce qui assure une protection du support lorsque celui-ci est, par exemple, une balance très sensible. La figure 2 représente un exemple de réalisation pratique du dispositif de la figure 1 La tige 9 est représentée avec un crochet 13 à son extrémité inférieure Le bord intérieur du cylindre 5 comporte un chanfrein 15 pour faciliter le cen- trage de la bille 11 et la rotation de celle-ci Le cylindre 5 est relié à son support (non représenté) par l'intermédiaire d'un ressort 17 relié à un axe 18 traversant la partie supé- rieure du cylindre, ce qui évite un désaccouplement intempestif de la bille 11 si le dispositif est soumis à des chocs Le ressort 17 peut également être placé entre la bille 11 et l'objet à suspendre La partie supérieure de la tige 9 comporte un cône 19 dans lequel est inséré la bille 11. La figure 3 illustre une vue en perspective d'un mode de réalisation d'un appareil pour suspendre l'un ou l'autre d'une série d'objets sur un support, dans lequel le dispositif d'accrochage selon la présente invention est utilisé Cet appareil comprend un plateau tournant 20 relié à un mécanisme d'actionnement 22 par l'intermédiaire d'un axe 24 Ce mécanisme d'actionnement permet de faire tourner le plateau ou de le déplacer verticalement Le plateau 20 comprend des trous coni- ques 25 disposés circulairement près des bords du plateau Dans chaque trou 25 est logé une pièce mâle 3 du type de celle illustrée en figure 2, le cône 19 de la pièce mâle venant se centrer dans le trou 25 Sur chaque tige 9 est fixée une rondelle 26 ou autre butée en saillie radiale. Au dessus de la position radiale correspondant aux trous 25, une pièoe femelle 1 du dispositif d'accrochage de la figure 2 est reliée à un support fixe 28. Le fonctionnement de l'appareil est le suivant Le plateau 20 est initialement à une position basse Par l'inter- médiaire du dispositif d'actionnement 22, on fait tourner le plateau pour faire correspondre le trou 25 souhaité avec la pièoe femelle 1 Le plateau 20 est alors monté à une position haute o la bille 11 de la pièce mâle 3 logée dans le trou 25, est plaquée contre la pièoe femelle 1 La bille se colle sur15 l'aimant de la pièce femelle et le plateau est abaissé à une position intermédiaire o le cône 19 est suffisamment dégagé du trou 25 Ainsi, un objet suspendu au crochet 13 de ètte pièce mâle 3 est rendu solidaire du support 28 et indépendant du plateau 20. Pour désolidariser la pièce mâle 3 du support 28, on abaisse le plateau 20 vers sa position basse de sorte qu'il vienne buter contre la rondelle 26 de la pièce mâle 3 accro- chée Ainsi, ètte pièce mâle retombe et son cône 19 se centre dans le trou 25. La figure 4 représente une application de l'appareil de la figure 3 au pesage de l'un ou l'autre de plusieurs échan- tillons 30, par exemple des bandes de papier, suspendus chacun à l'une des pièces mâles 3 et soumis à une atmosphère contrôlée, par exemple un débit d'air à un taux d'humidité et à une tempé-30 rature choisis L'appareil de la figure 3 ainsi que les échan- tillons sont disposés à l'intérieur d'une enceinte étanche déli- mitée par un cylindre vertical, de préférenoe transparent, 32 et des plaques inférieure 34 et supérieure 36 Le support 28 auquel est reliée la pièoe femelle 1 du dispositif d'accrochage est ici un bras d'une balance, de préférenoe une balance électronique, montée sur la plaque 36 La pièoe 1 est reliée à la balance 28 par l'intermédiaire d'un câble traversant un trou 37 de la plaque 36 Ce trou communique, comme oela est représenté, avec une ouverture 38 débouchant à l'extérieur L'ouverture 38 assure une évacuation préférentielle des fuites d'air venant de l'enceinte par le trou 37 pour éviter que ces fuites, parfois chaudes ou corrosives, viennent au contact de la balance 28. Le plateau porte-échantillon 20 est relié à un plateau inférieur 40 se trouvant dans un socle 42 par l'intermédiaire de l'axe 24 qui traverse la plaque inférieure 34 Le plateau infé- rieur 40 comporte à sa périphérie des repères de positionnement 44 correspondant aux trous 25. Le fonctionnement de l'appareil est le suivant Le plateau porteéchantillon 20 est entraîné en rotation par un moteur 46 se trouvant dans le socle 42 Dès qu'un repère 44 est détecté par un détecteur 48, la rotation est arrêtée et un trou se trouve approximativement en faoe de la pièce femelle 1 du dispositif d'accrochage magnétique Un vérin 50 agissant sur le plateau inférieur 40 lève alors le plateau porte- échantillon 20 à une position haute o la bille 11 de la pièce mâle du dispo- sitif d'accrochage, se trouvant dans le trou 25, est plaquée contre la pièce femelle 1 Pour rendre le positionnement en rotation du plateau 20 plus précis, le sommet du piston du vérin 50 est conique et vient se loger dans un trou conique correspon- dant 51 du plateau 40. Pour peser l'échantillon, le débit d'air dans l'enceinte est coupé pour ne pas fausser le pesage par le mouve- ment de l'échantillon ou par les fuites du trou 37 et le plateau 20 est abaissé, l'échantillon restant accroché à la balanoe Le plateau 20 peut être abaissé jusqu'à une position intermé- diaire Mais, de préférence, l'échappement du vérin 50 sera prévu pour être lent, ce qui entraîne une descente lente du piston du vérin sous l'effet du poids de l'ensemble mobile, le pesage pouvant être effectué pendant la desoente avant que le plateau 20 décroche l'échantillon suspendu. Quand le plateau 20 atteint la rondelle 26 de la tige de la pièce mâle 3, l'échantillon est décroché et le cône 19 de la pièce mâle retombe dans son trou 25 Pour peser l'échantillon suivant, le plateau 20 est remis en rotation jusqu'à ce que le capteur 48 détecte le repère 44 souhaité. L'appareil de la figure 4 est aussi muni d'un dispo- sitif de distribution d'air conditionné disposé autour de l'axe 24 Ce dispositif comprend une plaque supérieure 52 et une plaque inférieure 54 fixée à la plaque 34, fermant les extrémi- tés de trois cylindres concentriques creux extérieur 56, inter- médiaire 58 et intérieur 60 Les cylindres 56 et 58 sont des cylindres diffuseurs d'air conditionné et sont constitués de15 cylindres percés ou de grillage. L'enceinte contenant des échantillons 30 est alimentée en air conditionné selon un trajet représenté par des flèches. L'air conditionné arrive par des trous de la plaque 54 entre les cylindres 58 et 60 et pénètre dans l'enceinte en traversant les cylindres 58 et 56 L'air conditionné revient ensuite à l'inté- rieur du cylindre 60 par des trous dans la plaque supérieure 52 et est évacué par des trous de la plaque inférieure 54 Entre les cylindres 56 et 58 sont prévues des résistances de chauffage 62 permettant de chauffer l'air conditionné pour, par exemple, sécher les échantillons pour déterminer leur poids à sec. L'appareil selon la présente invention est prévu pour être utilisé avec une source d'air à humidité régulée électro- niquement mise au point par la présent demandeur Ainsi, l'ensemble de l'appareil selon la présente invention et de la source d'air à humidité régulée peut être entièrement commandé par ordinateur, ce dernier relevant les mesures de poids, les indications des capteurs 48, commandant le moteur 46 et le vérin 50 et fixant, par paliers maintenus pendant une durée suf- fisante, l'humidité du courant d'air dans l'enceinte. Le dispositif d'accrochage selon la présente invention a été décrit dans le cadre d'une suspension d'objets, mais il n'est pas limité à cette application Il est susceptible de nombreuses variantes et modifications qui apparaîtront à l'homme de l'art, par exemple, la bille 11 peut être remplacée par un cylindre et le logement de l'aimant peut être rectangulaire pour former une charnière au lieu d'une rotule. REVENDICATIONS 1 Dispositif d'accrochage, caractérisé en oe qu'il comprend: une pièce femelle ( 1) amagnétique comprenant une ouverture débouchant dans une face d'accrochage de la pièoe et un aimant ( 7) logé dans une cavité en retrait par rapport à l'ouverture d'accrochage; et une pièoe mâle ( 3) comprenant une partie à section circulaire ( 11) en un matériau ferromagnétique, de diamètre supérieur à la plus petite dimension de ladite ouverture, et10 étant destinée à être attirée par l'aimant contre la face d'accrochage en se centrant dans l'ouverture. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la partie à section circulaire ( 11) est une partie sphérique et en ce que la cavité est cylindrique.15 3 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'une des pièces femelle ( 1) ou mâle ( 3) est reliée à un support ( 28) par l'intermédiaire d'un ressort ( 17). 4 Appareil pour suspendre l'un ou l'autre de plu- sieurs objets ( 30) à un support ( 28), caractérisé en ce que le support ( 28) est relié à l'une ( 1) des pièces femelle ou mâle selon la revendication 1 et en ce que l'appareil comprend: un plateau tournant ( 20) mobile verticalement et comprenant sur un cercle près de ses bords des trous ( 25); des éléments d'accrochage ( 3), correspondant chacun à l'autre des pièces femelle ou mâle selon la revendication 1, logés dans les trous ( 25) et auxquels sont suspendus des objets ( 30); et une butée ( 26) fixée à chaque autre pièce sous le plateau ( 20). Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que ledit support est un bras d'une balance ( 28). 6 Appareil selon la revendication 5, caractérisé en ce que les échantillons ( 30) sont soumis à une atmosphère contrôlée en humidité. 7 Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comprend: des moyens ( 46) pour entraîner le plateau ( 20) en rotation; des moyens ( 44, 48) pour détecter la position en rotation du plateau ( 20); et des moyens ( 50) pour placer le plateau ( 20) verticalement entre une position basse de décrochage et une position haute d' accrochage.15 8 Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens ( 62) pour chauffer 1 'atmosphère contrôlée.