Brevet FR2691803A1 — publié le 19931203

Dispositif de préchauffage d'échantillons de produits liquides contenus dans des flacons, avant le dégagement desdits flacons vers une zone de prélèvement. L'invention concerne un dispositif de préchauffage d'échantilons de produits liquides, notamment des produits laitiers, qui sont contenus dans des flacons alignés, avant que ces derniers ne soient dégagés groupés, vers une zone de prélèvement. Dans le domaine du traitement et/ou du contrôle de produits laitiers, il est nécessaire d'effectuer un certain nombre d'opérations préliminaires qui sont essentiellement le regroupage de flacons d'échantillons, leur transfert vers un poste de chauffage, puis de là vers un poste de prélèvement où ils sont tour à tour soumis à analyse. La première opération consiste à disposer les flacons d'échantillons dans des rateliers porte-tubes ou encore des récipients à alvéoles multiples contenant directement les échantillons. Une fois garnis, ces supports doivent être chauffés car les analyses doivent s'effectuer à une température précise prédéterminée supérieure à la température ambiante, et il est habituel dans ce cas de les placer un à un dans un bac de plus grande dimension dans lequel ils sont chauffés au bain-marie. Cette manipulation non automatique occasionne une perte de temps et il faut en outre attentre la fin du chauffage pour pouvoir récupérer les supports en question. Un autre inconvénient de cette solution réside dans le fait qu'il ne faut extraire un ratelier porte-tube du bainmarie qu'au fur et à mesure de l'achèvement du prélèvement d'un ratelier précédent, pour que la température soit maintenue. Encore faut-il qu'un chauffage d'entretien soit assuré pour éviter un refroidissement trop rapide. Et puis il convient d'attendre que le bac soit tout à fait vide pour le regarnir de rateliers en vue d'une nouvelle opération de chauffage. Afin d'éviter ces inconvénients, la Demanderesse a mis au point un dispositif de préchauffage qui rend beaucoup moins aléatoire la montée en température des échantillons et qui évite des manipulations successives fastidieuses. L'invention a donc pour objet principal un dispositif de préchauffage d'échantillons de produits liquides contenus dans des flacons regroupés avant le dégagement de ces derniers vers une zone de prélèvement, dispositif selon lequel une pluralité de tubes thermoplongeurs sont montés sur un même portique déplaçable verticalement et sont en outre animés d'un mouvement de rotation, lesdits tubes thermoplongeurs assurant simultanément le préchauffage de plusieurs flacons d'échantillons regroupés dans un ratelier préalablement immobilisé à un poste de préchauffage en bout d'une table d'alimentation. Selon des caractéristiques particulières de l'invention, le portique est monté coulissant par une seule de ses extrémités sur deux piliers verticaux de guidages euxmêmes ancrés en bordure de la table d'alimentation et le déplacement vertical du portique est assuré par une vis rotative verticale disposée entre les deux piliers, qui est entraînée par un moteur localisé au pied des piliers. Avantageusement les tubes thermoplongeurs sont emmanchés sur une barrette horizontale soutenue au portique par des tiges rotatives verticales terminées chacune par un excentrique sur lequel tourillonne la bordure de la barrette. Les caractéristiques particulières et avantages de l'invention ressortiront également de la description qui va suivre d'un exemple non limitatif de réalisation dans lequel il est fait référence aux dessins annexés qui représentent Figure 1 une vue en plan d'une partie de la machine pour la mise en oeuvre du dispositif. Figure 2 une vue du dessus du poste de préchauffage. Figures 3 et 4 des vues en élévation respectivement de face et de côté du poste de préchauffage. On a représenté à la figure 1 une partie de machine destinée à une analyse automatique d'échantillons contenus dans des flacons 6. Ceux-ci sont déposés dans des rateliers porte-flacons 2, lesquels sont regroupés sur une table d'alimentation 3, au fur et à mesure de leur préparation. Des moyens d'entraînement, par exemple des doigts escamotables 4 placés sur des glissières 5, déplacent ces rateliers en direction d'un poste de préchauffage designé dans son ensemble par la référence 1, et qui sera décrit en détail plus loin. A la sortie de ce poste de préchauffage, chaque ratelier est déplacé par d'autres doigts d'entraînement 7, dans une rigole 8, en direction d'un mécanisme de prélèvement d'échantillons 9. La rigole s'étend en bout de la table d'alimentation dans le prolongement du ratelier. Le poste de préchauffage 1 montré plus en détail sur les figures 2, 3 et 4, comporte essentiellement un portique 10 monté coulissant par une seule de ses extrémités sur deux piliers verticaux de guidage 20 eux-mêmes ancrés en bordure de la table 3 à proximité de la rigole 8 d'évacuation des rateliers 2. Le portique 10, dont le profil est visible à la figure 4 vient en surplomb au dessus de l'extrémité de la table. Il dispose de deux manchons ila superposés qui coulissent sur le pilier 20, côté surplomb et d'un manchon llb sur l'autre pilier. Entre les deux piliers s'élève une vis à bille verticale 21 entraînée en rotation par un moteur 22 localisé au pied des piliers. La vis à bille engrène avec le portique et assure sa montée et sa descente. Le portique 10, qui s'étend donc au dessus de l'extrémité de la table dans une direction parallèle à celle de la rigole, sert de support à une barrette horizontale 12 dans laquelle sont emmanchés une pluralité de petits tubes thermoplongeurs verticaux 13 et de sondes à thermistance 14. Comme le montre la figure 4, la barrette en question se trouve sous la partie en surplomb du portique 10. Elle est soutenue audit portique par deux tiges rotatives verticales 15 se terminant à leur partie inférieure par un excentrique 16. La bordure de la barrette 12 tourillonne sur chaque excentrique par un axe 17 décalé par rapport à la tige. Les tiges 15 montées par l'intermédiaire de paliers sur la barrette 12 se terminent par des galets 18, entraînés en rotation par les poulies d'entraînement 24 d'un moteur 19 reposant sur le portique, grâce à une courroie crantée 23. Dès qu'un ratelier est positionné sous le portique 10, à l'extrémité de la table d'alimentation 3, le moteur 22, entraîne en rotation la vis à bille 21 qui provoque la descente du portique jusqu'à ce que les tubes thermoplongeurs 13 et les thermistances associées 14 plongent dans les flacons 6 portés par ledit ratelier. Simultanément les tubes 13 sont mis sous tension afin d'échauffer le liquide dans lequel ils sont immergés ; pendant cette phase de chauffage le moteur 19 s'est mis en marche et imprime un mouvement de rotation aux tiges 15 terminées par l'excentrique 16. Du fait du montage particulier de la barrette 12 sur l'excentrique, la barrette effectue un mouvement orbital par rapport au portique, ce qui se traduit par un mouvement orbital des tubes thermoplongeurs dans les flacons 6. On notera qu'en réalité, il y a avantageusement une succession d d'inversions de sens du mouvement de rotation orbital de la barrette et de ses tubes, cela pour créer une turbulence dans le liquide et favoriser l'homogénéité de son réchauffement. Les thermistances 14 ont pour rôle de détecter la température du liquide et de commander l'arrêt du chauffage dès qu'une température prédéterminée est atteinte. Elles permettent aussi de vérifier le niveau du liquide par mesure de résistivité entre le thermoplongeur et la tige de la thermistance. Dès que les flacons ont atteint la température requise, le portique revient en position haute, et les tubes thermoplongeurs sont sortis des flacons. Le ratelier peut alors être dégagé dans la rigole 8 vers le mécanisme de prélèvement 9 par les doigts d'entraînement 7. Un autre ratelier provenant de la table d'alimentation, prend alors sa place et le cycle de chauffage des flacons qu'il porte commence de la même façon. Ainsi durant le chauffage d'un ratelier peut s'effectuer le prélèvement des flacons précédemment réchauffés. Toutes ces manipulations s'effectuent automatiquement sous la commande d'un ordinateur. Le profil de chauffe est déterminé expérimentalement. En fait il est nécessaire de garder le corps du thermoplongeur a une température inférieure à 500C pour éviter les problèmes notamment avec les protéines du lait. Actuellement les pas de programme et les puissances sont Pas Puissance Jusqu'à en OC 1 100 18 2 85 26 3 70 32 4 60 36 5 50 38 6 40 40 Le courant dans chaque thermoplongeur, pour une puissance de 100 % est de 3,3A. Au sujet du délai maximum, il y en a juste un parmi tous les thermoplongeurs obtenu à partir de la température la plus basse. Le tableau -I illustre le schéma fonctionnel du dispositif. TABLEAU I RESENCE D PORTE-FLAC ( SR LA TABLE 'ALIMENTArIaN ct ) DEPLACEMENT DO.;rORfCE-FLACON 2 VERS LE POSTE DE PRECHACTFFAGI: 1~1 - UI &verbar;DEQLACEMENT DS PORTE-FLACON 2 VERS LE 905TE DE PRECHAUFFAGE 1 1 NON ETE-FLAC( EsSAGE ERREU! RRECTEMENT PLACE Oui COMMANDE MOTEUR 22. DESCENTE DU PORTIQUE DE CtAUFFAGZ 10 D'UN NOMBRE DE PAS DETERMINE ET MESURE DE LA RESISTANCE ENTRE CHAQUE THERMOPLONGEUR ET SA TBERMISTANCE EST-CE-QU T-CE-QUE- LA RESISTANCE 7 NON DU TEERMOPLONGEUR VARIE A CgAQQE 9 A CRAQUE POSITION DU / ECEANTILLON ORTE-FLACON 2 / I OUI CALCUL DU NIVEAU DE LIQUIDE DANS CHAQUE FLACON EN COMPTANT LE NOMBRE DE PAS FAIT PAR LE MOTEUR 22 ENTRE LA POSITION DE DEPART ET LA POSITION OU LA RéSISTANCE CHANGE POUR LA PREMIERE FOIS I C=ANDE 3 MOTER 19 DE ffoTCION DES THE,SMOPLONGECIRS 137 \1 ARRET DU TBERMOPLONGEURI NIVEACI DE LIQOIDE ii" CRAQE POSTTION OJ LE EST-TL SIJFFISBNT POCR, NIVEAU EST TROP FAIBLE LYsE z OUI :BAQIJE ECSANTTLLON MESURE DE LA TEMPE.RATSRE DE CRAQUE ECRANTILLON AVEC LES THERMISTANCES 14 ET CALCUL DU DELAI D'ATTENTE SELON TA PERATURE LA PLUS BASSE COMMANDE éLECTRIQUE DE CRAQUE TEERMOPLONGEUR ACTIF POUR CHAUFFER CRAQUE ECRANTILLON EN FONCTION DU PROGRAMME DETERMINE &commat; MESURE DE CRAQUE TEMPERATURE AVEC LES THERMISTANCES 14 ARRET AGITATION DU LE TEMPS - NON MOTEUR 19 COMMANDE DU q QASSE EST-IL 2L9 INFéRIEUR AS DELAI D'ATTENTE ,--- . L'ENSEMBLE DE CYASFFAGE A &commat; / TEMPERATURE NON COMMANDES DES DOIGTS / D'ECEANTILLONS RETRACTABLES 7 POSR ENTRAINER EST-ELLE INFERIEURE A LA 5 LE PORTE FLACON VERS LE - TEMPERATURE / MECANISME DE PRELEVEMENT &verbar; OUI l REVENDICATIONS 1. Dispositif de préchauffage d'échantillons de produits liquides contenus dans des flacons regroupés avant le dégagement de ces derniers vers une zone de prélèvement caractérisé en ce que une pluralité de tubes thermoplongeurs (13) sont montés sur un même portique (10) déplaçable verticalement et sont en outre animés d'un mouvement de rotation et ce que lesdits tubes thermoplongeurs assurent simultanément le préchauffage de plusieurs flacons d'échantillons regroupés dans un ratelier (2) préalablement immobilisé à un poste de préchauffage (1) en bout d'une table d'alimentation (3). 2. Dispositif de préchauffage selon la revendication 1 caractérisé en ce que le portique (10) est monté coulissant par une seule de ses extrémités sur deux piliers verticaux de guidage (20) eux-mêmes ancrés en bordure de la table d'alimentation (3). 3. Dispositif de préchauffage selon les revendications 1 et 2 caractérisé en ce que le déplacement vertical du portique (10) est assuré par une vis rotative verticale (21) disposée entre les deux piliers (20), qui est entraînée par un moteur (22) localisé au pied des piliers. 4. Dispositif de préchauffage selon la revendication 1 caractérisé en ce que le portique (10) sert de support à une barrette horizontale (12) dans laquelle sont emmanchés les tubes thermoplongeurs (13) et des sondes à thermistance (14). 5. Dispositif de préchauffage selon les revendications 1 et 4 caractérisé en ce que la barrette horizontale (12) est soutenue au portique (10) par des tiges rotatives verticales (15) terminées chacune par un excentrique (16) sur lequel tourillonne la bordure de ladite barrette. 6. Dispositif de préchauffage selon les revendications 1 et 5 caractérisé en ce que les tiges (15) sont entraînées simultanément en rotation par un moteur (19) reposant sur le portique. 7. Dispositif de préchauffage selon la revendication 1 caractérisé en ce que chaque ratelier (2) est évacué après le préchauffage des échantillons dans une rigole (8) s'étendant en bout de la table d'alimentation (3) dans le prolongement dudit ratelier.