Brevet FR2710149A1 — publié le 19950324

La présente invention a pour objet un dispositif de prélèvement de liquides, de poudres, ou de solides. L'échantillonnage de matières liquides, de poudres ou même de solides est rendu nécessaire par les nombreux contrôles effectués en fabrication, qu'il s'agisse de matières premières ou de produits finis. On connaît un dispositif de prélèvement qui comprend un bloc moteur du type pistolet visseur-dévisseur qui comprend un arbre d'entraînement, sur lequel est fixé le tube de prélèvement proprement dit à l'intérieur duquel un arbre à entraîner est monté libre en rotation et fixe en translation. En fonction des utilisations, le tube comprend une vis sans fin, une carotteuse, ou bien une pompe péristaltique. Le problème essentiel qui se pose est la connexion du tube avec les moyens moteurs, et le problème se pose souvent puisqu'un bloc moteur est utilisé avec divers tubes, qu'il s'agisse des différentes applications en fonction des produits, mais également des différents diamètres de tube en fonction des types de produits dans une même gamme. I1 est donc nécessaire d'établir une liaison mécanique suffisamment résistance, qui soit d'un montage aisé et qui soit d'une grande fiabilité. En effet, jusqu'à présent, les dispositifs d'entraînement comprennent généralement un arbre d'entraînement tubulaire à extrémité fendue diamétralement, une goupille transversale solidaire de l'arbre à entraîner venant se loger dans cette fente. L'inconvénient immédiat qui se pose lors du montage est la difficulté de disposer correctement la goupille transversale dans la fente prévue à cet effet. Ensuite, il est nécessaire de fixer le tube sur le dispositif d'entraînement. De plus, les pistolets visseurs-dévisseurs comprennent souvent un organe de commande du couple moteur. Cet organe est prévu pour, une fois actionné, conférer au pistolet son couple maximal. Cet organe de commande est bien souvent un ergot à ressort accessible au droit du dispositif d'entraînement à l'aide d'une bague, ce qui est relativement complexe. Le dispositif de prélèvement selon l'invention facilite le montage du tube sur les moyens moteurs, rend le système très fiable, d'une grande sûreté d'utilisation, et d'un prix de revient peu élevé, évite la recherche du bon positionnement de l'arbre à entraîner pour l'emboîtement du tube, et permet automatiquement le réglage au couple maximal des moyens moteurs. A cet effet, le dispositif de prélèvement selon l'invention comprend une sonde comportant un tube dont l'une des extrémités est prévue pour pénétrer dans le milieu à prélever et l'autre extrémité comprend des moyens de liaison avec des moyens moteurs, un organe de prélèvement disposé dans le tube et muni d'un arbre à entraîner monté libre en rotation et fixe en translation dans le tube, cet arbre étant équipé de moyens de connexion avec les moyens moteurs, les moyens de liaison du tube comprenant un manchon coaxial à un arbre de sortie des moyens moteurs et prévu pour venir s'emboîter extérieurement sur un prolongement cylindrique axial d'un boîtier des moyens moteurs, entourant l'arbre de sortie, caractérisé en ce que le manchon et le prolongement cylindrique axial comprennent chacun une paire de lumières en arc de cercle, diamétralement opposées, ces paires étant superposables et prévues pour recevoir les branches d'une goupille de blocage en translation du manchon par rapport au prolongement cylindrique axial, ladite goupille ayant une forme en U. Selon un mode de réalisation particulier, cette goupille en U comprend une poignée de manoeuvre en forme de T fixée sur la base du U formé par les branches de la goupille. Les moyens de connexion du dispositif de prélèvement selon l'invention comprennent un embout mâle constitué par un six pans mâle solidaire de l'arbre à entraîner de la sonde et prévu pour coopérer avec un embout femelle constitué par un six pans femelle solidaire de l'arbre de sortie des moyens moteurs. Selon un perfectionnement de l'invention, l'un au moins des deux six pans creux est monté sur ressort de façon à permettre une connexion automatique. Selon une autre caractéristique de l'invention, le dispositif de prélèvement comporte un organe élastique interposé entre la face d'extrémité du manchon située en regard des moyens moteurs et le boîtier des moyens moteurs de façon à solliciter en écartement le manchon et les moyens moteurs de manière à bloquer la goupille en position dans les lumières. Le dispositif de prélèvement selon l'invention comprend également des moyens d'actionnement d'une commande du couple des moyens moteurs prévus directement sur le manchon. Selon un mode de réalisation préférentiel, la commande du couple des moyens moteurs et l'organe élastique sont constitués par un ergot à ressort et les moyens d'actionnement de l'ergot sont constitués par la face d'extrémité du manchon située en regard des moyens moteurs de manière à régler les moyens moteurs sur le couple maximal, ledit ergot exerçant une force sur ladite face d'extrémité du manchon de façon à bloquer la goupille en position dans la paire de lumières. Avantageusement, le dispositif de prélèvement comporte un roulement ou une bague en matériau à coeffi cient de frottement faible interposé entre l'arbre à entraîner et la paroi interne du tube et une bague en matériau à coefficient de frottement faible. La présente invention est décrite en détail selon un mode de réalisation préférentiel, en regard des dessins annexés sur lesquels - la figure 1 représente une vue en élévation latérale du dispositif de prélèvement selon l'invention, appliqué aux poudres, - la figure 2 représente une vue en perspective détaillée des moyens de liaison et de connexion, - la figure 3 représente une vue de détail en coupe des moyens de liaison et de connexion, et - la figure 4 représente une vue de détail en coupe d'un autre mode de réalisation des moyens de connexion. Sur la figure 1, on a représenté des moyens moteurs constitués par un pistolet 10, du type visseurdévisseur, une sonde 12 équipée d'un tube 14 dans lequel est monté un organe de prélèvement, ainsi qu'un récepteur 18 de produit 20 prélevé. Le pistolet 10 comprend de façon connue des accumulateurs rechargeables 22, une gâchette de commande 24 et un bloc moteur 26 dans un boîtier comportant un prolongement cylindrique axial 28, constitué par le nez du pistolet, entourant un arbre de sortie ou arbre moteur, équipé d'un embout femelle 30. La sonde comprend un tube 14 rigide, à l'intérieur duquel est disposé un organe de prélèvement comportant une vis sans fin 16, représentée en trait discontinu. L'extrémité arrière ou proximale de la vis 16, c'està-dire l'extrémité située en regard du pistolet 10, comprend un arbre à entraîner 32 monté à rotation dans un roulement 34. ''extrémité arrière de l'arbre à entraîner 32 comporte des moyens de connexion avec les moyens moteurs, constitués par un embout mâle 36 adapté pour coopérer avec l'embout femelle 30 de l'arbre moteur. Ainsi que cela est représenté en détail sur les figures 2 et 3, l'embout femelle 30 est un six pans femelle tandis que l'embout mâle 36 est un six pans mâle. Le prolongement cylindrique axial 28 comprend une paire de lumières 38 en arc de cercle, diamétralement opposées. Le tube 14 comporte des moyens de liaison avec les moyens moteurs, constitués par un manchon 15 prolongeant la partie arrière du tube 14, et destiné à coopérer avec le prolongement cylindrique axial 28. Le diamètre intérieur du manchon 15 correspond au diamètre extérieur du prolongement cylindrique axial 28 du pistolet 10. Le prolongement cylindrique axial 28 a un diamètre extérieur d et le manchon 15 a un diamètre extérieur D. Ce manchon 15 comprend également une paire de lumières 39, en arc de cercle diamétralement opposées. Ces lumières ont une amplitude angulaire identique aux lumières 38 du prolongement cylindrique axial et sont prévues pour être parfaitement superposables à celles-ci. Le dispositif de prélèvement selon l'invention comprend en outre une goupille 40 de blocage, à profil en U, dont les branches 42 ont une épaisseur e correspondant sensiblement à la largeur des lumières 38 et 39 du prolongement cylindrique axial et du manchon respectivement, ces branches étant surmontées par une poignée de manoeuvre 44 en forme de T qui permet une préhension aisée ainsi que cela sera expliqué à la lecture de la description qui va suivre. J goupille 40 est reliée au manchon 15 de la sonde par une chaîne 46. Par ailleurs, un organe élastique est interposé entre la face de l'extrémité proximale du manchon 15 et le boîtier 10 des moyens moteurs. Avantageusement, l'organe élastique est constitué par une commande du couple des moyens moteurs montée au ressort comprenant un ergot 48 disposé immédiatement sous le prolongement cylindrique axial 28 et actionné par l'extrémité proximale du manchon 15. Ainsi, lorsque le manchon 15 est solidarisé autour du prolongement cylindrique axial au moyen de la goupille 40, l'ergot 48 exerce une force sur la face d'extrémité du manchon 15 qui tend à désolidariser l'assemblage, ce qui provoque un blocage en position de la goupille 40. En outre, lorsque le manchon est engagé autour du prolongement cylindrique axial 28, l'ergot 48 est actionné et le bloc moteur 26 est réglé sur son couple maximum. L'utilisation du dispositif de prélèvement et le montage de la sonde 12 s'effectuent ainsi que cela est décrit ci-après. L'utilisateur saisit d'une main le pistolet et de l'autre la sonde, et il lui suffit d'emboîter le manchon 15 autour du prolongement cylindrique axial 28 pratiquement sans se préoccuper des deux embouts 30 et 36, car leur forme six pans, éventuellement chanfreinée aux extrémités, permet un emboîtement immédiat de l'un dans 1 'autre. L'utilisateur exerce alors une pression de la sonde sur le pistolet de façon à emboîter parfaitement le manchon 15 du tube 14 sur le prolongement cylindrique axial 28 jusqu'à ce que les lumières 38 et 39 viennent axialement en coïncidence. La mise en coïncidence des lumières 38 et 39 ne pose par ailleurs aucune difficulté puisqu'elles sont toutes visibles pendant l'emboîtement. Dès lors, l'utilisateur saisit la goupille 40 et enfourche cette goupille en introduisant les branches 42 dans le guidage constitué par les lumières 38 et 39. L'opération est extrêmement simple et l'ensemble est maintenant parfaitement solidaire puisque l'ergot 48 exerce une contre pression sur le manchon 15 tendant à désolidariser ce manchon 15 du prolongement cylindrique axial 28 et donc à maintenir la goupille 40 en position dans les lumières 38 et 39. On remarque que ce dispositif ne met pas en service des pièces mobiles, qu'il est donc très fiable, et que son prix de revient est peu élevé, compte tenu de sa simplicité. Un perfectionnement de l'invention (non représenté) consiste à prévoir un embout 30 ou 36 monté sur ressort axialement compressible par rapport à l'arbre associé de façon à permettre l'emboîtement du manchon 15 sur le prolongement cylindrique axial 28 quelle que soit la position angulaire relative des deux embouts. Dans ce cas, le ressort absorbe le déplacement de l'un des embouts par rapport à l'autre et dès la mise en rotation de l'embout 30, la partie mâle pénètre dans la partie femelle, sous l'effet du ressort qui exerce une pression constante. Un autre mode de réalisation des moyens de connexion du tube avec les moyens moteurs est illustré sur la figure 4. Comme dans le mode de réalisation décrit précédemment, les moyens de liaison du tube avec les moyens moteurs comprennent un manchon 50 muni d'une paire de lumières destinée à coopérer avec une paire de lumières complémentaire d'un prolongement cylindrique axial 52 du boîtier des moyens moteurs 54 au moyen d'une goupille de blocage 56 et les moyens de connexion comportent un embout mâle 58 coopérant avec un embout femelle 60, les embouts femelles 60 et mâle 58 prolongeant respectivement les moyens moteurs 54 et un arbre à entraîner 62 équipé d'une vis sans fin 63. L'arbre à entraîner 62 est muni au niveau de son extrémité proximale d'une pièce cylindrique 64 à laquelle est fixé l'embout mâle 58. La pièce cylindrique 64 est munie d'un épaulement 66 s'appuyant sur une bague 68 solidaire du manchon 50, Xen matériau à coefficient de friction faible, telle qu'une bague en matériau auto-lubrifiant, par exemple du "DELRIN". En outre, un joint annulaire 70 est disposé entre la pièce cylindrique 64 et une butée 72 ménagée sur la face interne du manchon 50 de manière à réaliser une étanchéité entre les moyens de prélèvement et les moyens de connexion. Par ailleurs, et tel que représenté, un organe élastique est interposé entre le manchon 50 et le boîtier des moyens moteurs 54. Cet organe élastique est constitué par un ensemble de ressorts 74, régulièrement disposés sur la face d'extrémité proximale du manchon 50 de façon à solliciter en écartement le manchon 50 et les moyens moteurs 54 de manière à bloquer la goupille 56 dans la paire de lumières. Bien entendu, selon d'autres modes de réalisation de l'invention, cet organe élastique peut être constitué par une rondelle élastique, un ensemble de boudins, ou analogue. Enfin, selon d'autres modes de réalisation avantageux du dispositif de prélèvement, l'organe de prélèvement est constitué par une vis sans fin, une carotteuse, ou une pompe péristaltique. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée aux modes de réalisation qui ont été décrits. C'est ainsi que dans le cas où le boîtier ne comporte pas de lumières, le prolongement cylindrique axial du boîtier peut être constitué par un adaptateur fixé au boîtier du pistolet visseur-dévisseur. REVENDICATIONS 1. Dispositif de prélèvement, comprenant une sonde (12) comportant un tube (14) dont l'une des extrémités est prévue pour pénétrer dans le milieu à prélever et l'autre extrémité comprend des moyens de liaison avec des moyens moteurs (10;54), un organe de prélèvement disposé dans le tube (14) et muni d'un arbre à entraîner (32;62) monté libre en rotation et fixe en translation dans le tube (14), cet arbre (32;62) étant équipé de moyens de connexion avec les moyens moteurs (10;54), les moyens de liaison du tube (14) comprenant un manchon (15;50) coaxial à un arbre de sortie des moyens moteurs et prévu pour venir s'emboîter extérieurement sur un prolongement cylindrique axial (28;52) d'un boîtier des moyens moteurs, entourant l'arbre de sortie, caractérisé en ce que le manchon (15;50) et le prolongement cylindrique axial (28;52) comprennent chacun une paire de lumières (38,39) en arc de cercle, diamétralement opposées, ces paires étant superposables et prévues pour recevoir les branches (42) d'une goupille (40;56) de blocage en translation du manchon (15;50) par rapport au prolongement cylindrique axial (28), ladite goupille (40;56) ayant une forme en U. 2. Dispositif de prélèvement selon la revendication 1, caractérisé en ce que la goupille (40;56) en U comprend une poignée de manoeuvre (44) en forme de T fixée sur la base du U formé par les branches de la goupille (40;56). 3. Dispositif de prélèvement selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les moyens de connexion comprennent un embout mâle constitué par un six pans mâle (36;58) solidaire de l'arbre à entraîner (32;62) de la sonde (12) prévu pour coopérer avec un embout femelle constitué par un six pans femelle (30;60) solidaire de l'arbre de sortie des moyens moteurs. 4. Dispositif de prélèvement selon la revendica tion 3, caractérisé en ce qu'au moins l'un des embouts est monté sur ressort de façon à permettre une connexion automatique. 5. Dispositif de prélèvement selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte un organe élastique interposé entre la face d'extrémité du manchon (50) située en regard des moyens moteurs (54) et le boîtier des moyens moteurs (10;54) de façon à solliciter en écartement le manchon (50) et les moyens moteurs de manière à bloquer la goupille (40;56) en position dans les lumières (38,39). 6. Dispositif de prélèvement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le manchon (15) comprend des moyens d'actionnement d'une commande du couple des moyens moteurs (10;54). 7. Dispositif de prélèvement selon l'une des revendications 5 et 6, caractérisé en ce que la commande du couple des moyens moteurs et l'organe élastique sont constitués par un ergot (48) à ressort, les moyens d'actionnement de l'ergot (48) étant constitués par la face d'extrémité du manchon (15;50) située en regard des moyens moteurs (10;54) de manière à régler les moyens moteurs sur le couple maximal, ledit ergot exerçant une force sur ladite face d'extrémité du manchon de façon à bloquer la goupille (40;56) en position dans la paire de lumières (38,39). 8. Dispositif de prélèvement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un roulement (34) interposé entre l'arbre à entraîner (32) et la paroi interne du tube (14). 9. Dispositif de prélèvement selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce qu'il comporte une bague (68) en matériau à coefficient de frottement faible interposée entre l'arbre à entraîner (62) et la paroi interne du tube. 10. Dispositif de prélèvement selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'organe de prélèvement est constitué par une vis sans fin, une carotteuse, ou une pompe péristaltique.