Brevet FR2838521A1 — publié le 20031017

La présente invention concerne un système d'analyse d'échantillons minéraux. Plus particulièrement, I'invention concerne un tel système qui com- porte une enceinte sous vide dans laquelle est placé au moins un distributeur d'échantillons qui est adapté pour charger automatiquement un échantillon dans un creuset de four en vue de son analyse. Dans de tels systèmes, une vanne d'isolation peut étre interposée en- tre le distributeur et le creuset. Le chargement d'un échantillon dans le creuset de four, permet par exemple une extraction de gaz et le distributeur d'échantillons doit donc étre ca- pable de stocker plusieurs échantillons avant leur traitement. Il existe déjà dans l'état de la technique des distributeurs d'échantillons qui permettent d'assurer le stockage de ces échantillons et le chargement de ceux-ci dans un creuset de four. Ces distributeurs se présentent sous la forme d'un " arbre de Noël >> et comportent un ensemble de tubes en verre sous vide accrochés à l'extrémité de branches reliées à une colonne centrale, cette forme ayant donné le nom " d'arbre de Noël " à ces distributeurs. Un échantillon est placé dans chaque branche du distributeur et celui ci est man_uvré en direction du creuset à l'aide d'une masse magnétique et d'un aimant. Cependant, ces distributeurs présentent un certain nombre d'incon vénients. En effet, les tubes en verre utilisés sont relativement fragiles. Par ailleurs, dans le cas d'une analyse de gaz rare, ces distributeurs ne peuvent pas étre utilisés en raison de la diffusion par exemple de l'héllum à travers le verre. Enfin, de tels distributeurs ne peuvent pas étre automatisés, ce qui pose des problèmes de cadence de traitement d'échantillons Le but de l'invention est donc de résoudre ces problèmes. A cet effet, I'invention a pour objet un système d'analyse d'échantillons minéraux, du type comportant une enceinte sous vide dans laquelle est placé au moins un distributeur d'échantillons, caractérisé en ce que le distributeur com porte une embase de support sur laquelle est monté rotatif au moins un plateau porte-échantillons déplaçable sous le contrôle d'un manipulateur en rotation dont le fonctionnement est commandé pour amener un échantillon sélectionné en re gard d'un manipulateur en translation dont le fonctionnement est commandé pour pousser l'échantillon sélectionné dans un évidement central du distributeur afin de le guider vers le reste du système. Selon d'autres caractéristiques: - le système comporte également un creuset de fusion d'échantillon placé sous l'évidement central du distributeur pour recevoir l'échantillon sélec tionné à partir de celui-ci et isolé de celui-ci par l'intermédiaire de moyens à vanne; - I'évidement central du distributeur présente la forme générale d'un entonnoir; - le plateau rotatif présente une face supérieure munie d'encoches ra diales de réception d'échantillons; - des moyens de roulement sont placés entre l'embase de support et le plateau rotatif; le manipulateur en rotation comporte un actionneur muni d'un arbre de sortie rotatif portant un pignon adapté pour coopérer avec une couronne den tée de la face inférieure du plateau rotatif; - le manipulateur en translation comporte un actionneur muni d'une tige de poussée d'échantillon; - chaque actionneur est un actionneur électrique ou hydraulique. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en se référant aux dessins annexés, sur lesquels: - la Fig.1 représente un schéma synoptique illustrant la structure géné rale d'un système d'analyse selon l'invention; - la Fig.2 représente une vue de côté en coupe d'un distributeur d'échantillons entrant dans la constitution d'un tel système; et - la Fig.3 représente une vue en perspective illustrant ce distributeur. On a en effet représenté sur la figure 1, un schéma synoptique illus trant la structure d'un système d'analyse d'échantillons minéraux, ce système étant désigné par la référence générale 1 sur cette figure. Un tel système comporte de façon classique, une enceinte sous vide désignée par la référence générale 2 présentant n'importe quelle structure ap propriée, dans laquelle sont piacés différents éléments. Ainsi, ces éléments comportent un distributeur d'échantillons désigné par la référence générale 3 et un creuset de four désigné par la référence géné rale 4. Une vanne d'isolation désignée par la référence générale 5 peut être interposée entre le distributeur d'échantillons et le creuset, de façon classique. Dans une telle structure, des échantillons sont donc stockés dans le distributeur d'échantillons et passent de ce distributeur dans le creuset en vue de leur analyse. Ce distributeur d'échantillons est illustré sur les figures 2 et 3. En fait, ce distributeur comporte une embase de support désignée par la référence générale 6 sur laquelle est monté rotatif un plateau porte échantillons désigné par la référence générale 7. Comme cela est visible plus clairement sur la figure 3, ce plateau porteéchantillons 7 présente une face supérieure 8 munie d'encoches radiales de réception des échantillons, dont l'une est désignée par ia référence générale 9. Comme cela a été indiqué précédemment, le plateau porte échantillons 7 est monté déplaçable en rotation sur l'embase de support 6 et des moyens de roulement sont placés entre cette embase et ce plateau. Différents modes de réalisation de ces moyens peuvent être envisa gés, de sorte que l'on ne les décrira pas dans le détail par la suite. On notera simplement que ces moyens sont désignés par la référence générale 10 sur la figure 2 et peuvent se présenter sous la forme de roulements à billes dont l'une est désignée par la référence générale 11 sur cette figure, dépla çables dans des chemins de roulement correspondants. En fait, le plateau porte-échantillons est déplaçable en rotation sur I'embase de support sous le contrôle d'un manipulateur en rotation désigné par la référence générale 12 sur ces figures 2 et 3. Dans l'exemple illustré, ce manipulateur en rotation comporte un ac tionneur désigné par la référence générale 13 qui peut par exemple se présenter sous la forme d'un actionneur électrique ou hydraulique, formé par exemple par un moteur ou autre, présentant un arbre de sortie rotatif désigné par la référence généraie 14. Cet arbre de sortie porte un pignon 15 adapté pour coopérer avec une couronne dentée correspondante 16 du plateau porte-échantillons. On conçoit alors que selon le mode de commande de l'actionneur 13, I'arbre de sortie de celui-ci peut tourner dans un sens ou dans l'autre pour ame ner le plateau porte-échantillons 7 à se déplacer en rotation par rapport à l'embase de support 6. En fait, ce manipulateur en rotation est commandé pour amener un échantillon sélectionné qui est alors placé dans l'une des empreintes de la face supérieure du plateau porte-échantillons 7 en regard d'un manipulateur en tran slation désigné par la référence générale 17 sur la figure 3. Ce manipulateur en translation comporte également un actionneur 18 qui peut être formé par un actionneur électrique ou hydraulique et une tige de sortie formant tige de poussée de l'échantillon, cette tige étant désignée par la référence générale 19. En fait, le fonctionnement de ce manipulateur peut être assimilé à celui d'un vérin qui est commandé de manière à ce que sa tige de sortie se déplace entre une position escamotée et une position active pour permettre de pousser I'échantillon sélectionné, dans un évidement central du distributeur, désigné par la référence générale 20 afin de le guider vers le reste du système et en particu lier vers le creuset 4 illustré sur la figure 1. Comme cela est illustré en particulier sur la figure 2, I'évidement cen tral 20 de ce distributeur peut se présenter sous la forme générale d'un entonnoir avec une partie supérieure évasée afin d'assurer un guidage optimal de l'échantillon en direction du creuset. A cet effet, I'embase 6 et le platea u porte-écha ntil lo ns 7 co m portent des trous en regard l'un de l'autre, désignés par les références générales 21 et 22 respectivement. On conçoit alors qu'un tel distributeur permet de recevoir un certain nombre d'échantilions dans des encoches telles que l'encoche 9 du plateau porte-échantillons 7. Dans l'exemple, douze encoches permettant de recevoir douze échan- tillons, sont illustrées, mais il va de soi bien entendu qu'un nombre différent peut être envisagé. Lorsque l'on souhaite sélectionner un échantillon en vue de son ana Iyse, le manipulateur en rotation 12 est piloté de manière à déplacer le plateau porte-échantillons 7 de façon à amener l'échantillon sélectionné en regard du manipulateur en translation. Celui-ci peut alors être commandé pour pousser l'échantillon correspondant dans l'évidement 20 du distributeur afin d'assurer le guidage de celui-ci en direction du creuset. De façon classique, la vanne 5 peut alors être fermée pour isoler les différentes parties du système, les uns des autres. On conçoit alors qu'une telle structure présente un certain nombre d'avantages par rapport aux structures de l'état de la technique. En effet, un tel distributeur présente une structure extrémement ro buste et dont l'automatisation est relativement simple tout en présentant une bonne fiabilité. Bien entendu d'autres modes de réalisation et des éléments complé- mentaires à ceux décrits peuvent être envisagés. Ainsi, par exemple, des moyens de maintien empêchant la chute in tempestive des échantillons du plateau porte-échantillons peuvent être envisa- gés. De même, plusieurs plateaux porte-échantillons peuvent être envisa- gés les uns au-dessus des autres sur l'embase. REVENDICATIONS 1. Système d'analyse d'échantillons minéraux, du type comportant une enceinte sous vide (2) dans laquelle est placé au moins un distributeur d'échantil lons (3), caractérisé en ce que le distributeur comporte une embase de support (6) sur laquelle est monté rotatif au moins un plateau porte-échantillons (7) dé plaçable sous le contrôle d'un manipulateur en rotation (12) dont le fonctionne ment est commandé pour amener un échantillon sélectionné en regard d'un ma nipulateur en translation (7) dont le fonctionnement est commandé pour pousser l'échantillon sélectionné dans un évidement central (20) du distributeur afin de le guider vers le reste du système. 2. Système d'analyse selon la revendication 1, caractérisé en ce que le système comporte également un creuset de fusion (4) d'échantillon placé sous l'évidement central (20) du distributeur (3) pour recevoir un échantillon sélection né à partir de celui-ci et isolé de celui-ci par l'intermédiaire de moyens à vanne 1 5 (5) 3. Système d'analyse selon les revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'évidement central (20) du distributeur présente la forme générale d'un entonnoir. 4. Système d'analyse selon l'une quelconque des revendications pré cédentes, caractérisé en ce que le plateau rotatif (7) présente une face supé rieure (8) munie d'encoches radiales (9) de réception d'échantillons. 5. Système d'analyse selon l'une quelconque des revendications pré cédentes, caractérisé en ce que des moyens de roulement (10, 11) sont placés entre l'embase de support (6) et le plateau rotatif (7). 6. Système d'analyse selon l'une quelconque des revendications pré cédentes, caractérisé en ce que le manipulateur en rotation (12) comporte un actionneur (13) muni d'un arbre de sortie rotatif (14) portant un pignon (15) adap té pour coopérer avec une couronne dentée (16) de la face inférieure du plateau rotatif (7). 7. Système d'analyse selon l'une quelconque des revendications pré cédentes, caractérisé en ce que le manipulateur en translation (7) comporte un actionneur (18) muni d'une tige de poussée d'échantillons (19). 8. Système d'analyse selon l'une quelconque des revendications 6 ou 7, caractérisé en ce que le ou chaque actionneur est un actionneur électrique. 9. Système d'analyse Solon l'une quelconque des revendications 6 ou