Brevet FR2913772A1 — publié le 20080919

L'invention concerne un procédé d'analyse par soufflage, des caractéristiques d'un échantillon de pâte ainsi qu'un extensimètre pour la mise en oeuvre d'un tel procédé. II est connu d'analyser les caractéristiques d'un échantillon de pâte au moyen d'un extensimètre également connu sous la dénomination commerciale d' alvéographe inventé par Monsieur CHOPIN, dans lequel un disque de pâte faite à partir d'une farine est pincé sur son pourtour, puis soumis à une pression d'air sur sa face inférieure. Le disque se déforme en une bulle dont le volume croît tandis que la paroi s'amincit jusqu'à éclatement. Un manomètre enregistre la pression en fonction du temps, c'est-à-dire la déformation. On obtient ainsi une courbe ou diagramme à partir duquel on peut déterminer diverses valeurs indicatives telles que la ténacité et l'extensibilité de la farine, le travail de déformation et la configuration du diagramme permettant en outre d'évaluer l'aptitude de la farine à une utilisation donnée. Même si les moyens ont un peu évolué depuis son invention par Monsieur CHOPIN, on a toujours procédé jusqu'à présent par soufflage de la face inférieure du disque de pâte afin de former une bulle vers le haut. Ce dispositif connu est assez satisfaisant quant aux résultats obtenus mais il présente divers inconvénients quant à sa robotisation, son nettoyage après éclatement de l'échantillon et le bouchage inévitable de l'orifice de soufflage par l'échantillon lui-même après son éclatement, etc. Par ailleurs, la bulle ainsi soufflée ne présente pas une sphéricité parfaite ce qui peut nuire aux résultats. L'inventeur a mis au point un procédé et un appareil qui permettent de pallier ces inconvénients. Le procédé selon l'invention part classiquement d'un échantillon de pâte sous la forme d'un disque qui est positionné sensiblement à l'horizontal, qui est pincé sur son pourtour et qui est soumis à une pression d'air pour former une bulle qui est gonflée jusqu'à éclatement pendant que l'on enregistre la pression exercée, mais ledit procédé est notamment remarquable en ce qu'il consiste à soumettre le disque de pâte à une pression d'air sur sa face supérieure de telle sorte que la bulle se forme par extension, vers le bas. L'inventeur a ainsi découvert que la bulle ainsi soufflée vers le bas présente 35 une meilleure sphéricité. 2 En outre, un tel procédé permet une robotisation facilitée comme il sera expliqué ci-après, un nettoyage aisé et évite tout encrassement de l'orifice de soufflage. En effet, selon un mode de réalisation dans lequel le disque de pâte est préalablement écrasé entre deux plateaux, respectivement inférieur et supérieur, l'invention préconise que l'on effectue le soufflage par un orifice du plateau supérieur et que l'on amène le disque de pâte sous ledit plateau supérieur au moyen d'une platine support mobile que l'on positionne au centre d'une couronne complémentaire de ladite platine pour former avec celle-ci le plateau inférieur. Dans ce cas par exemple, la platine support est mue selon deux mouvements combinés de rotation et de translation en vue de permettre son positionnement et son mouvement d'écrasement du disque de pâte, ainsi que son dégagement pour libérer l'espace sous une partie du disque de pâte afin de permettre son gonflage. Outre le procédé mentionné ci-avant, l'invention propose un extensimètre muni classiquement de moyens pour pincer le disque de pâte sur son pourtour, d'un moyen de mise sous pression d'air pour former par soufflage une bulle et de moyens d'enregistrement de la pression exercée, mais qui est notamment remarquable en ce qu'il comporte un plateau supérieur fixe muni d'un orifice de soufflage obturable et une couronne qui détermine un ajour central et qui est disposée sous le plateau supérieur, ladite couronne étant montée de manière translative par rapport audit plateau supérieur afin de pouvoir s'en rapprocher, être maintenue dans cette position, et respectivement s'en écarter, tandis qu'une platine support mobile est prévue pour transporter le disque de pâte sous ladite couronne, ladite platine support mobile étant dimensionnée pour venir dans l'ajour central de la couronne et compléter celle-ci afin de former avec elle un plateau inférieur destiné à permettre l'écrasement du disque de pâte en se rapprochant du plateau supérieur. Avantageusement dans ce cas, la platine support est munie d'un bras actionné selon des mouvements de rotation et de translation de manière à permettre successivement, le positionnement de ladite platine sous la couronne et ensuite dans l'ajour central de celle-ci, puis sa translation avec ladite couronne vers le plateau supérieur pour assurer l'écrasement du disque de pâte, au moins un moyen étant prévu pour maintenir dans cette position la couronne, puis le dégagement de la platine support de ladite couronne afin de libérer ledit ajour central et l'espace situé sous une partie du disque de pâte qui peut ainsi rester pincé sur son pourtour entre le plateau 15 supérieur et la couronne et subir un soufflage sur sa face supérieure par l'orifice dudit plateau supérieur. Par exemple, le bras est entraîné en translation et en rotation par un actionneur à came et le moyen qui permet d'assurer le maintien en position rapprochée de la couronne par rapport au plateau supérieur, est prévu pour permettre aussi d'assurer l'éloignement de ladite couronne dudit plateau supérieur. L'invention sera bien comprise et d'autres particularités apparaîtront à la lecture de la description qui va suivre et qui se réfère aux dessins annexés dans lesquels : lo - la figure 1 montre en perspective un appareil selon l'invention, en position initiale, - la figure 2 est une vue en élévation de l'appareil de la figure 1, - la figure 3 est une coupe selon III-III de la figure 2 à plus grande échelle, - les figures 4 à 13 sont des coupes semblables à la coupe de la figure 3 selon diverses phases successives de fonctionnement de l'appareil, 20 correspondant aux diverses phases du procédé d'analyse selon l'invention. Pour des raisons de clarté, seule la figure 3, légèrement agrandie par rapport aux autres, comporte toutes les références. L'appareil selon l'invention qui est représenté à titre d'exemple sur les dessins 25 comporte essentiellement un plateau supérieur fixe 1 muni d'un orifice de soufflage 2 obturable, ici par une pointe d'obturation 3 montée dans un corps 4, tandis que des moyens d'alimentation en air non représentés sont prévus pour injecter de l'air par les orifices du corps 4 visibles sur les dessins. On comprend que la pointe 3 soumise à un moyen élastique peut être 30 actionnée par un bras 5 pour la disposer, soit dans une position dans laquelle l'orifice 2 est libre (figures 3, 4, 8, 9 et 10), ou au contraire, dans une position d'obturation partielle (figure 5) ou d'obturation totale (figures 6 et 7). L'appareil comporte une couronne 6 qui est montée mobile en translation de manière à pouvoir se rapprocher par un actionneur dont il sera question ci-après, et réciproquement s'écarter du plateau supérieur 1 au moyen par exemple ici d'au moins un actionneur 7, 7'. Dans l'exemple représenté, on a même prévu trois actionneurs dont seuls les actionneurs 7 et 7' sont visibles. Chaque actionneur 7, 7' comporte, par exemple, une tige de guidage muni d'un ressort pour solliciter la couronne 6 à s'écarter et un moyen magnétique (par exemple une ventouse magnétique) pour le maintien en position, mais on peut bien sûr utiliser d'autres types d'actionneurs. La couronne 6 détermine un ajour central 8 en forme de disque. Une platine support 9 est disposée à l'extrémité d'un bras 10 monté rotatif sur un arbre 11 (par exemple au moyen d'une came, comme il sera précisé ci-après). La platine 9 sensiblement à l'horizontal est destinée à recevoir un échantillon de pâte sous la forme d'un disque de pâte 12. Un actionneur 13 (vérin électrique à came, électro-aimant, ...) est prévu dans l'arbre 11 afin de mouvoir en translation le bras 10 et par le fait la platine 9 et comme il 15 sera précisé ci-après, la couronne 6 et même le bras 5. Par ailleurs, ladite platine 9 est dimensionnée de manière complémentaire et conjuguée de l'ajour 8 de façon à le boucher afin de former avec la couronne 6 un plateau inférieur (6, 9) complet, comme le montrent les figures 5, 6 et 7, et dont il sera question ci-après. On peut également constater que dans cet exemple et comme 20 représenté, la platine 9 présente un épaulement correspondant à la forme conjuguée de l'ajour 8 de la couronne 6, assurant ainsi un guidage et un calage de la platine 9 dans ledit ajour 8. En position initiale représentée sur les figures 1, 2 et 3, le disque de pâte 12 est disposé sur la platine support 9 de manière manuelle ou robotisée, le bras 10 étant 25 pivoté vers l'extérieur pour faciliter l'opération. Les phases suivantes d'analyse sont parfaitement illustrées sur les figures suivantes. Le bras 10 pivote de manière à positionner la platine support 9 sous la couronne 6, comme le montre la figure 4, au moyen, par exemple, d'une came dont 30 est muni l'actionneur 13. L'actionneur 13 permet en même temps de rapprocher le bras 10 et donc la platine support 9 vers la couronne 6 jusqu'à ce que la platine support 9 vienne boucher l'ajour 8 et compléter ainsi la couronne 6 pour former un plateau inférieur (6, 9), comme le montre bien la figure 5. Comme le montrent les figures 6 et 7, le plateau inférieur (6, 9) ainsi formé et le bras 10 sont entraînés en translation par l'actionneur 13 de manière à rapprocher ledit plateau inférieur (6, 9) vers le plateau supérieur 1 jusqu'à ce que le disque de pâte 12 soit écrasé entre lesdits plateaux (1 ; 6, 9), comme le montre bien la figure 7, les actionneurs 7, 7' assurant le guidage en translation dudit plateau inférieur. On remarquera par ailleurs qu'au cours du mouvement du plateau inférieur (6, 9) illustré sur les figures 5 à 7, le bras d'actionnement 5, commandé ici par l'actionneur 13, aura progressivement poussé la pointe 3 jusqu'à ce que celle-ci obture complètement l'orifice de soufflage 2, comme le montrent les figures 6 et 7, de telle sorte que le disque de pâte 12 puisse être écrasé entre deux plateaux complets ne présentant aucun orifice. La figure 8 montre que la platine 9 est ensuite écartée de la couronne 6 au moyen de l'actionneur 13, ce qui libère son ajour central 8 et l'espace situé sous une partie du disque de pâte 12, tandis que la couronne 6 est maintenue dans cette position par les actionneurs 7, 7', de telle sorte que le disque de pâte 12 reste ainsi pincé à sa périphérie entre le plateau 1 et la couronne 6. Sur cette figure 8, on peut également constater que la pointe 3 libère l'orifice 2. Les figures 9 et 10 illustrent le pivotement du bras 10 vers l'extérieur et le soufflage du disque de pâte 12 sur sa face supérieure par l'orifice 2 jusqu'à former une bulle 12' (figure 10) qui s'étend ainsi vers le bas au travers de l'ajour 8. Cette bulle 12' est gonflée jusqu'à son éclatement schématisé sur les figures 11 et 12. Après éclatement de la bulle 12', la couronne 6 s'écarte du plateau supérieur 1 au moyen des l'actionneur 7, 7', comme le montre bien la figure 12, au moyen, par 25 exemple, des ressorts dont ils sont munis comme précisé ci-avant. Le reste de l'échantillon de pâte après éclatement 12" peut ensuite être aisément retiré manuellement ou autornatiquement, comme le schématise la figure 13. Cette figure 13 montre en outre le retour du dispositif dans sa position initiale représentée sur les figures 1 à 3. 30 Par ailleurs, il est clair que l'on effectue une mesure de la pression de l'air dans la bulle 12' depuis son amorce schématisée sur la figure 9 jusqu'à son éclatement schématisé sur la figure 11. La description qui précède d'un extensimètre, représenté dans plusieurs positions successives, illustre à la fois un mode de réalisation d'un dispositif et un 35 procédé d'analyse selon l'invention donnés à titre d'exemple. REVENDICATIONS 1) Procédé d'analyse par soufflage des caractéristiques d'un échantillon de pâte sous la forme d'un disque (12) qui est positionné sensiblement à l'horizontal, qui est pincé sur sôn pourtour et qui est soumis à une pression d'air pour former une bulle (12') qui est gonflée jusqu'à éclatement pendant que l'on enregistre la pression exercée, procédé caractérisé en ce qu'il consiste à soumettre le disque de pâte (12) à une pression d'air sur sa face supérieure de telle sorte que la bulle (12') se forme par extension, vers le bas. 2) Procédé selon la revendication 1 et selon lequel le disque de pâte (12) est préalablement écrasé entre deux plateaux, respectivement inférieur et supérieur, procédé caractérisé en ce qu'on effectue le soufflage par un orifice (2) du plateau supérieur (1) et que l'on amène le disque de pâte (12) sous ledit plateau supérieur,(1) au moyen d'une platine support (9) mobile que l'on positionne au centre d'une couronne (6) complémentaire de ladite platine (9) pour former avec celle-ci le plateau inférieur. 3) Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la platine support (9) est mue selon deux mouvements combinés de rotation et de translation en vue de permettre son positionnement et son mouvement d'écrasement du disque de pâte (12), ainsi que son dégagement pour libérer l'espace sous une partie du disque de pâte (12) afin de permettre son gonflage. 4) Extensimètre pour l'analyse par soufflage des caractéristiques mécaniques d'un échantillon de pâte sous la forme d'un disque (12), muni de moyens pour pincer le disque de pâte sur son pourtour, d'un moyen de mise sous pression d'air pour former par soufflage une bulle (12') et de moyens d'enregistrement de la pression exercée, extensimètre caractérisé en ce qu'il comporte un plateau supérieur (1) fixe muni d'un orifice de soufflage (2) obturable et une couronne (6) qui détermine un ajour central (8) et qui est disposée sous le plateau supérieur (1), ladite couronne étant montée de manière translative par rapport audit plateau supérieur afin de pouvoir s'en rapprocher, être maintenue dans cette position, et respectivement s'en écarter, tandis qu'une platine support (9) mobile est prévue pour transporter le disque de pâte (12) sous ladite couronne (6), ladite platine support mobile étant dimensionnée pour venir dans l'ajour central (8) de la couronne et compléter celle-ci afin de former avec elle un plateau inférieur destiné à permettre l'écrasement du disque de pâte en se rapprochant du plateau supérieur (1). 7 5) Extensimètre selon la revendication 4, caractérisé en ce que la platine support (9) est munie d'un bras (10) actionné selon des mouvements de rotation et de translation de manière à permettre successivement, le positionnement de ladite platine (9) sous la couronne (6) et ensuite dans l'ajour central (8) de celle-ci, puis sa translation avec ladite couronne (6) vers le plateau supérieur (1) pour assurer l'écrasement du disque de pâte (12), au moins un moyen (7,7') étant prévu pour maintenir dans cette position la couronne (6), puis le dégagement de la platine support de ladite couronne afin de libérer ledit ajour central (8) et l'espace situé sous une partie du disque de pâte (12) qui peut ainsi rester pincé sur son pourtour entre le plateau supérieur (1) et la couronne (6) et subir un soufflage sur sa face supérieure par l'orifice (2) dudit plateau supérieur (1). 6) Extensimètre selon la revendication 5, caractérisé en ce que le bras (10) est entraîné en translation et en rotation par un actionneur (13) à came et en ce que le moyen (7,7') qui permet d'assurer le rnaintien en position rapprochée de la couronne (6) par rapport au plateau supérieur (1), est prévu pour permettre aussi d'assurer l'éloignement de ladite couronne (6) dudit plateau supérieur (1).