Brevet FR2990510A1 — publié le 20131115

DISPOSITIF DE PRELEVEMENT D'ECHANTILLONS DE COPEAUX DE BOIS DEVERSES PAR CAMION L'invention concerne les dispositifs de prélèvement d'échantillons de copeaux de bois lors de leur déversement depuis un camion dans une fosse de déversement, typiquement dans une installation de combustion de tels copeaux de bois à usage de chauffage ou de production d'électricité. Les livraisons de copeaux de bois dans des telles installations font habituellement l'objet d'une évaluation de la qualité des copeaux et notamment d'une évaluation statistique d'un degré d'humidité dans les copeaux, lequel conditionne une capacité calorifère des copeaux à la combustion ainsi que leur aptitude à un stockage de longue durée. Le degré d'humidité des copeaux livrés est typiquement un paramètre déterminant le prix des copeaux. Une telle évaluation répond notamment et par exemple à une norme en France référencée NF 14778 laquelle prévoit que pour un déchargement de camion d'une durée de vingt minutes, douze prélèvements doivent être réalisés en au moins quatre instants différents et en au moins trois emplacements différents du flux de déversement du camion. Les prélèvements sont réalisés par un opérateur à l'aide 25 d'un seau fixé à l'extrémité d'une perche, que l'opérateur présente dans le flux de déversement du camion. Cette technique ne permet pas d'obtenir une représentativité suffisante. En effet, la série de prélèvements effectués s'avère présenter un écart important avec les attributs réels 30 de la livraison de copeaux, et notamment son humidité moyenne, malgré le nombre et la répartition préconisés pour ces prélèvements. De plus, cette technique est inconfortable pour l'opérateur qui se trouve exposé aux poussières de bois, lesquelles sont de plus potentiellement nocives. L'opérateur se trouve en outre exposé à des risques de blessures pendant cette opération. Le but de l'invention est de proposer un dispositif de prélèvement qui permette une meilleure représentativité d'une série de prélèvements effectués et qui réduise une exposition inconfortable et dangereuse d'un opérateur aux copeaux de bois au cours de leur déversement. Ce but est atteint selon l'invention grâce à un dispositif de prélèvement d'échantillons de copeaux de bois déversés par camion dans une fosse de déchargement, le dispositif comprenant un réceptacle de prélèvement d'échantillons et un support du réceptacle, caractérisé en ce qu'il comporte un module d'entrainement motorisé du support et un module de pilotage automatique du module d'entrainement motorisé du support de sorte que le support effectue un mouvement autonome sous la commande du module de pilotage automatique. Avantageusement, le support est un bras articulé. Avantageusement, le support est un bras à au moins deux segments dont un premier segment est fixé de manière rotative sur une paroi interne de la fosse de déchargement et un deuxième segment est fixé de manière rotative sur le premier segment. Avantageusement, le dispositif comporte un capteur de 25 présence de copeaux dans le réceptacle. Avantageusement, le capteur de présence de copeaux est un capteur de pression disposé au fond du réceptacle. Avantageusement, le réceptacle présente une embouchure de prélèvement de copeaux et le réceptacle est fixé sur le 30 support de manière mobile entre une première position du réceptacle où il présente son embouchure détournée d'un sens du flux et une deuxième position du réceptacle où il présente son embouchure vers le haut et le dispositif comprend un organe piloté à distance faisant passer le réceptacle de la première position à la deuxième position. Avantageusement, le réceptacle présente une hauteur supérieure ou égale à trois fois la taille moyenne des copeaux 5 déversés. Avantageusement, le réceptacle présente un corps principal et une embouchure de prélèvement de copeaux, et l'embouchure de prélèvement de copeaux présente un diamètre supérieur ou égal à deux fois la taille moyenne des copeaux déversés 10 Avantageusement, le réceptacle présente un corps principal et une embouchure de prélèvement de copeaux, et l'embouchure de prélèvement de copeaux présente un diamètre inférieur à une largeur du corps principal. Avantageusement, le dispositif comprend des moyens de 15 fixation amovible du réceptacle sur le support. Avantageusement, le module de pilotage est programmé pour réaliser des prélèvements à des instants aléatoires au cours d'un déchargement de camion. Avantageusement, le module de pilotage est programmé pour 20 réaliser des prélèvements en des emplacements aléatoires d'un flux de déversement. Avantageusement, le module de pilotage est programmé pour réaliser une série de prélèvements au cours d'un même déchargement de camion, laquelle série de prélèvements 25 comprend au moins trois prélèvements en des emplacements différents, et laquelle série comprend au moins quatre prélèvements réalisés en des instants différents. L'invention concerne également un ensemble de déchargement comprenant une fosse de déchargement de camion de copeaux de 30 bois par déversement, et comprenant un tel dispositif de prélèvement d'échantillons de copeaux de bois. Avantageusement, le dispositif de prélèvement est fixé en un emplacement tel que le réceptacle se trouve à la hauteur d'un essieu arrière de camion lors du déversement. L'invention concerne également un procédé de prélèvement d'échantillons de copeaux de bois déversés par camion dans une fosse de déchargement, le procédé comprenant l'étape consistant à fournir un réceptacle de prélèvement 5 d'échantillons et un support du réceptacle, caractérisé en ce qu'il comporte l'étape consistant à entrainer le support avec un module d'entrainement motorisé et à piloter le module d'entrainement motorisé avec un module de pilotage automatique de sorte que le support effectue un mouvement autonome sous la 10 commande du module de pilotage automatique. D'autres caractéristiques, buts et avantages de l'invention apparaitront à la lecture de la description qui va suivre, faite en référence aux figures annexées sur lesquelles : - La figure 1 est une vue en perspective d'une fosse de 15 déversement de copeaux de bois selon un mode de réalisation de l'invention ; - La figure 2 est une vue de dessus de la fosse de déversement selon ce même mode de réalisation de l'invention ; 20 - La figure 3 est une vue de côté d'un réceptacle de prélèvement de copeaux selon ce même mode de réalisation de l'invention. On distingue sur la figure 1 un camion de livraison de copeaux 100, une fosse de déversement 200 et un dispositif de 25 prélèvement d'échantillons de copeaux de bois 300. Le camion 100 comporte une benne 110 de type parallélépipédique laquelle et constituée de quatre parois latérales dont une paroi amovible et d'une paroi de fond. Pour le déchargement de la benne, deux modes de réalisation sont 30 envisagés qui peuvent, au besoin, être conjugués entre eux. Dans le premier de ces modes, la paroi de fond est une paroi mobile mue par un jeu de vérins entre une position horizontale et une position inclinée selon une pente descendante vers une extrémité arrière de la benne. Dans le second de ces modes, la paroi de fond comprend une bande articulée, sans fin, préférentiellement métallique, recouvrant ou constituant le fond de la benne et supportant le chargement en copeaux 100, cette bande articulée étant agencée de sorte que son entraînement en mouvement provoque le déversement des copeaux. Ce second mode de réalisation du déchargement de la benne est avantageusement adapté à la livraison de copeaux dans des entrepôts trop bas de plafond pour y incliner suffisamment la benne selon le premier mode susvisé en assurant le déversement total des copeaux. La paroi de fond peut également être munie de moyens de vibration pour accentuer et régulariser une vitesse de déversement lors du déchargement du camion. Le camion est positionné de telle sorte que l'extrémité 15 arrière de la benne 110 se trouve à l'aplomb de la fosse de déversement 200. Pour cela, la fosse 200 est équipée de butoirs d'arrêt 210 contre lesquels des roues 125 d'un essieu arrière 120 du camion viennent en butée. Dans cette position, l'extrémité arrière de la benne 110 du camion se trouve en 20 porte-à-faux au-dessus d'une zone centrale de la fosse de déversement 200. La fosse de déversement 200 est ici de forme parallélépipédique, comprenant quatre parois verticales, dont deux seulement sont représentées ici pour des raisons de 25 simplicité de l'exposé. Parmi ces parois verticales, on distingue ici une paroi 220 de direction transversale à la direction principale de la benne 100, et une paroi latérale 230 orientée parallèlement à la direction principale de benne. Cette paroi latérale 230 borde latéralement un flux de 30 déversement émergeant de l'extrémité arrière de la benne 110, ici selon une distance telle que le flux de déversement n'interfère pas avec cette paroi latérale, les copeaux n'atteignant ici la paroi latérale 230 que par une montée de niveau de remplissage de la fosse de déversement. Le dispositif de prélèvement 300 est fixé sur cette paroi latérale 230 et est prévu pour s'étendre depuis celle-ci vers le flux de déversement de copeaux afin de venir y positionner un réceptacle de prélèvement 310. Pour cela, le dispositif de prélèvement 300 est ici constitué d'un bras articulé 320 fixé à sa base sur la paroi latérale 230 et portant à son extrémité le réceptacle de prélèvement 310. Le présent bras articulé est formé de deux segments dont un segment de base 322 et un segment d'extrémité 324. Le segment de base 322 est fixé sur la paroi latérale 230 par une liaison à rotation autour d'un axe vertical. Le segment 324 est fixé sur le segment de base 322 par une liaison également à rotation autour d'un axe vertical. Ainsi le bras articulé 320 effectue un mouvement d'extension et de repli permettant de venir positionner le réceptacle 310 dans de multiples emplacements d'un plan géométrique horizontal qui traverse le flux de déversement des copeaux et ainsi de venir prélever les copeaux en différents endroits au travers du flux. Pour se déplacer en ces différents endroits de prélèvement, la liaison rotative entre le segment de base 322 et la paroi latérale 220 est équipée d'un moteur électrique lequel donne une orientation au bras et la liaison à rotation entre le segment de base 322 et le segment d'extrémité 324 est également équipée d'un moteur électrique, lequel donne un degré de déploiement au bras. En variante, le segment de base et le segment d'extrémité sont mus par un circuit hydraulique relié à un moteur de pressurisation par l'intermédiaire d'un jeu d'électrovannes. Chacun des deux présents moteurs est piloté par un module de commande, non représenté, constitué d'un processeur mettant en oeuvre une logique de commande des mouvements successifs du bras 320. Dans le présent exemple, le module de commande est programmé pour effectuer douze prélèvements au cours d'un même déchargement devant durer vingt minutes. Le module de commande est programmé pour effectuer ces douze prélèvements de manière aléatoire dans le temps, et dans des emplacements aléatoires au travers du flux de déversement de copeaux de manière à ne pas exposer les prélèvements à une erreur de représentativité qui soit répétitive sur l'ensemble des déchargements prélevés. En variante, le module de commande peut effectuer les prélèvements dans une série d'emplacements prédéfinis au travers du flux et il peut également effectuer les prélèvements en des instants prédéfinis de la durée de déchargement. Avantageusement, ces prélèvements sont répartis de manière homogène dans le temps et dans l'espace. Le réceptacle de prélèvement 310 est lui-même fixé ici sur le bras d'extrémité 324 par l'intermédiaire d'une liaison à rotation de telle sorte que le réceptacle bascule entre deux positions. Dans une première position, le réceptacle présente son embouchure de remplissage vers le haut. Dans une deuxième position le réceptacle présente son embouchure de remplissage détournée d'un sens du flux de sorte que le réceptacle, bien que positionné dans le flux, ne peut pas dans cette position recueillir une quantité significative de copeaux. Dans le présent exemple de réalisation, la position du réceptacle détournée du flux est une position où son embouchure est orientée vers le bas. Un moteur électrique entraine le réceptacle entre ces deux positions, de sorte que le réceptacle est positionné dans un emplacement du flux où doit être réalisé le prélèvement alors que le réceptacle est orienté vers le bas, puis le réceptacle est basculé pour présenter son embouchure vers le haut. Ainsi on évite de prélever des copeaux en d'autres endroits du flux au cours des déplacements du bras depuis et vers son emplacement de prélèvement. En variante à un tel basculement entrainé par moteur, le réceptacle 310 peut être maintenu avec son embouchure détournée par un moyen de retenue libérable, lequel moyen de retenue libérable est libéré sous la commande du module de pilotage, un opérateur positionnant le réceptacle selon son orientation à embouchure détournée avant que le réceptacle ne soit entrainé vers son emplacement de prélèvement. Le réceptacle 310 est en outre muni ici d'un capteur de pression lequel est placé sur une paroi de fond du réceptacle, Ce capteur de pression envoie au module de commande un signal selon lequel le réceptacle est chargé d'une quantité suffisante de copeaux, permettant ainsi au module de commande d'initier un retour du réceptacle vers une zone latérale de la fosse, pour son déchargement dans un récipient placé au bord de la fosse de déchargement. La chute des combustibles dans un camion à fond mouvant étant irrégulière, le capteur de pression intégré au réceptacle permet de signifier au module de commande en attente que du produit est présent dans le réceptacle. Telle que représentée sur la figure 2, une telle position du bras pour le déchargement du réceptacle est une position où le bras s'étend parallèlement à la paroi latérale 230 en direction d'un flanc du camion. L'opérateur décharge donc avantageusement le réceptacle en étant positionné aux abords du camion, ce qui permet à l'opérateur de visionner à la fois le contenu du réceptacle et le flux en cours de déversement et éventuellement de comparer l'aspect des copeaux prélevés avec ceux en cours de déversement. En outre, c'est en cet endroit que l'opérateur est le mieux protégé des poussières de bois et du risque de chute dans la fosse. On a représenté sur la figure 3 un réceptacle 310 ayant une forme adéquate pour un tel prélèvement. Le réceptacle 310 présente un corps principal 311 de forme symétrique de révolution autour d'un axe vertical, dont une partie inférieure 312 présente un diamètre supérieur à une partie supérieure 313. La partie supérieure 313 constitue ainsi un col de rétrécissement du réceptacle. De cette façon, les copeaux reçus dans le réceptacle sont retenus dans celui-ci et ne sont pas sujets à des éjections par exemple lors d'arrivées brutales de copeaux dans le réceptacle ou lors de déplacements rapides du réceptacle. effet de piéger dans requis. La partie inférieure progressivement vers Le col de rétrécissement a donc pour le réceptacle la quantité de copeaux 312 présente une forme qui se rétrécit le haut pour former une jonction progressive avec la partie supérieure 313. En variante, un décrochement peut exister entre ces deux parties. Le réceptacle forme en outre un bourrelet de renforcement 315 autour de son embouchure formée par la partie supérieure 313, permettant au réceptacle de résister aux chocs avec les copeaux à cet endroit. Le bois étant très abrasif et humide, la coupelle est réalisée en inox ou dans une matière résistant à l'abrasion et à l'oxydation. L'expérience a permis de définir une forme particulièrement avantageuse du réceptacle 20 significatif. Ainsi, la avantageusement égale ou afin d'obtenir un prélèvement hauteur du réceptacle est supérieure à trois fois la granulométrie moyenne des copeaux de bois déversés par un camion. La granulométrie pouvant varier d'un camion à un autre, on prend avantageusement en compte la granulométrie 25 maximale pouvant être rencontrée d'un camion à un autre. La largeur ou le diamètre d'une embouchure du réceptacle est avantageusement supérieure ou égale à deux fois la granulométrie moyenne des copeaux de bois déversés par un camion. Là encore, la granulométrie pouvant varier d'un camion 30 à un autre, on prend avantageusement en compte la granulométrie maximale pouvant être rencontrée d'un camion à un autre. La granulométrie des copeaux varie typiquement entre 40 mm et 150 mm. Dans un mode particulier de réalisation, le réceptacle 310 comprend un axe de fixation propre à permettre la fixation amovible du réceptacle au bras par coopération avec un élément de préhension du bras. L'élément de préhension est plus particulièrement : - agencé à l'extrémité libre du segment 324 du bras, - monté libre en rotation autour de l'axe selon lequel s'étend le segment 324 du bras, et - au moins partiellement complémentaire de l'axe de fixation, de sorte que la rotation dudit élément induise la rotation de l'axe de fixation et donc du réceptacle au moins entre une position de prélèvement et une position détournée telles que décrites précédemment. L'élément de préhension est en outre propre à permettre un montage ou démontage facile et rapide du réceptacle en cas de changement de ce dernier. Dans un mode autre particulier de réalisation, le réceptacle 310 est avantageusement relié de façon amovible au bras par une fixation solidaire du bras. Une telle fixation est par exemple un jeu de pinces aptes à enserrer soit un axe ou une couronne 316 du réceptacle, soit le col de rétrécissement du réceptacle, ce dernier pouvant en outre présenter un rétrécissement de son pourtour extérieur propre à coopérer avec le jeu de pinces pour sécuriser davantage l'enserrement. Les pinces peuvent être actionnées manuellement ou électriquement, de sorte à permettre une prise ou une libération facile et rapide du réceptacle, notamment en cas de changement de ce dernier. Grâce à la forme du réceptacle en deux parties, l'une inférieure large 312 et l'autre supérieure étroite 313, le présent réceptacle peut être rebasculé vers sa position à embouchure détournée après réception des copeaux dans celui-ci et avant retour du réceptacle jusqu'à l'opérateur pour déchargement. En effet, la présente forme permet de conserver une quantité de copeaux suffisante dans le réceptacle alors même que celui-ci est couché horizontalement, c'est-à-dire basculé avec son embouchure tournée vers une direction horizontale. Afin d'éviter des risques d'accrochage du bras avec un grappin manoeuvré depuis un pont roulant en mode automatique, lequel est utilisé pour répartir les charges de copeaux en différents endroits selon différentes dimensions de fosses, le bras articulé est préférentiellement de faible épaisseur pour ne trop dépasser de sa paroi de support. Selon une variante de l'invention, le dispositif est un dispositif mobile pouvant être placé sur différentes fosses successives. Un tel dispositif peut être monté de manière amovible sur une paroi de telles fosses ou encore comporter un socle de maintien déplaçable de fosse en fosse. Le bras peut être équipé tout au long de la longueur du segment d'extrémité 324 et en partie inférieure de ce dernier d'une raclette qui permet d'étaler des monticules de copeaux qui peuvent se former lorsque la fosse de déchargement est de petites dimensions par rapport au volume de copeaux contenu dans un camion. Le dessus du bras présente avantageusement un angle dirigé vers le dessus, par exemple le bras présente une section triangulaire pointant vers le dessus, afin d'éviter l'accumulation de copeaux de bois sur le dessus du bras. Compte tenu de la variabilité d'humidité des copeaux un positionnement idéal du prélèvement en hauteur a été identifié pour que le réceptacle récupère à coup sûr des copeaux. Ainsi le réceptacle est avantageusement placé dans un axe qui passe par le centre des essieux du camion. Une hauteur avantageuse par rapport au sol est ainsi adoptée indépendamment de l'emplacement de fixation du bras articulé pour une installation donnée. Le dispositif décrit permet de prendre des échantillons à fréquence régulière, dans le volume dicté par la norme, directement au déchargement du camion. L'avantage de ce bras articulé est de pouvoir être utilisé sur des configurations de déchargement différentes : fosses avec ou sans grappin ou trémie d'alimentation. Il a aussi l'avantage de pouvoir prendre la même quantité d'échantillons quelle que soit la durée du déchargement, qui peut varier d'un camion à l'autre.10 REVENDICATIONS1 Dispositif de prélèvement d'échantillons de copeaux de bois déversés par camion (100) dans une fosse de déchargement (200), le dispositif comprenant un réceptacle (310) de prélèvement d'échantillons et un support (320) du réceptacle (310), caractérisé en ce qu'il comporte un module d'entrainement motorisé du support (320) et un module de pilotage automatique du module d'entrainement motorisé du support (320) de sorte que le support (320) effectue un mouvement autonome sous la commande du module de pilotage automatique. 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que le support (320) est un bras articulé (322,324). 3. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le support (320) est un bras (322,324) à au moins deux segments dont un premier segment (322) est fixé de manière rotative sur une paroi interne (230) de la fosse de déchargement (200) et un deuxième segment (324) est fixé de manière rotative sur le premier segment (322). 4 Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte un capteur de présence de copeaux dans le réceptacle (310). 5. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le capteur de présence de copeaux est un capteur de pression disposé au fond du réceptacle (310). 6. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réceptacle (310) présente une embouchure (313) de prélèvement de copeaux et le réceptacle (310) est fixé sur le support (320) de manière mobile entre une première position du réceptacle (310) où il présente son embouchure (313) détournée d'un sens du flux et une deuxième position du réceptacle (310) où il présente son embouchure (313) vers le haut et le dispositif comprend unorgane piloté à distance faisant passer le réceptacle de la première position à la deuxième position. 7. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réceptacle (310) présente une hauteur supérieure ou égale à trois fois la taille moyenne des copeaux déversés. 8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réceptacle (310) présente un corps principal (311) et une embouchure (313) de prélèvement de copeaux, et l'embouchure (313) de prélèvement de copeaux présente un diamètre supérieur ou égal à deux fois la taille moyenne des copeaux déversés 9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le réceptacle (310) présente un corps principal (311) et une embouchure (313) de prélèvement de copeaux, et l'embouchure (313) de prélèvement de copeaux présente un diamètre inférieur à une largeur du corps principal (311). 10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens de fixation amovible du réceptacle (310) sur le support (320). 11. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le module de pilotage est programmé pour réaliser des prélèvements à des instants aléatoires au cours d'un déchargement de camion (100). 12. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le module de pilotage est programmé pour réaliser des prélèvements en des emplacements aléatoires d'un flux de déversement. 13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le module de pilotage est programmé pour réaliser une série de prélèvements au cours d'un même déchargement de camion (100), laquelle série de prélèvements comprend au moins trois prélèvements en desemplacements différents, et laquelle série comprend au moins quatre prélèvements réalisés en des instants différents. 14. Ensemble de déchargement comprenant une fosse de déchargement (200) de camion (100) de copeaux de bois par déversement, caractérisé en ce qu'il comprend un dispositif de prélèvement d'échantillons (310,320) de copeaux de bois selon l'une quelconque des revendications précédentes. 15. Ensemble de déchargement selon la revendication précédente, caractérisée en ce que le dispositif de prélèvement (310,320) est fixé en un emplacement tel que le réceptacle (310) se trouve à la hauteur d'un essieu arrière (125) de camion lors du déversement. 16. Procédé de prélèvement d'échantillons de copeaux de bois déversés par camion (100) dans une fosse de déchargement (200), le procédé comprenant l'étape consistant à fournir un réceptacle (310) de prélèvement d'échantillons et un support (320) du réceptacle, caractérisé en ce qu'il comporte l'étape consistant à entrainer le support (320) avec un module d'entrainement motorisé et à piloter le module d'entrainement motorisé avec un module de pilotage automatique de sorte que le support (320) effectue un mouvement autonome sous la commande du module de pilotage automatique.