Brevet FR3082312A1 — publié le 20191213

DISPOSITIF DE DISTRIBUTION D'ECHANTILLON TEST DOMAINE TECHNIQUE La présente invention concerne le domaine technique des dispositifs de distribution d'échantillons test en métal dans un flux de produit. La présente invention s'applique par exemple aux systèmes étanches à la poussière (Dust Tight (DT)) et/ou aux systèmes de lavage in situ (Wash-In-Place (WIP)). ARRIERE PLAN TECHNOLOGIQUE Dans les systèmes étanches à la poussière (DT), il n'est pas permis d'accéder au flux de produit au cours de la production pour éviter le contact d'un opérateur avec le produit potentiellement dangereux. Ceci est également vrai pour les systèmes de nettoyage in situ (WIP) pour lesquels le canal d'écoulement est étanche à l'eau pour permettre les cycles de lavage. Par conséquent dans ces systèmes, il est nécessaire de permettre à l'opérateur d'insérer l'échantillon test en ligne, durant la production et selon les procédures spécifiques de l'utilisateur, en évitant l'ouverture du canal d'écoulement. ART ANTERIEUR Les dispositifs classiques utilisés pour insérer les échantillons test dans les systèmes étanches à la poussière (DT) ou les systèmes de nettoyage in situ (WIP) permettent l'insertion d'un échantillon test unique à la fois ou d'un échantillon test de chaque type (ferreux, non ferreux, AISI316 ou acier inoxydable) à la fois. Habituellement, la mise en oeuvre de tests nécessite l'insertion successive de plusieurs échantillons test, ce qui signifie que l'opérateur doit insérer un seul échantillon test à la fois réalisant le test par répétition de la procédure, ce qui induit des erreurs possibles de la part de l'opérateur. La figure 1 est un exemple d'un mode opérateur de dispositif connu. Comme illustré sur la figure la, une unité statique 10 possède plusieurs canaux ou orifices 12 pour le positionnement de types 2 différents d'échantillons test 20. Dans chaque canal 12, un échantillon test 20 est maintenu en position par deux anneaux en 0 14, 16 et un bouchon supérieur 30 ferme l'orifice 12. Comme illustré sur la figure lb, lorsque la mise en oeuvre d'un 5 test est requise, l'opérateur retire le bouchon droit 30 correspondant au type désiré d'échantillon test et insère un échantillon test 20 additionnel correspondant (étape 1). Puis comme illustré sur la figure ic, l'opérateur réinsère le bouchon 30 et pousse celui-ci jusqu'à la fin de sa course de sorte que 10 l'échantillon test précédemment maintenu en position par un anneau en O 14, 16 franchit l'anneau en O inférieur 16 et tombe dans le flux de produit (étape 2). Les inconvénients de ce système connu, sont les suivants : 1. Pour chaque test individuel, l'opérateur doit identifier le canal 12 15 correct correspondant au type désiré de test 20 et insérer l'échantillon de test correct correspondant 20. Cette procédure peut facilement conduire à des erreurs, conduisant à un test invalide. 2. Durant le retrait du bouchon 30, l'étanchéité à la poussière est en théorie garantie par l'interférence existant entre l'échantillon test 20 et 20 les anneaux en 0 14, 16. Un positionnement incorrect de l'échantillon test 20 peut cependant invalider l'étanchéité à la poussière. 3. Lors de l'extraction du bouchon 30, des contaminants indésirés peuvent tomber dans le canal 12 de l'échantillon test et tomber ensuite dans le canal d'écoulement en contaminant ainsi le flux de produit. 25 4. Chaque fois qu'un test ultérieur est requis, l'opérateur doit répéter la procédure pour chaque test conduisant à un accroissement du temps de test et la multiplication de la probabilité de risque d'erreurs de la part de l'opérateur. RESUME DE L'INVENTION 30 Le but de l'invention est de proposer un dispositif de distribution d'échantillon test permettant la sélection et l'insertion en ligne d'échantillon test sans nécessiter d'accéder à l'écoulement de produit, 3 en éliminant le risque d'accès non souhaité de contaminants dans le canal d'écoulement. A la base, le dispositif de distribution d'échantillon test conforme à l'invention comprend une unité réservoir comprenant une pluralité de 5 canaux pour recevoir des types différents respectifs d'échantillon test, un couvercle en regard de l'unité réservoir pour alimenter l'unité réservoir avec des échantillons test et une unité distributeur adaptée pour libérer sous contrôle un échantillon test, l'unité réservoir étant mobile par rapport à l'unité distributeur selon une pluralité de positions 10 afin de sélectionner le type d'échantillon test libéré par l'unité distributeur, l'unité réservoir, le couvercle et l'unité distributeur formant un boîtier étanche lorsque le couvercle est fermé. De préférence, l'unité réservoir comprend trois canaux pour recevoir trois types différents d'échantillons test et l'unité réservoir est 15 mobile dans trois positions différentes par rapport à l'unité distributeur afin de sélectionner le type d'échantillon test libéré par l'unité distributeur. De préférence, l'unité réservoir est mobile en rotation par rapport à l'unité distributeur, tandis que l'unité distributeur est mobile 20 en translation. De préférence, l'unité distributeur est sollicité par un organe élastique dans une position de repos interdisant la libération d'échantillon test. Selon des caractéristiques préférentielles additionnelles mais 25 optionnelles : - l'unité distributeur est formée- d'un tiroir mobile dans une direction perpendiculaire à l'axe de rotation de l'unité réservoir, - l'unité distributeur est un tiroir mobile entre une position de repos et une position provisoire, le tiroir comprenant un orifice pour recevoir un 30 échantillon test sélectionné à partir de l'unité réservoir, l'orifice étant aligné avec un canal de l'unité réservoir pour recevoir un échantillon test dans la position provisoire et étant décalé des canaux de l'unité 4 réservoir dans la position provisoire mais aligné avec une ouverture de libération du dispositif, - le dispositif comprend un bouton sur l'extérieur du boîtier pour déplacer l'unité de distribution, 5 - l'unité de distribution comprend un plot venant en appui contre l'unité réservoir lorsque l'unité réservoir est dans une position intermédiaire pour éviter un déplacement du bouton, - une surface de l'unité réservoir limite la rotation de l'unité réservoir par appui avec le plot prévu sur l'unité de distribution, 10 - le dispositif comprend des moyens pour indexer angulairement la rotation de l'unité réservoir selon une pluralité de positions de libération sélectionnées, de préférence sous la forme d'un plongeur à ressort coopérant avec une surface adaptée de l'unité réservoir. L'invention concerne de plus, la combinaison du dispositif de 15 distribution d'échantillon test et d'un détecteur de métal ainsi qu'un mécanisme à double rejet comprenant un premier volet d'évacuation associé à un premier conteneur de rejet et un second volet d'évacuation associé à un second conteneur de rejet. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS 20 La présente invention sera maintenant décrite en référence aux dessins annexés, qui illustrent des exemples non limitatifs de réalisation sur lesquels : - la figure 1 est une vue d'un exemple d'un dispositif connu, plus précisément les figures la, lb et ic sont des vues en coupe d'un 25 dispositif connu à différentes étapes successives du fonctionnement, - la figure 2 est une vue en perspective des composants du dispositif de distribution d'échantillons test conforme à un mode de réalisation préférentiel de l'invention, - les figures 3a et 3b sont deux vues latérales du dispositif conforme à 30 l'invention, - la figure 4 est une vue supérieure du- dispositif conforme à l'invention, - les figures 5a, 5b et 5c sont trois vues en perspective du dispositif conforme à l'invention dans trois positions différentes de l'unité réservoir 5 correspondant par exemple respectivement à la sélection d'un échantillon AISI, d'un échantillon non ferreux et à la distribution d'un échantillon test ferreux, - la figure 6 est une vue de détail de dessus d'une zone d'acheminement 5 des piles d'échantillon test dans un dispositif selon l'invention, - la figure 7 est une vue du dispositif conforme à l'invention dans une position intermédiaire de l'unité réservoir, - la figure 8 est une vue en perspective et de dessus d'un élément de raccordement incliné formant une unité de distribution conforme à 10 l'invention dans une position sollicitée élastiquement contre la surface d'un support inférieur, - la figure 9 est une vue d'un cylindre supérieur d'un dispositif conforme à l'invention formant une unité réservoir, plus précisément la figure 9a est une vue de dessous du cylindre supérieur, la figure 9b est une vue 15 en perspective de dessous du cylindre supérieur et la figure 9c est une vue en perspective supérieure du cylindre supérieur, - la figure 10 est une vue en perspective de la combinaison d'un support inférieur, d'un élément de raccordement incliné formant une unité de distribution et d'un cylindre supérieur formant une unité réservoir 20 conforme à l'invention, - les figures 11a, 11b et 11c sont trois vues en coupe du dispositif conforme à l'invention dans trois positions successives de l'unité de distribution, et - les figures 12 et 13 sont deux vues en perspective d'un détecteur de 25 métal équipé avec un dispositif de distribution d'échantillon test conforme à l'invention. MODES DE REALISATION PREFERES DE L'INVENTION L'unité de distribution d'échantillon test (TSDU) 80 conforme à l'invention comprend une connexion en « Y » 90 permettant une 30 intégration en ligne du TSDU et d'un module de distribution 100, assemblés à la connexion par l'intermédiaire d'un joint torique en silicone (voir figures 3a et 3b). 6 La connexion en « Y » 90 est composée des composants principaux suivants (figure 2) : . un joint soudé 92 avec des connexions étanches à la poussière à triple verrouillage, 5 . une buse de lavage 94 pour une version WIP uniquement et . des raccordements associés 96 pour une eau de lavage, pour une version WIP seulement. Le module de distribution 100 est composé des composants principaux suivants (figure 2) : 10 . un support inférieur 110 fixé à la connexion 90 par l'intermédiaire d'un joint torique 98, . un arbre vertical 120 fixé au support inférieur 110 par un ensemble formé d'une rondelle et d'un écrou autobloquant ou tout moyen équivalent, 15 . un cylindre supérieur 130 qui forme l'unité réservoir, verrouillé sur l'arbre 120 au moyen d'un palier glissant et capable de rotation autour de l'axe de l'arbre 120, . un couvercle 140 fixé au cylindre supérieur 130 par tout moyen, par exemple par l'intermédiaire de trois boutons captifs 142, 20 . un bouton principal 150 vissé sur l'arbre vertical 120 et qui interdit au cylindre supérieur 130 de sortir de l'arbre 120 lui-même, . un raccord incliné 160 qui forme l'unité de distribution avec . un pion ou plot court soudé 162 sur la surface supérieure, . deux pions ou plots soudés 164 sur la partie inférieure ayant la 25 fonction de guider deux ressorts de compression 170, . un bouton 180 ayant la fonction de pousser une platine incurvée 160, et . deux butées mécaniques pour les ressorts de compression 190. Un joint torique 114 est interposé entre le cylindre supérieur 130 30 et le support inférieur 110. Mode de fonctionnement Une fois que les échantillons test ont été chargés dans l'unité (trois types d'échantillon test, ferreux, non ferreux et AISI316, et 7 jusqu'à six échantillons test pour chaque type) l'opérateur peut sélectionner le type d'échantillon test désiré par rotation du cylindre 130 et pression du bouton 180 pour insérer facilement le test en ligne. Principes opératoires 5 Le cylindre supérieur 130 possède trois orifices 132, 133, 134 contenant la pile d'échantillons test, une pile pour les échantillons ferreux, une pile pour les échantillons non-ferreux et une pile pour les échantillons AISI316. Jusqu'à six échantillons test peuvent être chargés pour chaque type (18 échantillons test chargés au total) respectivement 10 dans chacun des trois trous 132, 133, 134. Deux joints toriques 144, 146 sont interposés entre le couvercle 140 et le cylindre supérieur, respectivement radialement à l'intérieur et radialement à l'extérieur des trois trous 132, 133, 134. Le cylindre supérieur 130 peut être entraîné en rotation par 15 rapport au support inférieur 110. Dans chaque position angulaire du cylindre supérieur 130, chaque pile d'échantillons repose contre la platine incurvée 160 et les échantillons test ne peuvent tomber (voir figure 6). La platine incurvée 160 est pressée contre la surface du support 20 inférieur 110 par deux ressorts de compression 170 (figure 8). La platine 160 possède un plot ou pion soudé 162 sur sa surface supérieure susceptible de déplacement dans une zone usinée 136 du cylindre supérieure 130 (voir figure 9) assurant deux fonctions : . une limite de la rotation du cylindre supérieur 130 dans une gamme, 25 par exemple dans une gamme de +60°/-60° (la rotation du cylindre supérieur 130 est arrêtée lorsque le pion 162 vient en appui contre les extrémités radiales de la zone usinée 136), . interdiction pour le bouton 180 d'être pressé chaque fois que le cylindre supérieur est dans une position intermédiaire différente de l'une 30 des trois positions autorisées : -60°, 0° et +60° comme illustré sur la figure 7. En effet, lorsque le cylindre supérieur 130 est dans l'une des positions intermédiaires, le pion 162 est placé en regard du bouton 180 et interdit son actionnement et la translation du bouton 180. 8 Le support inférieur 110 possède un plongeur à ressort 112 utilisé pour atteindre facilement et clairement l'une des trois positions autorisées. La surface inférieure du cylindre supérieur 130 possède trois canaux 137, 138, 139 pour le plongeur 112 lui-même. 5 Une fois la position angulaire souhaitée du cylindre supérieur 130 en regard de l'unité de distribution 160 et du support inférieur 110 atteinte, correspondant au type souhaité d'échantillon test (figure 11a position A), le bouton 180 peut être pressé afin d'insérer le test en ligne. Le bouton 180 pousse la platine incurvée 160 formant l'unité de 10 distribution en avant (figure 11b position B) et une fois relâché les ressorts de compression 170 poussent l'ensemble formé par la platine incurvée 160 et le bouton 180 en arrière (figure 11c position C). Lorsque la position A est atteinte, le dernier échantillon test dans la pile sélectionnée est dans la même position radiale qu'un orifice 166 15 prévu dans la platine. Cependant, cet orifice 166 n'est pas placé en regard du dernier échantillon test du fait que la platine 160 est sollicitée par les ressorts 170. Lorsque la position B est atteinte, le dernier échantillon test dans la pile sélectionnée est placé en regard de cet orifice et passe à travers 20 l'orifice 166 dans la platine 160 et repose dans un canal du support inférieur 110. Au cours de la course de retour de la platine 160, l'échantillon test est entraîné dans l'orifice du support inférieur 110 et tombe dans le flux de produit (position C correspondant à la figure 11c). 25 Mode test de sécurité Lorsqu'elle est connectée un détecteur de métal 200, tel qu'un détecteur de métal THS/PH21 fabriqué par la société CEIA, équipé d'un double module de rejet, l'unité de distribution d'échantillon test 80 permet un mode test de sécurité sans accéder à l'écoulement de produit 30 (figures 12 et 13). Le détecteur illustré sur les figures 12 et 13 comprend un mécanisme double de rejet 205 comprenant un premier volet d'évacuation 210 associé à un premier conteneur de rejet 215 et un 9 second volet d'évacuation 220 associé à un second conteneur de rejet 225. Lorsqu'un mode de test de sécurité est sélectionné, le second volet d'évacuation 220 du mécanisme double de rejet 205 est 5 automatiquement fermé. Lorsque l'opérateur opère un test, l'échantillon test sélectionné est inséré en ligne et passe à travers le détecteur de métal CEIA 200. Lorsque le test échoue (le détecteur de métal ne détecte pas l'échantillon test) l'échantillon test franchit le premier volet 210 mais est 10 intercepté par le second volet 220 et ne peut être acheminé en ligne. Le test tombe dans le second conteneur de rejet 225. L'invention n'est REVENDICATIONS1. Dispositif de distribution d'échantillon test comprenant une unité réservoir (130) comprenant une pluralité de canaux (132, 133, 134) pour recevoir respectivement différents types d'échantillons test (20), un couvercle (140) en regard de l'unité réservoir (130) pour alimenter l'unité réservoir (130) avec des échantillons test (20) et une unité de distribution (160) adaptée pour libérer sous contrôle un échantillon test (20), l'unité réservoir (130) étant mobile en regard de l'unité de distribution (160) dans une pluralité de positions pour sélectionner le type d'échantillons test (20) libéré par l'unité de distribution (160), l'unité réservoir (130), le couvercle (140) et l'unité de distribution (160) formant un boîtier étanche lorsque le couvercle (140) est fermé. 2. Dispositif de distribution d'échantillon test selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'unité réservoir (130) comprend trois canaux (132, 133, 134) pour recevoir trois types différents d'échantillons test (20) et l'unité réservoir (130) est mobile dans trois positions différentes en regard de l'unité de distribution (160) pour sélectionner le type d'échantillon test (20) libéré par l'unité de distribution (160). 3. Dispositif de distribution d'échantillon test selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que l'unité réservoir (160) est mobile en rotation par rapport à l'unité de distribution (160), tandis que l'unité de distribution (160) est mobile en translation. 4. Dispositif de distribution d'échantillon test selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que l'unité de distribution (160) est sollicitée par des moyens élastiques (170) dans une position de repos interdisant la libération d'échantillon test (20). 5. Dispositif de distribution d'échantillon test selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que l'unité de distribution (160) est formée d'un tiroir mobile dans une direction perpendiculaire à l'axe de rotation de l'unité de réservoir (130). 11 6. Dispositif de distribution d'échantillon test selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'unité de distribution (160) est formée d'un tiroir mobile entre une position de repos et une position provisoire, le tiroir comprenant un orifice (166) pour recevoir un 5 échantillon test sélectionné (20) en provenance de l'unité réservoir, ledit orifice (166) étant aligné avec un canal (132, 133, 134) de l'unité réservoir (130) pour recevoir un échantillon test (20) en position provisoire et étant décalé des canaux (132, 133, 134) de l'unité réservoir (130) dans la position provisoire mais aligné avec un orifice de 10 libération du dispositif. 7. Dispositif de distribution d'échantillon test selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que le dispositif comprend un bouton (180) sur l'extérieur du boîtier pour déplacer l'unité de distribution (160). 15 8. Dispositif de distribution d'échantillon test selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'unité de distribution (160) comprend un pion (162) venant en appui contre l'unité réservoir (160) lorsque l'unité réservoir (160) est dans une position intermédiaire pour éviter le déplacement du bouton (180). 20 9. Dispositif de distribution d'échantillon test selon la revendication 8, caractérisé en ce qu'une zone usinée de l'unité réservoir (130) limite la rotation de l'unité réservoir (130) grâce à des butées du pion (162) prévues sur l'unité de distribution (160). 10. Dispositif de distribution d'échantillon test selon l'une des 25 revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens pour indexer angulairement la rotation de l'unité réservoir (130) dans une pluralité de positions de libération choisies, de préférence sous la forme d'un plongeur à ressort (112) coopérant avec une zone usinée de l'unité réservoir (130). 30 11. Dispositif de distribution d'échantillon test selon l'une des revendications 1 à 10, comprenant en outre un détecteur de métal (200) et un mécanisme double de rejet (205) comprenant un premier volet d'évacuation (210) associé à un premier conteneur de rejet (215) et un 12 second volet d'évacuation (220) associé à un second conteneur de rejet (225).