Brevet FR3106896A1 — publié le 20210806

La présente invention concerne un outil (1), un dispositif et un procédé de mise en œuvre d’un outil de prélèvement à distance d’un matériau granuleux (2), comprenant un manche (2) tubulaire de préhension verticale par un utilisateur (4), prolongé à une extrémité par une tige (6) formant un angle α avec le manche, ladite tige étant munie d’une pièce d’appui (7) sur un support externe (8) située à une distance déterminée par rapport au manche et comprenant une rotule (11) solidaire de la pièce d’appui et agencée pour permettre la rotation de ladite tige autour d’au moins un axe entre une position de prélèvement et une position d’échappement, ladite tige (6) comportant à son extrémité (15) un prolongement (16)en biais par rapport à la tige munie à son extrémité distale (17) d’un godet (18) de prélèvement gravitaire dudit matériau granuleux. Figure pour l’abrégé : Fig 1. OUTIL, DISPOSITIF ET PROCEDE DE PRELEVEMENT A DISTANCE DE MATERIAU GRANULEUX. La présente invention concerne un outil de prélèvement à distance d’un matériau granuleux, comprenant un manche tubulaire de préhension verticale par un utilisateur. Elle concerne également un dispositif et un procédé de prélèvement mettant en œuvre un tel outil. L’invention trouve une application particulièrement importante bien que non exclusive dans le domaine de la prise d’échantillons de granulats (sable, graviers) en vue d’en mesurer régulièrement l’hygrométrie avant leur utilisation dans la fabrication du béton. La mesure préalable d’hygrométrie des granulats est en effet indispensable à l’obtention d’un béton de bonne plasticité. On sait que la prise d’échantillons pour effectuer ces mesures doit être réalisée au plus près de la fabrication du béton, c’est-à-dire entre la sortie de la trémie d’alimentation des granulats et le tapis peseur et/ou la trémie peseuse en fonction de la configuration du site, permettant de contrôler les proportions du mélange à réaliser. Pour ce faire, et concernant les graviers une première solution est de prévoir régulièrement l’intervention d’un opérateur perché en hauteur et en équilibre sur une échelle au niveau de la sortie de la trémie, qui récupère les granulats à la main avec une écope et un seau. Le prélèvement est effectué dans un couloir clos et exigu dû aux contraintes de conception des sites de production. Cette solution n’est pas satisfaisante car réalisée dans de mauvaises conditions de stabilité créatrices de troubles musculo squelettiques, voir dangereuse car il peut y avoir chute de l’opérateur qui doit par ailleurs travailler à proximité d’un matériel en mouvement (casque de contrôle de l’introduction des granulats actionné par vérin pneumatique). Une autre solution consiste à prévoir un bloc tiroir situé au niveau des trémies de granulats de la centrale à béton. Cette solution, qui nécessite une commande spécifique à prévoir lors de la fabrication d’une centrale neuve, n’est pas adaptable aux centrales existantes. Elle est de plus coûteuse et non pérenne, le glissement du tiroir étant endommagé dans le temps par l’abrasion du au frottement des granulats. Rappelons que le prélèvement de granulats est une obligation réglementaire devant être effectuée selon des fréquences déterminées, représentant par exemple de l’ordre de quarante prélèvements par mois pour les contrôles de qualité des produits et au minimum quatre par semaine pour une centrale à béton de taille standard. Par ailleurs, et concernant plus particulièrement l’alimentation en sable pour lesquels les mesures d’hygrométrie se font en général en continu, grâce à des sondes micro-onde transmettant en temps réel les valeurs d’hygrométrie obtenues à l’automate de production des bétons et/ou mortiers, des prélèvements physiques d’échantillons sont également indispensables. En effet, les sondes doivent être vérifiées et étalonnées toutes les semaines à partir de mesures de contrôle. De plus, en cas de panne des sondes un prélèvement manuel du sable doit alors être impérativement réalisé, jusqu’à plusieurs fois par jour en fonction de l’arrivage des camions bennes, et ce afin de s’assurer de la valeur d’hygrométrie du sable prise en compte par l’automate de fabrication du mélange de béton produit, et ainsi d’en garantir la qualité. Toutes ces solutions connues de l’art antérieur présentent donc des inconvénients. La présente invention vise à fournir un outil, un dispositif et un procédé de prélèvement de granulats répondant mieux que ceux antérieurement connus aux exigences de la pratique, notamment en ce qu’elle va permettre un travail de l’opérateur de plein pied en toute sécurité, sans risque de chute ni de troubles musculo squelettiques liés notamment à la nécessité de supporter à bout de bras le poids de la chute de granulats tout en permettant l’éloignement de l’opérateur des matériels en mouvement (vérin pneumatique). L’invention permet ainsi de réaliser des prélèvements de façon ergonomique et portative, avec un outil ajustable à la taille de l’opérateur et à la position des trémies véhiculant les granulats à prélever. En particulier, l’invention propose un outil léger et résistant, permettant un positionnement aisé sur le bord des tapis peseurs (ou des trémies peseuses) concernés, de façon amovible et donc déplaçable à plusieurs emplacements d’un même site, autorisant ainsi des prises d’échantillon, simples, et sans danger. Avec l’invention, les installations existantes n’ont pas besoin d’être modifiées, l’outil y étant parfaitement utilisable améliorant l’efficacité et la validité des prélèvements effectués pour un coût minime. De plus, le procédé utilisant l’outil et le dispositif formé par l’outil et des moyens simples de support d’un seau de prélèvement adjacent présentent peu de contraintes d’exploitation, contrairement aux dispositifs de l’art antérieur comme les blocs tiroirs. Dans ce but, l’invention propose notamment un outil de prélèvement à distance d’un matériau granuleux, comprenant un manche tubulaire de préhension verticale par un utilisateur, prolongé à une extrémité par une tige formant un angle avec le manche, ladite tige étant munie d’une pièce d’appui sur un support externe située à une distance déterminée par rapport au manche et comprenant une rotule solidaire de la pièce d’appui et agencée pour permettre la rotation de ladite tige autour d’au moins un axe entre une position de prélèvement et une position d’échappement, ladite tige comportant à son extrémité un prolongement en biais par rapport à la tige munie à son extrémité distale d’un godet de prélèvement gravitaire dudit matériau granuleux. Avantageusement l’angle entre la tige et le manche est de 90° ou sensiblement de 90° et/ou l’axe de rotation de la rotule étant parallèle au manche. Selon un mode de réalisation avantageux la distance déterminée est comprise entre le quart et la moitié de la longueur de la tige, par exemple le tiers. Avantageusement la rotule est une rotule dite 3D, permettant la rotation autour de deux axes perpendiculaires entre eux, et/ou permettant des rotations dans tous les plans notamment horizontaux et verticaux. Dans des modes de réalisation avantageux, on a de plus et/ou en outre recours à l’une et/ou à l’autre des dispositions suivantes : - La pièce d’appui est amovible, et comporte des moyens de fixation de la position de ladite pièce d’appui le long de ladite tige ; - La tige comporte un ensemble de trous perçant la tige de part en part, répartis régulièrement le long de ladite tige et les moyens de fixation comportent un axe solidaire de la rotule agencé pour coopérer avec un trou de la tige avec laquelle il est solidarisé ; -La pièce d’appui comporte une partie inférieure en forme de U inversé, agencée pour s’encastrer sur un bord supérieur du support externe et/ou la rotule est une rotule 3D; - Le prolongement en biais forme un angle compris entre 30° et 50° par rapport à la tige ; - Le godet de prélèvement présente un volume de rétention du matériau granuleux compris entre 0.5 l et 1.2 l ; - Le manche est ajustable en dimension entre 1.5 m et 4 m ; -La tige est de longueur comprise entre 85 cm et 105 cm. L’invention propose également un dispositif comprenant un outil tel que décrit ci-dessus, et comportant de plus un tabouret à roulettes avec pieds réglables en hauteur, agencé pour porter un seau de récupération du matériau granuleux une fois prélevé avec l’outil, de sorte qu’il soit sensiblement à hauteur d’homme. Elle concerne aussi un procédé de prélèvement à distance par un utilisateur, d’un matériau granuleux comprenant un outil tel que décrit ci-dessus. Elle concerne également un procédé de prélèvement à distance par un utilisateur, d’un matériau granuleux alimenté dans une trémie, caractérisé en ce que, avec un outil comprenant un manche tubulaire de préhension verticale par l’utilisateur, prolongé à son extrémité par une tige formant un angle avec le manche, ladite tige étant munie d’une pièce d’appui sur un support externe, ladite pièce d’appui comprenant une rotule agencée pour permettre la rotation de ladite tige autour d’au moins un axe entre une position de prélèvement et une position d’échappement, ladite tige comportant à son extrémité un prolongement en biais par rapport à la tige munie à son extrémité distale d’un godet de prélèvement gravitaire du matériau granuleux issu de la trémie, procédé dans lequel, pour effectuer le prélèvement, - on récupère une dose de volume déterminé dans le godet par écoulement gravitaire du matériau granuleux dans ledit godet à partir de la trémie , - on fait pivoter la tige autour de la pièce d’appui grâce à la rotule dans la position d’échappement vers le haut par rapport à la trémie, - on soulève manuellement l’outil verticalement pour faire passer le godet au-dessus du support externe, - on redescend l’outil et le godet pour amener ce dernier en vis-à-vis d’un récipient de récupération du prélèvement et - on vide le godet dans ledit récipient. L’invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui suit d’un mode de réalisation donné ci-après à titre d’exemple non limitatif. La description se réfère aux dessins qui l’accompagnent dans lesquels : La figure 1 est un schéma en perspective d’un opérateur en situation mettant en œuvre un outil selon le mode de réalisation de l’invention plus particulièrement décrit ici. La figure 2 est une vue latérale en coupe et partielle de l’outil de la figure 1 en position dans l’installation. La figure 2A est une vue agrandie de la pièce d’appui et de sa rotule selon le mode de réalisation de l’invention plus particulièrement décrit ici. La figure 3 montre schématiquement les étapes du procédé de prélèvement d’échantillons de granulats avec l’outil de la figure 1. Les figures 1 et 2 montrent un outil 1 de prélèvement à distance d’un matériau 2 granuleux (sable, gravier, granulats…) comprenant un manche 3 tubulaire télescopique, de préhension par un utilisateur 4, par exemple de 4 cm de diamètre. Le tube est par exemple de longueur ajustable entre 1.5 m et 4 m, en matériau léger et résistant (par exemple en aluminium) permettant une prise en main aisée. Il est prolongé à son extrémité supérieure 5 par une tige 6 formant un angle α de 90° avec le manche, par exemple de 90 cm de long. La tige 6 est munie d’une pièce d’appui 7 sur un support externe 8 formé par le bord supérieur 9 d’un tapis peseur 10. La pièce d’appui 7 est située à une distance déterminée d (par exemple réglable) par rapport au manche 3 et comprend une rotule 3D 11, qui sera décrite plus précisément en référence à la figure 2A. La rotule 11 est agencée pour permettre la rotation (flèche 12) de la tige 6 autour d’un axe 13 parallèle au manche, entre une position de prélèvement 14 et une position d’échappement (non représentée). La tige 6, fixée donc d’un côté au manche, comprend à son autre extrémité 15 un prolongement 16, en biais par rapport à la tige selon un angle β, par exemple de 140 ou 150°, par exemple de 85 cm de long, et muni à son extrémité distale 17 d’un godet 18, par exemple amovible, de prélèvement gravitaire du matériau granuleux, par exemple en forme de coupelle de 0,5 à 1,2 l de volume. L’ensemble de ces éléments est en matériau léger type aluminium, de sorte que l’outil ne pèse pas plus de 10 kg avec le prélèvement, tout en permettant une rigidité suffisante pour supporter le porte-à-faux du godet chargé. La position de la pièce d’appui 7 est par exemple réglable par l’intermédiaire de trous 19 de réglage de position, espacés tous les 5 cm, en son milieu, permettant un ajustement en distance par rapport au manche 3, de 15 cm à 35 cm de façon à s’adapter aux installations de centrales à béton existantes. Plus précisément la pièce d’appui 7, amovible, comporte une partie inférieure 20 en forme de U inversé, agencée pour s’encastrer sur le bord supérieur 9 du support, un embout 21 à rotule 22 (voir figure 2A) de type connu en elle-même, par exemple en matériau mixte aluminium/téflon, munie d’un boulon 23 de fixation dans l’un des trous 19 de réglage. La rotule permet une rotation autour de l’axe 13 (flèche 12) mais également dans le plan vertical (flèche 24). Sur la figure 1 on a également représenté le dispositif selon l’invention plus particulièrement décrit ici, qui comporte de plus un tabouret 25 à roulettes 26, avec un plateau 27, par exemple de 1 m de hauteur, de support d’un récipient 28 de rétention du prélèvement à hauteur d’homme. On va maintenant décrire, en référence aux figures 1 et 3, le procédé de prélèvement du matériau granuleux 2 selon un mode de réalisation de l’invention préféré. Le matériau est déversé sur le tapis peseur 10 via une trémie 29, fermée par un casque 30, dont l’ouverture et la fermeture sont actionnés par un vérin 31, de façon connue en elle-même. L’opérateur 4, à qui on a demandé de faire un prélèvement, vient positionner le godet 18 de l’outil sous la trémie. Pour ce faire, il règle la position de la pièce d’appui 7 sur la tige 6, puis il fait passer l’extrémité de l’outil avec le godet par-dessus le rebord supérieur 9 du support externe 8, de façon à placer le godet 18 de l’autre côté du support par rapport à lui. Il vient ensuite appuyer l’outil sur le support en encastrant la partie en U inversé sur le rebord 9. Puis il tourne manuellement le manche 3 pour amener le godet 18 sous la trémie 29. Le casque 30 est alors actionné libérant les granulats 2 qui tombent de la trémie, dans le godet (en commandant le vérin par exemple pneumatique). Une fois la dose prélevée (à l’œil) en laissant couler les granulats quelques secondes, le casque 30 est refermé. La tige 6 est alors pivotée (voir figure 3) (flèche 32) pour échapper la partie inférieure de la trémie, puis l’outil est soulevé pour faire passer le godet au-dessus du support externe 8 (flèche 33). L’outil est alors déplacé latéralement (flèche 34) puis le godet est amené au-dessus du récipient 28. Il est alors renversé (flèche 35) pour le vider dans ce dernier et terminer ainsi la prise d’échantillon. Celui-ci, numéroté et répertorié quant aux granulats et à l’heure du prélèvement est renseigné (étiquette 36) pour être ensuite analysé de façon connue en elle-même (hygrométrie). Les informations sont alors utilisées pour permettre la programmation des paramètres de fabrication du béton (ciment, granulats, sable et eau) via un automate 37, de façon connue en elle-même. Comme il va de soi et comme il résulte de ce qui précède la présente invention n’est pas limitée aux modes de réalisation plus particulièrement décrits, mais elle en embrasse au contraire toutes les variantes et notamment celles où la pièce d’appui est montée sur un chariot mobile permettant le déplacement latéral de la pièce d’appui le long du rebord supérieur du support externe. Outil (1) de prélèvement à distance d’un matériau granuleux (2), comprenant un manche (2) tubulaire de préhension verticale par un utilisateur (4), prolongé à une extrémité par une tige (6) formant un angle α avec le manche, ladite tige étant munie d’une pièce d’appui (7) sur un support externe (8) située à une distance déterminée par rapport au manche et comprenant une rotule (11) solidaire de la pièce d’appui et agencée pour permettre la rotation de ladite tige autour d’au moins un axe entre une position de prélèvement et une position d’échappement, ladite tige (6) comportant à son extrémité (15) un prolongement (16)en biais par rapport à la tige munie à son extrémité distale (17) d’un godet (18) de prélèvement gravitaire dudit matériau granuleux. Outil selon la revendication 1, caractérisé en ce que la pièce d’appui est amovible, et comporte des moyens (19, 23) de fixation de la position de ladite pièce d’appui le long de ladite tige. Outil selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la tige comporte un ensemble de trous (19) perçant la tige de part en part, répartis régulièrement le long de ladite tige et les moyens de fixation comportent un axe (23) solidaire de la rotule agencée pour coopérer avec un trou de la tige avec laquelle il est solidarisé. Outil selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l’angle α entre la tige et le manche est de 90°ou sensiblement de 90°, l’axe (13) de rotation de la rotule étant parallèle au manche. Outil selon la revendication 4, caractérisé en ce que la pièce d’appui (7) comporte une partie inférieure (20) en forme de U inversé, agencée pour s’encastrer sur un bord supérieur (9) du support externe (8), et en ce que la rotule est une rotule 3D. Outil selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le prolongement (16) en biais forme un angle β compris entre 30° et 50° par rapport à la tige. Outil selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le godet (18) de prélèvement présente un volume de rétention du matériau granuleux compris entre 0.5 l et 1.2 l. Outil selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le manche (3) est ajustable en dimension entre 1.5 m et 4 m. Outil selon l’une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la tige (6) est de longueur comprise entre 85 cm et 105 cm. Dispositif de prélèvement de matériau granuleux (2) comprenant un outil (1) selon l’une quelconque des revendications précédente, caractérisé en ce qu’il comporte de plus un tabouret (25) à roulettes (26) avec pieds réglables en hauteur, agencé pour porter un seau (28) de récupération du matériau granuleux une fois prélevé avec l’outil. Procédé de prélèvement à distance par un utilisateur (4), d’un matériau granuleux (2) alimenté dans une trémie (29), caractérisé en ce que, avec un outil (1) comprenant un manche (3) tubulaire de préhension verticale par l’utilisateur, prolongé à son extrémité par une tige (6) formant un angle α avec le manche, ladite tige (6) étant munie d’une pièce d’appui (7) sur un support externe (8), ladite tige comprenant une rotule, ladite rotule (11) étant solidaire de la pièce d’appui et agencée pour permettre la rotation de ladite tige autour d’au moins un axe (13) entre une position de prélèvement et une position d’échappement, ladite tige comportant à son extrémité un prolongement (16) en biais par rapport à la tige munie à son extrémité distale (17) d’un godet (18) de prélèvement gravitaire du matériau granuleux issu de la trémie, procédé dans lequel, pour effectuer le prélèvement, -on récupère une dose de volume déterminé dans le godet par écoulement gravitaire du matériau granuleux dans ledit godet (18) à partir de la trémie (29) , -on fait pivoter la tige (6) autour de la pièce d’appui grâce à la rotule dans la position d’échappement vers le haut par rapport à la trémie, -on soulève manuellement l’outil (1) verticalement pour faire passer le godet (13) au-dessus du support externe (8), -on redescend l’outil (1) et le godet (18) pour amener ce dernier en vis-à-vis d’un récipient (28) de récupération du prélèvement et -on vide le godet (18) dans ledit récipient (28).