FR2667938A1

FR2667938A1 - Device for sampling given quantities of viscous products

Info

Publication number: FR2667938A1
Application number: FR9012591A
Authority: FR
Inventors: Emmelin Marc
Original assignee: Societe National Elf Aquitaine
Current assignee: Societe National Elf Aquitaine
Priority date: 1990-10-12
Filing date: 1990-10-12
Publication date: 1992-04-17

Abstract

Device for sampling given quantities of viscous products, characterised in that it is composed of a first plate (1), passed through over its entire height by slots (2) into which the viscous product will be poured, and of a second plate (5), fitted with studs (12), the cross section of which is identical to that of the slots of the first plate which can slide into them, so that the studs can, depending on the respective position of the plates, on the one hand, constitute a bottom for the slots and, on the other hand, be used to extrude the product after it has been poured into the slots and cooled.

Description

La présente invention se rapporte à un dispositif de prélèvement de quantités données de produits visqueux à température ambiante. The present invention relates to a device for sampling given quantities of viscous products at room temperature.

On sait que les produits utilisés dans l'industrie ont une consistance qui varie considérablement avec leur température. Les corps purs sont soit à l'état liquide, soit à l'état solide, les mélanges présentent en outre un état intermédiaire, l'état pâteux. Ils peuvent alors présenter une viscosité importante à température ambiante ce qui rend leur manipulation difficile. It is known that the products used in industry have a consistency which varies considerably with their temperature. The pure bodies are either in the liquid state or in the solid state, the mixtures also have an intermediate state, the pasty state. They can then have a high viscosity at room temperature which makes their handling difficult.

Il arrive que disposant d'une grande quantité de produit fortement visqueux à température ambiante, il soit nécessaire d'en prélever de petites quantités de masse bien définie, les quantités ainsi prélevées étant réparties dans des contenants divers. It happens that having a large quantity of highly viscous product at room temperature, it is necessary to take small quantities of well defined mass, the quantities thus withdrawn being distributed in various containers.

En un tel cas on procéde de la façon suivante
Partant, par exemple, d'un bac de ce produit à une température telle que le produit puisse être coulé, on remplit un flacon représentant une quantité égale à plusieurs dizaine de fois les quantités strictement nécessaires, puis, tout en maintenant le flacon à une température suffisante, on préléve manuellement les quantités nécessaires à l'aide d'une spatule, la quantité exacte étant déterminée au moyen d'une balance.In such a case we proceed as follows
Starting, for example, from a tray of this product at a temperature such that the product can be poured, a bottle is filled representing an amount equal to several dozen times the quantities strictly necessary, then, while maintaining the bottle at a sufficient temperature, the necessary quantities are taken manually using a spatula, the exact quantity being determined by means of a balance.

Une telle façon de procéder présente de multiples inconvénients liés à la consistance du produit en question prélèvement de la quantité exacte, figeage partiel du produit, difficulté pour grouper le produit prélevé dans le contenant destiné à le recevoir, produit restant adhérent aux organes de manipulation et aux bords du contenant. Such a procedure has numerous drawbacks linked to the consistency of the product in question, taking the exact amount, partial freezing of the product, difficulty in grouping the product taken from the container intended to receive it, product remaining adherent to the handling members and at the edges of the container.

La présente invention consiste en un dispositif qui permet de prélever de façon simple de petites quantités d'un produit difficilement manipulable du fait de sa viscosité, la masse de ces quantités devant être égale à des valeurs prédéterminées, le produit prélevé devant rester parfaitement groupé et les organes de manipulation ne devant pas se salir. The present invention consists of a device which makes it possible to simply take small quantities of a product which is difficult to handle because of its viscosity, the mass of these quantities having to be equal to predetermined values, the product taken off having to remain perfectly grouped and the handling parts should not get dirty.

Ce dispositif de préconditionnement de quantités données de produits visqueux à température ambiante est caractérisé en ce qu'il se compose de deux plaques. La première est traversée sur toute sa hauteur par des lumières dans lesquelles sera coulé le produit visqueux que l'on veut préconditionner. La seconde comporte en relief sur une de ses surfaces des tétons correspondant exactement aux lumières de la première plaque et pouvant coulisser dans celles-ci. La position relative des deux plaques peut varier. L'une des positions qui est retenue consiste à ne faire pénétrer les tétons que sur une partie de la longueur des lumières, si bien que la partie supérieure desdits tétons constitue un fond aux lumières de la première plaque.L'autre position consiste à faire traverser complètement les lumières par les tétons ce qui permet d'extruder le produit qui a été coulé dans lesdites lumières et refroidi. This device for preconditioning given quantities of viscous products at room temperature is characterized in that it consists of two plates. The first is traversed over its entire height by lights in which will be poured the viscous product that we want to precondition. The second has in relief on one of its surfaces nipples corresponding exactly to the lights of the first plate and being able to slide therein. The relative position of the two plates may vary. One of the positions which is retained consists in making the nipples penetrate only over a part of the length of the lumens, so that the upper part of said nipples constitutes a background for the lumens of the first plate. The other position consists in making completely pass the lights through the pins which allows to extrude the product which has been poured into said lights and cooled.

Ce dispositif est mis en oeuvre lorsque l'on veut préconditionner des quantités d'un produit visqueux à la température ambiante. This device is implemented when it is desired to precondition quantities of a viscous product at ambient temperature.

On procéde de la façon suivante
On commence par préparer le dispositif ci-dessus.We proceed as follows
We start by preparing the above device.

Pour ce faire on introduit la seconde plaque du dispositif dans la première de façon telle que le sommet des tétons constitue un fond aux lumières, la longueur de la partie libre des lumières étant ajustée pour que le volume de ces parties libres corresponde à la quantité de produit que l'on désire préconditionner. L'ajustement des tétons dans la première plaque est tel que l'étanchéité des lumières soit assurée.To do this, the second plate of the device is introduced into the first in such a way that the top of the nipples forms a bottom for the lumens, the length of the free part of the lumens being adjusted so that the volume of these free parts corresponds to the amount of product that we want to precondition. The adjustment of the pins in the first plate is such that the watertightness of the lights is ensured.

On va alors pouvoir prélever le produit dont on dispose d'une quantité importante sous une forme visqueuse à température ambiante. Ce produit sera coulé dans le dispositif, soit à la température ambiante si la viscosité le permet, soit après avoir été chauffé pour le rendre plus fluide. We will then be able to take the product of which there is a significant amount in a viscous form at room temperature. This product will be poured into the device, either at room temperature if the viscosity allows it, or after being heated to make it more fluid.

Après cette opération, on arase la surface libre de la première plaque du dispositif et l'on met l'ensemble à refroidir à une température telle que le produit passe à un état pratiquement solide. Lorsque le refroidissement est terminé, on démoule le produit contenu dans les lumières en faisant coulisser les tétons de la seconde plaque du dispositif. A cet effet, la hauteur des tétons est prévue supérieure à l'épaisseur de la première plaque. After this operation, the free surface of the first plate of the device is leveled off and the assembly is cooled to a temperature such that the product passes to a practically solid state. When the cooling is finished, the product contained in the openings is removed from the mold by sliding the pins of the second plate of the device. For this purpose, the height of the pins is provided greater than the thickness of the first plate.

On dispose alors de petites quantités de produit dont le volume, donc le poids, est parfaitement déterminé. Ces morceaux pourront être, pour peu qu'on les maintienne à une température où ils sont dans un état pratiquement solide, introduits facilement dans le contenant qui leur est destiné, ou travaillés aisément si l'on veut en réduire la masse ou si l'on veut les diviser. We then have small quantities of product whose volume, and therefore weight, is perfectly determined. These pieces can be, as long as they are kept at a temperature where they are in a practically solid state, easily introduced into the container intended for them, or easily worked if one wishes to reduce their mass or if the we want to divide them.

Selon une autre caractéristique de l'invention, les plaques sont réalisées dans un matériau présentant un bon comportement aussi bien à la chaleur qu'au froid de façon à résister aux écarts de température existant entre coulée et démoulage. According to another characteristic of the invention, the plates are made of a material exhibiting good behavior both in heat and in cold so as to resist the temperature differences existing between casting and demolding.

Selon une autre caractéristique de l'invention, ledit matériau présente une faible adhérence avec les produits que l'on préléve, et ce, afin de permettre à la fois un arasement aisé de la surface libre et un démoulage facile. According to another characteristic of the invention, said material exhibits poor adhesion with the products which are removed, in order to allow both easy leveling off of the free surface and easy demolding.

La forme aussi bien que l'importance des lumières dépendra de la nature des produits que l'on voudra préconditionner et de la quantité que l'on voudra prélever. The shape as well as the importance of the lights will depend on the nature of the products that we want to precondition and the quantity that we want to take.

Le dispositif, objet de l'invention, peut être utilisé aussi bien pour la préparation de produits visqueux dans l'industrie que pour prélever des échantillons de produits aux fins d'analyse. The device, object of the invention, can be used both for the preparation of viscous products in industry and for taking samples of products for analysis.

L'invention sera mieux comprise, grâce à la description ci-après, qui se rapporte à un mode de réalisation préféré, donné à titre d'exemple non limitatif, et expliqué avec références aux dessins annexés
- figure 1 : représentation de la plaque percée des lumières;
- figure 2 : représentation de la plaque portant les tétons;
- figure 3 : vue en coupe des deux plaques composant le dispositif;
- figure 4a, 4b, 4c et 4d : représentation de la mise en oeuvre du dispositif;
- figure 5 : représentation en coupe du moule de fabrication de la plaque portant les lumières. The invention will be better understood from the description below, which relates to a preferred embodiment, given by way of nonlimiting example, and explained with reference to the accompanying drawings.
- Figure 1: representation of the plate pierced with lights;
- Figure 2: representation of the plate carrying the pins;
- Figure 3: sectional view of the two plates making up the device;
- Figure 4a, 4b, 4c and 4d: representation of the implementation of the device;
- Figure 5: sectional representation of the mold for manufacturing the plate carrying the lights.

La figure 1 représente la partie femelle du dispositif. Elle se compose d'une plaque (1) de forme telle que rectangulaire et d'épaisseur constante. Elle est percée de part en part de trous (2) généralement circulaires disposés régulièrement sur toute la surface de la plaque (1). Figure 1 shows the female part of the device. It consists of a plate (1) of such a rectangular shape and of constant thickness. It is pierced right through with holes (2) generally circular arranged regularly over the entire surface of the plate (1).

Les trous percés dans la plaque ont un diamètre qui dépend des quantités de produit que l'on voudra prélever, si bien qu'à titre d'exemple sur la figure 1 sont représentés des trous de petits diamètre (3) et des trous de grands diamètres (4).The holes drilled in the plate have a diameter which depends on the quantities of product to be sampled, so that by way of example in FIG. 1 are shown holes of small diameter (3) and holes of large diameters (4).

La figure 2 représente la partie mâle du dispositif. Figure 2 shows the male part of the device.

Celle-ci se compose également d'une plaque (5) de forme générale identique à celle de la plaque (1). Sur cette plaque se trouvent placés des tétons cylindriques (12) dont la forme et la position sur la plaque (5) correspondent exactement à la forme et à la position des trous (2) sur la plaque (1). Cette disposition relative concordante des tétons (12) et des trous (2) permet d'accoler les deux plaques en faisant entrer l'ensemble des tétons de la plaque (5) dans les trous de la plaque (1). La dimension des tétons comme le diamètre des trous dépend des quantités de produit à prélever.It also consists of a plate (5) of general shape identical to that of the plate (1). On this plate are placed cylindrical pins (12) whose shape and position on the plate (5) correspond exactly to the shape and position of the holes (2) on the plate (1). This relative concordant arrangement of the studs (12) and the holes (2) makes it possible to attach the two plates by bringing all the studs of the plate (5) into the holes in the plate (1). The size of the nipples as the diameter of the holes depends on the quantities of product to be sampled.

La figure 3 représente, en coupe, l'ensemble du dispositif constitué par les parties male et femelle. Figure 3 shows, in section, the entire device consisting of the male and female parts.

L'utilisation en sera la suivante. On prend la plaque (5) et l'on positionne dessus la plaque (1). Dans un premier temps, on introduit les tétons (12) dans les trous sur une faible hauteur de façon à ménager dans la plaque (1) un logement de volume déterminé comme il est indiqué sur la figure 4.a. Si les trous sont circulaires, le volume de la cavité (40) est égale au produit du diamètre par la hauteur libre. The use will be as follows. Take the plate (5) and position the plate (1) on it. Firstly, the pins (12) are introduced into the holes over a small height so as to provide in the plate (1) a housing of determined volume as indicated in FIG. 4.a. If the holes are circular, the volume of the cavity (40) is equal to the product of the diameter by the free height.

Le dispositif étant ainsi préparé, on chauffera le produit visqueux jusqu'à une température telle qu'il soit possible de le couler. La figure 4.b montre une partie du dispositif après que l'on ait rempli les cavités (40) du produit (41). The device being thus prepared, the viscous product will be heated to a temperature such that it is possible to pour it. Figure 4.b shows part of the device after the cavities (40) of the product (41) have been filled.

Aussitôt le produit coulé, il suffit d'araser la surface de la plaque (1), comme indiqué dans la figure 4.c, à l'aide d'une lame (42). Le produit en excédent se trouve donc éliminé et chaque cavité contient alors une quantité parfaitement définie de produit. L'ensemble du dispositif est alors mis à refroidir, en chambre froide ou en congélateur, selon la nature du produit. Lorsque le refroidissement est effectif, le produit se présente sous forme solide et il suffit, comme représenté dans la figure 4.d, de repousser la plaque (5) à travers la plaque (1) pour extruder et obtenir les quantités de solide sous forme de morceaux (43) facilement manipulables. As soon as the product is poured, it is enough to level the surface of the plate (1), as indicated in Figure 4.c, using a blade (42). The excess product is therefore eliminated and each cavity then contains a perfectly defined quantity of product. The entire device is then allowed to cool, in a cold room or in a freezer, depending on the nature of the product. When the cooling is effective, the product is in solid form and it suffices, as shown in Figure 4.d, to push the plate (5) through the plate (1) to extrude and obtain the quantities of solid in form easily manipulated pieces (43).

Nous avons vu que le dispositif se présente sous la forme de deux plaques. Ces plaques doivent supporter la température du produit lorsqu'on le coule, le froid dû à la réfrigération du produit avant démoulage et bien entendu elles doivent résister chimiquement au produit. En plus de cela, le matériau dans lequel est réalisé le produit doit présenter un faible coefficient de frottement de façon à rendre facile l'arasement du produit, tel que représenté figure 4.c, et également permettre un démoulage facile. We have seen that the device is in the form of two plates. These plates must withstand the temperature of the product when it is poured, the cold due to the refrigeration of the product before demolding and of course they must resist the product chemically. In addition to this, the material in which the product is made must have a low coefficient of friction so as to make it easy to level the product, as shown in Figure 4.c, and also allow easy demolding.

L'homme du métier pourra choisir le matériau en fonction de ces critères et par exemple, pour des températures ne dépassant pas 110 C une résine silicone. Cette résine peut être de marque Rhône-Poulenc, référence RTV 589 associée à 4% de catalyseur de la même marque référence XY 85.A person skilled in the art will be able to choose the material according to these criteria and for example, for temperatures not exceeding 110 ° C., a silicone resin. This resin may be of the Rhône-Poulenc brand, reference RTV 589 associated with 4% of catalyst of the same brand, reference XY 85.

La fabrication du dispositif lui même ne présente pas de difficulté. Il suffit de faire réaliser des moules en acier usinés de façon qu'ils présentent des empreintes correspondant exactement aux deux parties (1) et (5) du dispositif. Pour faciliter le démoulage des plaques, il est intéressant de prévoir sur les parties en saillie une légère conicité ou pente. Comme le montre la figure 5, il est avantageux pour le moule (50) qui permet de fabriquer la plaque (1) de prévoir une contre-plaque (51) se plaçant en fond de moule et percée d'orifices entourant les tétons (52). The manufacture of the device itself does not present any difficulty. It suffices to make machined steel molds so that they have imprints corresponding exactly to the two parts (1) and (5) of the device. To facilitate the release of the plates, it is advantageous to provide a slight taper or slope on the projecting parts. As shown in FIG. 5, it is advantageous for the mold (50) which makes it possible to manufacture the plate (1) to provide a counter-plate (51) placed at the bottom of the mold and pierced with orifices surrounding the studs (52 ).

Lorsque la résine coulée dans le moule est prise, on tire sur cette plaque à l'aide de tirants (53) qui lui sont solidaires ce qui permet un démoulage facile de la plaque (1).When the resin poured into the mold is taken, this plate is pulled using tie rods (53) which are integral with it which allows easy demolding of the plate (1).

Le dispositif objet de l'invention est utilisable dans tous les secteurs de l'industrie ou il est nécessaire de prélever des produits visqueux. The device which is the subject of the invention can be used in all sectors of industry where it is necessary to take viscous products.

A titre d'exemple non limitatif,nous citerons le domaine de l'analyse des produits pétroliers lourds tels que bitumes, résidus de colonne à distiller sous vide, graisses et paraffines à partir de C20. By way of nonlimiting example, we will cite the field of analysis of heavy petroleum products such as bitumens, column residues to be distilled under vacuum, fats and paraffins from C20.

Un bitume de pétrole brut d'origine Safania présente une viscosité de 108 centipoises à 20 C, une viscosité de 3,5 104 poise à 600C et 104 poise à 80 C. Il est donc intéressant, pour prélever les échantillons de quelques centigrammes à 10 grammes, de le couler à 800C dans le dispositif objet de l'invention. Le produit dont on désire prélever des échantillons se présente sous la forme de flacons contenant plusieurs centaines de grammes dudit produit en provenance des unités de fabrication. On désire prélever quelques centigrammes au fin d'analyse. A bitumen of crude petroleum of Safania origin has a viscosity of 108 centipoise at 20 C, a viscosity of 3.5 104 poise at 600C and 104 poise at 80 C. It is therefore interesting, to take samples from a few centigrams to 10 grams, pour it at 800C in the device which is the subject of the invention. The product from which it is desired to take samples is in the form of bottles containing several hundred grams of said product from the manufacturing units. We wish to take a few centigrams at the end of the analysis.

Le mode opératoire est le suivant. On chauffe le flacon entre 80 et 100 C pendant un temps tel que la température soit bien régulière ce qui permet au produit contenu dans le flacon d'être bien homogène. Lorsqu'il en est ainsi, on coule le produit sur le dispositif et l'on élimine immédiatement l'excédent au dessus des plaques. On introduit les plaques dans un congélateur et l'on attend le refroidissement ou d'avoir besoin des échantillons car le dispositif permet d'assurer dans de bonnes conditions leur conservation. Il suffit ensuite de récupérer les échantillons sous forme solide. On dispose alors de morceaux de bitumes parfaitement manipulables, qui peuvent être stockés directement dans le congélateur ou introduits dans les flacons utilisés couramment en analytique.Il est possible en outre de débiter les échantillons facilement pour, par exemple, obtenir des masses moitié en les coupant en deux à l'aide d'un couteau. Si le dispositif présente une épaisseur d'environ un centimètre et demi, et que l'on veuille préparer des échantillons de un gramme de produit, il suffira de prévoir des trous de un centimètre de diamètre sachant que la densité des bitumes varie entre 1 et 1,5. The procedure is as follows. The bottle is heated to between 80 and 100 ° C. for a time such that the temperature is regular, which allows the product contained in the bottle to be very homogeneous. When this is so, the product is poured onto the device and the excess is immediately removed above the plates. The plates are placed in a freezer and awaiting cooling or needing the samples because the device makes it possible to ensure their preservation under good conditions. It then suffices to recover the samples in solid form. We then have pieces of bitumen that can be handled perfectly, which can be stored directly in the freezer or introduced into the bottles commonly used in analytics. It is also possible to cut the samples easily, for example, to obtain half masses by cutting them. in half using a knife. If the device has a thickness of about a centimeter and a half, and we want to prepare samples of a gram of product, it will suffice to provide holes of a centimeter in diameter knowing that the density of bitumens varies between 1 and 1.5.

Les plaques selon le dispositif ont des dimensions qui varient en fonction de la quantité de matière que l'on veut prélever et du nombre d'échantillons nécessaires. The plates according to the device have dimensions which vary according to the quantity of material which it is desired to take and the number of samples required.

Généralement, le dispositif se présente sous forme de rectangles de 10 à 20 cm de large et de 20 à 40 cm de long mais sans que ces dimensions constituent des limites absolues en particulier s'il est nécessaire de préparer de nombreux échantillons de masse importante.Generally, the device is in the form of rectangles 10 to 20 cm wide and 20 to 40 cm long, but without these dimensions constituting absolute limits, in particular if it is necessary to prepare numerous samples of large mass.

Bien entendu les applications à l'analytique ne sont pas limitées au domaine des produits pétroliers. On peut, dans ce domaine utiliser le dispositif dans toutes les industries mettant en oeuvre des produits visqueux à température ambiante telles que les industries chimiques, les industries pharmaceutiques et les industries agroalimentaires. Of course, applications to analytics are not limited to the field of petroleum products. In this field, the device can be used in all industries using viscous products at room temperature such as the chemical industries, the pharmaceutical industries and the food industries.

De la même façon le dispositif peut-être utilisé pour la préparation de produits. Le mode opératoire sera le même que celui décrit ci-dessus pour la préparation d'échantillons de produits visqueux. On peut citer, de façon non limitative, les industries pharmaceutiques pour la préparation de gélules, cachets, les industries chimiques pour tout ce qui concerne les polymères, les sucres et autres produits visqueux à température ambiante. In the same way the device can be used for the preparation of products. The procedure will be the same as that described above for the preparation of samples of viscous products. Mention may be made, without limitation, of the pharmaceutical industries for the preparation of capsules, cachets, the chemical industries for all that relates to polymers, sugars and other viscous products at ambient temperature.

Claims

1 - Device for sampling given quantities of

viscous products characterized in that it consists

a first plate (1) traversed over its entire height

by lights (2) in which the

viscous product and a second plate (5), provided with

nipples (12), of identical section to that of the lights

of the first plate which can slide in them,

in such a way that the nipples can according to the

respective position of the plates on the one hand constitute a

background to the lights and on the other hand used to extrude the

produced after it was cast in the lights and

cooled.

2 - Device according to claim 1 characterized in that

the height of the nipples (12) is greater than the thickness

of the first plate (1) to allow extrusion

complete quantities of product poured, after

cooling.

3 - Device according to any one of claims

previous characterized in that the plates (1) and (5)

are made of a material having, on the surface, a

low adhesion coefficient for products with

collect.

4 - Device according to claim 3 characterized in that

the first plate is made of a product based on

silicone.

5 - Device according to claim 4 characterized in that

the device is made of silicone resin

polymerized with 4% hardener.

6 - Application of the device according to any one of

previous claims to sample collection

for analysis.

7 - Application of the device according to claim 6 to

analysis of samples in the petroleum industry 8 - Application of the device according to any one of

previous claims to the packaging of

viscous products.

9 - Application of the device according to claim 8 in

the chemical, food and pharmaceutical industries.