FR2896586A1 - Dispositif d'homogeneisation et de remplissage - Google Patents

Abstract

L'invention concerne un dispositif d'homogénéisation et de remplissage (30) d'une substance non fluide, comportant :- une cuve circulaire (32) comprenant une paroi latérale (323) et une paroi de fond (321) présentant une ouverture (322) ;- une palette (34) rendue mobile en rotation autour de l'axe (X-X') de la cuve (32) et permettant de réaliser un raclage de ladite substance présente dans la cuve, et- un ensemble mobile (40, 42, 44, 46) comprenant au moins une première portion (401) apte à combler l'ouverture (322) en formant un fond de cuve plat et plein, et une deuxième portion (402) apte, à combler l'ouverture (322) en formant un fond de cuve qui, à l'exception de l'emplacement du logement (4020), est plat et plein, ledit ensemble mobile pouvant prendre une troisième position dans laquelle l'ouverture (322) reste libre de sorte que le fond de cuve reste partiellement ouvert.Application à l'échantillonnage de rapûre de betterave.

Description

L'invention concerne un dispositif d'homogénéisation et de remplissage

d'une substance non fluide. Plus précisément, l'invention concerne le domaine de l'échantillonnage d'une substance non fluide qui ne présente pas systématiquement une composition identique, d'un lot à l'autre, et éventuellement au sein d'une dose prélevée dans un même lot. On entend par substance non fluide, une matière qui ne coule pas ou de façon très limitée, de sorte qu'elle est apte à rester assez compacte, sous la forme d'un agglomérat, d'un paquet, d'un tas, ou d'une boule qui garde sa cohésion lorsque l'ensemble de cette matière a été rassemblé. Dans certains domaines, il est nécessaire de réaliser un échantillonnage d'une matière non fluide, en particulier d'une matière peu visqueuse, crémeuse ou pâteuse, éventuellement d'une matière pulvérulente apte à rester en tas ou agglomérat, en vue de la mesure d'un ou de plusieurs paramètres, parmi plusieurs échantillons de cette matière. Ainsi, notamment dans le souci de respecter des règles statistiques, on doit au préalable effectuer pour chaque lot à caractériser, un prélèvement d'une ou de plusieurs doses, chaque dose devant être homogénéisée avant l'échantillonnage et la mesure du paramètre de chaque échantillon.

Ainsi, notamment, mais non limitativement, dans le domaine de la betterave sucrière, il est nécessaire de connaître la concentration en sucre de chaque lot, pour anticiper le rendement en sucre à l'issue de la transformation de cette matière première et également calculer la rémunération du producteur, correspondant à cette teneur en sucre. Cette opération se déroule seulement sur une période de temps limitée à la récolte de la betterave sucrière car le produit doit être dosé puis transformé rapidement après la récolte pour éviter une dégradation de ses qualités sucrières. A ce jour, après avoir râpé plusieurs betteraves du lot considéré, on effectue un échantillonnage manuel de cette rapûre par pesée avant de réaliser, au moyen d'une machine dédiée, la mesure du taux de sucre. Cette procédure présente plusieurs inconvénients : la mise en oeuvre manuelle de ces opérations requiert un temps assez long de réalisation, par différents opérateurs simultanément placés dans les différentes sucreries qui doivent toutes être équipées de la machine de mesure du taux de sucre. En outre, la préparation manuelle de l'échantillon dosé emporte une assez grande marge d'erreur, qui est encore accentuée par l'intervention de plusieurs opérateurs et de plusieurs machines de dosage. La présente invention se propose de fournir un dispositif 5 d'homogénéisation et de remplissage d'une substance non fluide, qui permette la préparation automatisée d'un échantillon de substance non fluide avant sa caractérisation. A cet effet, l'objectif de la présente invention est de proposer un dispositif qui effectue, pour chaque dose prélevée, un cycle 10 comprenant trois phases successives :le mélange intime de la matière constituant une dose, le remplissage précis et reproductible d'une barquette contenant l'échantillon à doser, puis la vidange de la portion restante de la dose. Ce dispositif doit permettre un fonctionnement en continu sur plusieurs cycles, en évitant la présence d'un résidu de cette 15 substance non fluide à la fin d'un cycle, qui pourrait se mélanger avec le contenu d'une nouvelle dose lors du cycle suivant. A cet effet, selon la présente invention, le dispositif est caractérisé en ce qu'il comporte : une cuve circulaire comprenant une paroi latérale et une paroi de fond 20 de rayon Ri qui présente à sa périphérie une ouverture ; une palette rendue mobile en rotation autour de l'axe de la cuve de façon que lorsque la palette parcourt un tour, le bord de la palette vient en contact avec la face de la paroi de fond et de la paroi latérale tournée vers l'intérieur de la cuve, ce par quoi elle réalise un raclage de ladite 25 substance (61) présente dans la cuve, et -un ensemble mobile comprenant au moins : + une première portion dont le contour est complémentaire de celui de l'ouverture et apte, dans une première position de l'ensemble mobile, à combler l'ouverture en formant un fond de cuve plat et plein ; et 30 + une deuxième portion dont le contour est complémentaire de celui de l'ouverture, comprenant un logement pour la réception d'une barquette et apte, dans une deuxième position de l'ensemble mobile, à combler l'ouverture en formant un fond de cuve qui, à l'exception de l'emplacement du logement, est plat et plein ; 35 + ledit ensemble mobile pouvant prendre une troisième position dans laquelle l'ouverture reste libre de sorte que le fond de cuve reste partiellement ouvert. De cette manière, on comprend que la palette étant en contact avec les parois de la cuve, elle permet de déplacer une dose de la substance préalablement introduite dans la cuve, ce qui conduit à son malaxage dans la première position, puis au remplissage de la barquette placée dans le logement dans la deuxième position, et enfin à la sortie du résidu de la dose de cette substance dans la troisième position. C'est donc la présence de la palette dans une cuve, comme outil de malaxage, puis comme outil d'étalage et enfin comme raclette de nettoyage, en présence de l'ouverture de la paroi de fond de la cuve et de l'ensemble mobile, qui permet à la cuve de servir successivement de lieu de mélange, de complément de volume pour le partage de la dose lors du remplissage de la barquette contenant l'échantillon, puis de trappe lors de la vidange totale de la cuve par le reste de la dose. Parmi les différentes formes possibles, la paroi latérale de la cuve est de préférence de forme sensiblement cylindrique , sous la forme d'une virole, la paroi de fond présente avantageusement une face supérieure plane.

La manipulation de la substance par la palette comporte notamment la possibilité de ramasser toute la dose par le fait que le bord de la palette est en contact avec les parois de la cuve : on entend par bord une portion continue de la périphérie de la palette délimitant une zone utile située en regard de la paroi de la cuve.

Egalement, le logement de la deuxième portion de l'ensemble mobile, apte à recevoir la barquette qui va être remplie de matière pour constituer un ou plusieurs échantillons, peut se présenter sous plusieurs formes et préférentiellement sous la forme d'une cavité en dépression depuis la face supérieure de la paroi de fond ou d'un trou débouchant traversant la paroi de fond. De cette façon, on peut utiliser cette machine pour la préparation rapide et strictement identique en continu, d'une grande quantité d'échantillons. Ainsi, dans le cas précédemment présenté de l'échantillonnage de rapûre de betteraves, ces échantillons préparés dans chaque sucrerie peuvent être congelés, ce qui autorise la réalisation de la mesure du taux de sucre de ces échantillons sur une période plus longue au moyen d'une seule machine de dosage. Ainsi, on comprend que la reproductibilité de la préparation des échantillons est assurée au moyen du dispositif selon l'invention , ce qui, en conjonction avec une mesure du taux de sucre de tous ces échantillons avec une même machine, assure une précision, et surtout une homogénéité, beaucoup plus grande du résultat de ces mesures. Selon des avantageuses dispositions prises seules ou en combinaison : W la palette est montée sur un arbre rotatif autour du même axe que la cuve, disposé dans une bague (ou virole) reliée à la paroi de fond et délimitant, avec la paroi de fond et la paroi latérale, le volume de la cuve, la face tournée vers l'extérieur de ladite bague étant en contact avec le bord de la palette, - le dispositif comporte en outre des moyens de commande en rotation de la palette permettant le déplacement en rotation de la palette dans les deux sens, ce qui permet d'améliorer les résultats de la phase de malaxage ou homogénéisation, - dans ce cas, avantageusement, dans un sens de rotation la palette reste sensiblement perpendiculaire au fond de la cuve, ce par quoi le contact avec pression réalise un raclage de ladite substance présente dans la cuve, et dans le sens de rotation inverse, la palette est inclinée en formant un angle aigu entre le fond de la cuve et la face avant de la palette, ce par quoi elle réalise un étalage de ladite substance sur le fond de cuve : ce traitement différent de la substance par la palette, selon la position verticale ou inclinée de la palette, qui est fonction de son sens de rotation, résulte notamment du fait que les zones inférieures et latérales de la palette présentent une certaine souplesse au moins sur cette portion de la périphérie de la palette apte à venir en contact, avec les parois de la cuve de sorte que dans la position inclinée la matière n'est pas raclée entièrement; il faut relever que ce traitement différent de la substance par la palette améliore encore le résultat de la phase de malaxage et facilite le remplissage de la barquette, - le contour de ladite ouverture est délimité par un arc de cercle de rayon R2 et ledit ensemble mobile est équipé d'un disque de rayon R2, monté rotatif autour d'un axe parallèle à l'axe de la cuve, et présentant une face utile, supérieure, qui est disposée dans le même plan que la face supérieure de la paroi de fond. En outre, le disque est avantageusement disposé de sorte que son axe se trouve à une distance D de l'axe de la cuve, inférieure à R1+R2, sur la bissectrice du secteur de la paroi de fond circonscrit à l'ouverture de façon que le disque forme au moins ladite première portion, -avantageusement, le disque comporte un premier secteur formant la première portion de l'ensemble mobile, un deuxième secteur formant la deuxième portion de l'ensemble mobile, et un troisième secteur formant une troisième portion de l'ensemble mobile et présentant une échancrure : cette disposition permet également de remplir les objectifs de la présente invention par un ensemble mobile de forme simple; de plus, outre sa possibilité de tourner autour de son axe passant en son centre, le disque peut rester à un emplacement fixe s'agissant de la position de son axe, ou présenter un ou plusieurs autres degrés de liberté le rendant déplaçable par rapport à la cuve, Selon une forme préférée, chacun des premier, deuxième et troisième secteurs du disque présente un angle au centre de 120 ; - le contour de ladite échancrure est délimité par un arc de cercle de rayon RI qui coïncide avec le contour de la face de la paroi latérale tournée vers l'intérieur de la cuve lorsque l'axe du disque est disposé à la distance D de l'axe de la cuve et que le disque est placé dans une position angulaire selon laquelle le troisième secteur du disque chevauche le secteur de la paroi de fond circonscrit à l'ouverture, les bissectrices du troisième secteur et du secteur de la paroi de fond circonscrit à l'ouverture étant superposées : cet agencement permet de faciliter le nettoyage de la cuve et sa vidange complète lors de la dernière et troisième phase du cycle, par le fait que dans la troisième position, l'ouverture du fond de la cuve et l'échancrure du disque sont superposées; - le dispositif selon l'invention comporte en outre des moyens de commande en rotation du disque aptes, lorsqu'ils sont activés, à faire tourner le disque d'un angle tel que le disque passe d'une position dans laquelle un secteur parmi les premier, deuxième et troisième secteurs du disque chevauche le secteur de la paroi de fond circonscrit à l'ouverture, avec une bissectrice commune, vers une position suivante dans laquelle un autre secteur parmi les premier, deuxième et troisième secteurs disque chevauche le secteur de la paroi de fond circonscrit à l'ouverture, avec une bissectrice commune, ce par quoi on obtient l'amenée du secteur angulaire suivant du disque à l'emplacement de l'ouverture de la paroi de fond le recours à trois secteurs de taille identique du disque simplifie la commande du mouvement de rotation du disque qui peut se faire dans un seul sens, permettant le passage successif du premier, puis du deuxième et enfin du troisième secteur en regard de l'ouverture de la cuve, et selon une avancée identique de 120 . D'autres avantages et caractéristiques de l'invention ressortiront 10 à la lecture de la description suivante faite à titre d'exemple et en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue générale en perspective d'une installation de dosage incluant le dispositif selon la présente invention, où certaines parties ont été partiellement retirées pour permettre une 15 meilleure visibilité ; la figure 2 est une vue partielle agrandie de la figure 1 montrant une portion du dispositif selon la présente invention lors de la première étape du cycle de fonctionnement mettant en oeuvre ce dispositif ; 20 les figures 3 à 10 sont des vues en projection partielle depuis le haut des parties principales montrées sur la figure 2, selon les autres étapes de la mise en oeuvre du dispositif selon la présente invention ; la figure 11 est une vue en perspective éclatée 25 depuis le dessous d'un détail de la figure 6 ; la figure 12 est une vue en coupe partielle selon la ligne XII-XII de la figure 6 ; - la figure 13 est une vue schématique agrandie en coupe selon la ligne XIII-XIII de la figure 10 montrant l'étape de 30 nettoyage réalisée à la fin du cycle de fonctionnement du dispositif selon la présente invention ; la figure 14 est une vue en perspective éclatée du montage de la palette ; - la figure 15 est une vue en perspective des éléments 35 représentés sur la figure 14, après montage lorsque la palette est en butée dans une première position (haute ou verticaie) - la figure 16 est une vue en coupe dans !a direction XVI-XVI de la figure 15; et les figures 17 et 18 sont des vues schématiques représentant les étapes de départ et finale du passage de la palette depuis la première position (haute et verticale) à la deuxième position (basse et inclinée) à l'intérieur de la cuve, sans substance en zone radialement extérieure et avec substance en zone radialement intérieure ; - la figure 19 montre en coupe un détail de montage de l'arbre de la palette ; et, - les figures 20 et 21 sont des vues en coupe partielles et agrandies respectivement selon les lignes )0(-XX et XXI-XXI des figures 17 et 18. Sur la figure 1, est visible un exemple d'une installation d'échantillonnage 20 comprenant un dispositif d'homogénéisation et de remplissage 30 selon la présente invention. Pour réaliser le traitement, à savoir successivement l'homogénéisation, le remplissage d'une barquette puis le nettoyage de la râpure de betteraves, le dispositif 30 comporte essentiellement trois éléments venant en contact avec la râpure de betteraves ou tout autre substance non fluide que l'on souhaite échantillonner. En premier lieu, le dispositif 30 comporte une cuve circulaire 32 fixe de rayon RI, visible notamment partiellement sur la figure 1, et de façon plus complète sur la figure 2, qui comprend - une paroi de fond 321 présentant une surface supérieure plane, horizontale et circulaire, pleine à l'exception d'une ouverture 322 située le long d'une portion de la périphérie de la paroi de fond, sous la forme d'une échancrure de contour en forme d'arc de cercle de rayon R2 (voir la figure 11) circonscrite par le secteur A (voir figure 3) ; -une paroi latérale 323 constituée d'une virole cylindrique de section circulaire, d'axe vertical X-X' passant par le centre 01 de la paroi de fond 321, concentrique avec la paroi de fond 321, la face latérale de cette paroi latérale 323 tournée vers l'intérieur de la cuve formant, en projection, un cercle de rayon R1 ; -une bague centrale 324 coaxiale avec la paroi latérale 321 35 délimitant, autour de l'axe X-X' et à l'intérieur de la bague 324, un trou cylindrique.

En second lieu, le dispositif 30 comporte une palette 34 mobile en rotation autour de l'axe X-X' et formant l'outil qui va successivement servir à homogénéiser, étaler la substance dans la barquette pour former un échantillon, puis déplacer cette matière par raclage pour l'évacuer par l'ouverture 322 lors de la vidange et du nettoyage simultané de la cuve 32. À cet effet, la palette 34 (voir figures 14 à 19) est formée d'un assemblage en sandwich, autour d'une tige de support 344, entre un élément central 341, souple (par exemple en caoutchouc), qui présente une forme plane selon un contour sensiblement rectangulaire, et deux plaques 342 rigides (par exemple en métal ou plastique) présentant des dimensions légèrement inférieures à l'élément central 341. De cette façon, après montage (fixation par collage, rivetage, vissage...), comme il apparaît notamment sur la figure 15, l'élément central 341 déborde sur le côté et en bas de la palette 34 afin de constituer une lèvre continue 343 en forme de U le long de la portion inférieure et des deux portions latérales de la périphérie de la palette 34. La palette 34 ainsi constituée présente une première face 345 et une deuxième face 346. Cette palette 34 est montée sur un arbre coudé 36 dont la portion horizontale 361 porte la palette 34 et dont la portion verticale 362 est logée dans un manchon vertical 38 coaxial avec la bague centrale 324 de la cuve 32, et disposé dans l'ouverture de la bague 324. Un moto-réducteur synchrone 39 (figure 1) est solidaire de la portion verticale 362 de l'arbre coudé 36, afin de mettre en rotation la palette dans les deux sens. Il est prévu d'utiliser un motoréducteur 39 à codage absolu afin de connaître à tout moment le nombre de tours réalisé dans un sens de rotation et la position angulaire de la palette 34 dans la cuve 32, ainsi qu'avantageusement la vitesse de rotation. Le manchon 38 présente (voir figures 16 et 19) une fente hélicoïdale 381 s'étendant sur sensiblement 360 autour de l'axe X-X', et qui coopère avec un ergot 382 horizontal. Cet ergot 382 horizontal est monté dans la partie verticale 362 de l'arbre 36 et comporte à son extrémité un roulement annulaire 383 qui coopère avec la fente hélicoïdale 381 dont la paroi constitue une rampe. De cette façon, à chaque changement de sens de rotation de l'arbre 36, ce dernier s'abaisse (ou monte) jusqu'à ce que l'ergot 382 vienne en butée à l'extrémité de la fente hélicoïdale 381. Dans le mode de réalisation illustré, une rotation horaire autour de l'axe X-X' emporte une position haute de la palette 34 et une rotation 5 anti-horaire emporte une position basse de la palette 34. En outre, un système de butées (voir la figure 14) de palette impose à cette dernière une angulation prédéterminée par rapport à un plan vertical. Plus précisément, la tige de support 344 est disposée à l'intérieur d'un alésage coaxial et débouchant de la portion horizontale 361 10 de l'arbre coudé 36, à l'emplacement de deux butées 363 et 364, en forme de cames annulaires avec une zone de guidage extérieure (3631 ou 3641), montées solidairement autour de l'extrémité de la tige de support 344 et qui coopèrent avec une tige de blocage 365 montée sur la zone haute de la portion verticale 362 de l'arbre 36 en regard de ces zones de 15 guidage extérieures 3631 et 3641. De cette façon, on impose à la palette 34, à chaque changement de sens de rotation de l'arbre 36, un changement d'inclinaison de la palette 34 autour de son axe horizontal centré sur la portion horizontale 361 creuse de l'arbre 36, jusqu'à ce que la tige de 20 blocage 365 vienne en butée contre la fin 3632 ou 3642 de la zone de guidage 3631 ou 3641 de la butée 363 ou 364. Dans le mode de réalisation illustré, une rotation horaire autour de l'axe X-X' emporte une arrivée en butée contre la fin 3632 de la zone de guidage 3631 de la butée 363 correspondant à la mise en position verticale (et haute) de la 25 palette 34 (voir figure 17) et une rotation anti-horaire autour de l'axe X-X' emporte une arrivée en butée contre la fin 3642 de la zone de guidage 3641 de la butée 364 correspondant à la mise en position inclinée (et basse) de la palette 34 (voir figure 18). Sur les figures 17 et 18, on voit également que dans toutes les 30 positions (verticale et inclinée) de la palette 34, lorsqu'il n'y a pas de substance dans la cuve, cette dernière, et plus précisément sa bordure inférieure et latérale, matérialisée par la lèvre 343, forme un contact continu selon une ligne en forme de U avec le fond et les faces latérales de la cuve 32.

Plus précisément, comme il apparaît sur les figures 17 et 18, les réglages, notamment en hauteur et en inclinaison de la palette 34, sont tels -qu'en l'absence de substance dans la cuve 32, dans la première position, verticale et haute (zone radialement extérieure de la figure 17), la partie inférieure de la lèvre 343 est en contact avec appui avec la face supérieure de la paroi de fond 321 et les parois verticales de la cuve 32 (paroi latérale 323 et bague 324), et dans la deuxième position, inclinée et basse, la partie inférieure de la lèvre 343 est en contact sans appui et avec la face supérieure de la paroi de fond 321 qu'elle effleure (zone radialement extérieure de la figure 18). -qu'en présence de substance 61 dans la cuve, dans la première position, verticale et haute (zone radialement intérieure de la figure 17), la partie inférieure de la lèvre 343 est toujours en contact avec appui avec la face supérieure de la paroi de fond 321 (voir figure 20) et les parois verticales de la cuve 32 de sorte que le passage de la palette 34 effectue un raclage, c'est-àdire un ramassage complet, nettoyant, de la substance 61, et dans la deuxième position, inclinée et basse (zone radialement intérieure de la figure 18), la partie inférieure de la lèvre 343 s'est relevée par sa souplesse et n'est plus en contact avec la face supérieure de la paroi de fond 321 (voir figure 21), mais elle ramasse une partie de la dose de la substance en laissant derrière elle une couche de substance 61 qui s'étale ainsi relativement uniformément au fond de la cuve 32. Il faut noter que cet étalement de matière dans la deuxième 25 position résulte aussi du fait que dans ce cas, avec la substance présente dans la cuve 32, on obtient une venue en butée parfaite entre la tige de blocage 365 et la fin 3642 de la zone de guidage 3641 de la butée 364 correspondant à la mise en position inclinée. En troisième lieu, le dispositif 30 comporte un disque 40 formant 30 un plateau mobile en rotation autour d'un axe Z-Z' vertical parallèle à l'axe X-X' et passant par le centre 02 du disque 40 (voir figure 3). La position relative entre le disque 40 et la cuve 32 est telle que la droite passant par le centre 01 de la paroi de fond 32 et le centre 02 du disque 40 forme la bissectrice du secteur angulaire A de la paroi de fond 321 circonscrit à 35 l'ouverture 322.

Ce disque 40 présente un rayon R2 et la distance D qui sépare le centre 01 de la paroi de fond 32 du centre 02 du disque 40 est telle que le disque 40 peut venir combler l'ouverture 322 de la paroi de fond 321 de la cuve 32.

Plus précisément, comme il apparaît notamment sur la figure 3, le disque 40 présente en réalité trois secteurs angulaires s'étendant chacun sur 120 , et formant chacun une portion fonctionnellement différente. La première portion 401 (premier secteur) du disque 40 correspond à une zone pleine du disque 40 dont une partie de bordure 4010 est apte, comme il apparaît sur la figure 3 à combler l'ouverture 322. La deuxième portion 402 (deuxième secteur) du disque 40, située dans le sens horaire par rapport à la première portion 401 dans l'exemple illustré, est également plein, à l'exception d'un logement 4020 réalisé sous la forme d'un trou débouchant de forme sensiblement rectangulaire, apte à venir en regard de l'ouverture 322. La troisième portion 403 (troisième secteur) du disque 40 est pleine à l'exception d'une échancrure 4030 formée sur la périphérie du disque 40 selon une forme en arc de cercle de rayon R1 apte à venir en regard de l'emplacement de l'ouverture 322 de la paroi de fond 321. Dans le mode réalisation préférentiel illustré, le disque 40 est seulement mobile en rotation autour de l'axe Z-Z' mais on peut prévoir un ou plusieurs degrés de mobilité supplémentaire(s). Ce disque est monté en son centre 02 sur un arbre 42 relié à un moto-réducteur 44 via un indexeur électromécanique 46 qui permet, grâce à un système de cames (non visible), de limiter la rotation de l'arbre 42 pour qu'il se positionne dans trois positions angulaires correspondant respectivement au placement centré de chacune des trois portions 401, 402 et 403 du disque par rapport à l'ouverture 322 de la cuve 32.

On va maintenant se reporter aux figures 2 à 10 qui illustrent chacune des étapes d'un exemple de cycle complet mettant en oeuvre le dispositif d'homogénéisation et de remplissage 30 selon l'invention. Au départ (voir figure 2), la palette 34 est en position angulaire centrée au dessus de l'ouverture 322, en dessous de moyens de nettoyage 50 de la palette 34 pouvant être activés lorsque ladite palette 34 est au dessus de l'ouverture 322, ces moyens de nettoyage 50 étant décrits plus loin. Dans cette position initiale, l'ouverture 322 de la paroi de fond 321 est obturée parfaitement par la partie de bordure 4010 du disque 40 (voir figure 3) et (voir figure 2), une buse (commandée manuellement ou automatiquement) formant des moyens d'alimentation en substance non fluide, libère une dose 61 de substance dans la cuve 32 dans une zone située sensiblement à l'opposé de l'emplacement de la palette 34. Ensuite débute la première phase du cycle ou phase d'homogénéisation. Au début de cette première phase (figure 3), la palette effectue plus d'un tour dans le sens horaire afin d'entraîner au niveau de sa première face 345 (formant ici la face avant), par raclage des parois de la cuve 32, la dose 61 qui reste sous forme d'une boulette.

Ensuite, la palette 34 change de sens de rotation, passe en position inclinée au bout d'un tour en rotation en sens anti-horaire et finit par atteindre la dose 31 qui est alors étalée sur tout le fond de la cuve 32 par le fait de l'inclinaison de la palette 34 (figure 4) comme il a précédemment été expliqué en relation avec les figures 17, 18, 20 et 21.

On fait ensuite à nouveau tourner la palette dans le sens horaire, ce qui réalise la collecte de la dose 61 pour former à nouveau une unique boulette au bout d'un tour (figure 5). Cette alternance, de rotation en sens anti-horaire combinée à un étalage, puis de rotation en sens horaire pour la collecte de la dose 61, peut être réalisée plusieurs fois afin d'améliorer l'homogénéité du mélange résultant de la succession d'étalement et de collecte de la dose. Ensuite, on passe dans la deuxième phase du cycle ou phase de remplissage. En premier lieu (figure 5), on effectue une rotation du disque 30 40 pour placer sa deuxième portion 402 présentant le logement 1020 en coïncidence avec l'ouverture 322 de la paroi de fond 321. A ce stade, il faut noter que, le dispositif 30 comporte en outre des moyens de support d'une barquette 90, sous la forme d'un support de barquette 80, permettant le positionnement de la barquette 90 dans le 35 logement 1020, dans la deuxième position de l'ensemble mobile (disque 40), de façon que la face supérieure de la barquette 90 affleure avec le fond de la cuve 32. A cet effet, l'installation d'échantillonnage 20 comporte (figure 1) un système d'amenée 70 d'un support de barquette 80 autorisant (via un vérin) un déplacement horizontal le long d'un rail 72 aboutissant sous l'ouverture 322, d'un bras 74 à l'extrémité duquel est disposé un vérin vertical 76 dont la portion mobile haute soutient le support de barquette 80. Ce support de barquette 80 est un sabot, par exemple métallique, comportant deux cavités 82 et qui est percé de trous débouchants permettant son maintien par effetventouse sur le vérin vertical 76. On utilise une barquette 90 (voir figure 11) qui est par exemple formée d'une pellicule plastique ayant le même profil que le support 80, qui est placée sur le support 80, notamment par un opérateur alors que le bras 74 est éloigné du dispositif 30. Lorsque ce support 80 arrive, par une commande automatique, sous l'ouverture 322, après la rotation de 120 du disque 40, le vérin vertical 76 est activé pour placer le support 80 dans le logement 4020 de sorte que la face supérieure de la barquette 90 affleure avec la face supérieure du fond de cuve (voir figure 6). Ce résultat est atteint de façon précise par l'utilisation d'un logement 1020 et d'un support 80 de contour complémentaire, ayant une forme de tronc de cône allant en s'évasant vers le bas. On remarque également sur la figure 11 que le bord circulaire du disque 40 présente un pas de vis hélicoïdal 404 (voir figure 12) qui, en complémentarité d'un rebord de la paroi de fond 321 qui présente un chant droit, forme une vis d'Archimède qui évacue tout éventuel débris de substance par l'ouverture 322 dans le bac 92 de déchets situé dessous (voir figure 1).

Comme on le voit sur les figures 7 et 8, ensuite, la palette 34 reprend une série d'alternances de rotation en sens anti-horaire et horaire sur à chaque fois au moins un tour complet, pour étaler la substance dans le fond de la cuve 32, et par là même remplir les deux cavités de la barquette 90.

Pendant la dernière étape de cette deuxième phase, la palette termine par un tour complet au moins dans ie sens horaire (voir figure 9) afin de rassembler, par un raclage nettoyant du fond et des parois latérales de la cuve 32, le reste 62 de la dose 61 en une boulette située en dehors de l'ouverture 322, ce qui réalise également le lissage parfait de la surface supérieure de chaque échantillon de substance 63 contenu dans les cavités de la barquette 90 (la surface des échantillons est située dans le même plan que la face supérieure de la barquette 90 et du fond de cuve, l'ensemble étant affleurant) et le nettoyage de la face supérieure de la barquette 90 en dehors des cavités remplies des échantillons 63 (voir figure 9).

Enfin, lors de la dernière phase (vidange) du cycle, comme il ressort de la figure 10, on évacue le support de barquette 80 rempli de ces deux échantillons 63, on effectue une rotation du disque 40 pour placer sa troisième portion 403 présentant l'échancrure 4030 en coïncidence avec l'ouverture 322 de la paroi de fond 321. Ensuite, on effectue une rotation dans le sens horaire de la palette 34 qui amène tout le reste 62 de la dose jusqu'à l'ouverture 322 qui coïncide alors avec l'échancrure 4030 du disque, pour la vidange de la cuve par chute du reste 62 de la dose par gravité dans le bac à déchets 92 situé en dessous. Par ailleurs (non représenté), on réalise le déplacement précédemment décrit du support de barquette 80 jusqu'à l'extrémité arrière du rail 72, on envoie de l'air au travers des trous du support 80 pour faciliter le détachement de la barquette 90 remplie qui peut alors être refermée de façon étanche, par exemple par thermoscellage, puis éventuellement placée dans un congélateur avant le traitement ultérieur de la substance. Alors que la palette 34 se trouve en position finale identique à sa position initiale, comme on le voit sur la figure 13, elle est alors nettoyée des résidus de la dose précédente 61 par deux raclettes 51 mobiles verticalement par une tige de vérin 52 traversée par un canal 53 d'arrivée d'air qui débouche à l'emplacement d'une fente 54 sur un revêtement souple 55 recouvrant les raclettes 51, qui forment alors deux lèvres qui sont aptes à nettoyer chacun l'une des faces de la palette 34. Par la suite, on se trouve dans la configuration de départ du dispositif 30 et les étapes peuvent être recommencées à l'identique lors d'un nouveau cycle aboutissant à la formation d'échantillons issus d'une nouvelle dose 61 de substance.

Ainsi, on peut réaliser en continu la formation (de paires) d'échantillons de taille, et donc de poids, sensiblement identiques présentant entre eux un très faible écart. Également, afin de réaliser automatiquement le cycle qui vient d'être décrit le dispositif 30 comporte en outre des moyens de régulation programmables aptes à activer ou à désactiver lesdits moyens de commande en rotation (moto-réducteur 39) de la palette 34 et lesdits moyens de commande en rotation (moto-réducteur 44) du disque 40 de sorte que : - dans une première phase d'homogénéisation, l'ensemble mobile (disque 40) étant dans la première position, et après l'introduction d'une dose 61 de la substance dans la cuve 32 , la palette 34 réalise plusieurs rotations ;

- dans une deuxième phase de remplissage de la barquette 90, l'ensemble mobile (disque 40) étant passé dans la deuxième position et une barquette 90 se trouvant dans le logement 4020, la palette 32 réalise un mouvement de rotation permettant l'amenée d'au moins un échantillon 63 de la substance à l'intérieur de la barquette 90 ; et - dans une troisième phase de nettoyage et de vidange de la cuve 32, l'ensemble mobile (disque 40) étant passé dans la troisième position, la palette 34 réalise un mouvement de rotation permettant l'évacuation de tout le reste 62 de la dose de la substance par l'ouverture 322. On comprend que cette programmation peut être mise en oeuvre aisément par des informations (notamment la position angulaire de la palette par rapport à la cuve et par rapport à la verticale, et la vitesse de la palette 34, ainsi que la position angulaire du disque 40) fournies en particulier par les moto-réducteurs 39 et 44. Différents programmes peuvent être prévus, notamment en fonction du type de substance non fluide échantillonnée en série par le dispositif conforme à la présente invention, selon sa texture, la quantité formant la dose de départ, son aptitude à l'étalement, la température.... De plus, il faut comprendre que l'exemple de réalisation décrit précédemment n'est pas limitatif ni en terme de structure ni en terme de fonctionnement.

Ainsi, ce n'est que de façon préférentielle que : dans la première phase d'homogénéisation la palette 34 effectue plusieurs allers et retours dans un sens de rotation puis dans l'autre, d'environ au moins un tour complet à chaque fois, afin de mélanger intimement l'ensemble de la dose 61 par une succession d'étalement et regroupement de matière par raclage, dans la deuxième phase de remplissage de la barquette 90 la palette 34 effectue également plusieurs allers et retours dans un sens de rotation puis dans l'autre, d'environ au moins un tour complet à chaque fois, afin de remplir les deux cavités de la barquette 90, sans dépassement de matière, par une succession d'étalement et de nettoyage de la face supérieure de la barquette 90 par raclage, et dans la troisième phase de nettoyage et de vidange de la cuve 32, la rotation du disque dans le sens horaire s'effectue sur moins d'un tour pour d'une part évacuer par l'ouverture 322 le reste 62 de la dose de substance non fluide, et d'autre part positionner la palette au droit des moyens de nettoyage (50) de la palette 34 ; Ainsi, grâce à la présente invention, on peut réaliser au moyen d'un dispositif mécanique relativement simple (peu de pièces, des pièces aux formes simples et peu de mouvements), un dispositif qui est apte à permettre la formation d'échantillons en continu de façon au moins semi automatisée. Dans ce qui précède, on comprend que le mode de réalisation décrit du dispositif permet de réaliser de façon automatique une partie des étapes du procédé d'échantillonnage, certaines fonctionnalités de l'installation d'échantillonnage, non remplies par le dispositif selon l'invention, restant manuelles ou pouvant par ailleurs être automatisées en supplément. II en va ainsi notamment du retrait d'une barquette remplie ou de la mise en place d'une nouvelle barquette vide sur le support de barquette, ou encore de la pose d'un opercule étanche pour refermer les cavités de la barquette, ou de l'alimentation de la cuve en dose de la substance. On comprend de ce qui précède que la présente invention n'est pas limitée au domaine de l'échantillonnage de la rapûre de betteraves sucrière mais qu'elle peut s'appliquer également dans d'autres applications. Ainsi, par exemple l'invention peut être utilisée pour la réalisation au moins partiellement automatisée d'un échantillonnage d'une substance formée d'un produit intermédiaire prélevé au cours d'un processus de fabrication, par exemple dans le domaine alimentaire, cosmétique, etc...

Claims (11)

REVENDICATIONS

1. Dispositif d'homogénéisation et de remplissage (30) d'une substance non fluide (61), caractérisé en ce qu'il comporte ; - une cuve circulaire (32) comprenant une paroi latérale (323) et une paroi de fond (321) de rayon R1 qui présente à sa périphérie une ouverture (322) ; - une palette (34) rendue mobile en rotation autour de l'axe (X-X de la cuve (32) de façon que lorsque la palette (34) parcourt un tour, le bord (343) de la palette (34) vient en contact avec la face de la paroi de fond (321) et de la paroi latérale (323) tournée vers l'intérieur de la cuve, ce par quoi elle réalise un raclage de ladite substance (61) présente dans la cuve (32), et - un ensemble mobile (40, 42, 44, 46) comprenant au moins + une première portion (401) dont le contour est complémentaire de celui de l'ouverture (322) et apte, dans une première position de l'ensemble mobile, à combler l'ouverture (322) en formant un fond de cuve plat et plein ; et + une deuxième portion (402) dont le contour est complémentaire de celui de l'ouverture (322), comprenant un logement (4020) pour la réception d'une barquette et apte, dans une deuxième position de l'ensemble mobile, à combler l'ouverture (322) en formant un fond de cuve qui, à l'exception de l'emplacement du logement (4020), est plat et plein ; + ledit ensemble mobile pouvant prendre une troisième position dans laquelle l'ouverture (322) reste libre de sorte que le fond de cuve reste partiellement ouvert.

2. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que la palette (34) est montée sur un arbre (36) rotatif autour du même axe (X-X') que la cuve (32), disposé dans une bague (324) reliée à la paroi de fond (321) et délimitant, avec la paroi de fond (321) et la paroi latérale (323), le volume de la cuve (32), la face tournée vers l'extérieur de ladite bague (324) étant en contact avec le bord de la palette (34).

3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens decommande (39) en rotation de la palette (34) permettant le déplacement en rotation de la palette (34) dans les deux sens.

4. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que dans un sens de rotation la palette (34) reste sensiblement perpendiculaire au fond de la cuve (32), ce par quoi elle réalise un raclage de ladite substance (61) présente dans la cuve (32), et dans le sens de rotation inverse, la palette (34) est inclinée en formant un angle aigu entre le fond de la cuve (32) et la face avant de la palette (34), ce par quoi elle réalise un étalage de ladite substance (61) sur le fond de cuve.

5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le contour de ladite ouverture (322) est délimité par un arc de cercle de rayon R2 et en ce que ledit ensemble mobile est équipé d'un disque (40) de rayon R2, monté rotatif autour d'un axe (Z-Z') parallèle à l'axe (X-X') de la cuve, et présentant une face utile qui est disposée dans le même plan que la face supérieure de la paroi de fond (321), le disque (40) pouvant être disposé de sorte que son axe (Z,Z') se trouve à une distance (D) de l'axe (X-X') de la cuve (32), inférieure à R1+R2, sur la bissectrice du secteur (A) de la paroi de fond (321) circonscrit à l'ouverture (322) de façon que le disque (40) forme au moins ladite première portion (401).

6. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le disque (40) comporte : - un premier secteur (401) formant la première portion de l'ensemble mobile ; - un deuxième secteur (402) formant la deuxième portion de l'ensemble mobile, et - un troisième secteur (403) formant une troisième portion de l'ensemble mobile et présentant une échancrure (4030).

7. Dispositif selon la revendication précédente, caractérisé en ce que le contour de ladite échancrure (4030)est délimité par un arc de cercle de rayon R1 qui coïncide avec le contour de la face de la paroi latérale (323) tournée vers l'intérieur de la cuve (32) lorsque l'axe (Z-Z') du disque (40) est disposé à la distance D de l'axe (X-X') de la cuve (32) et que le disque (40) est placé dans une position angulaire selon laquelle le troisième secteur (403) du disque chevauche le secteur (A) de la paroide fond (321) circonscrit à l'ouverture (322), les bissectrices du troisième secteur (403) et du secteur (A) de la paroi de fond (321) circonscrit à l'ouverture (322) étant superposées .

8. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de commande (44, 46) en rotation du disque (40) aptes, lorsqu'ils sont activés, à faire tourner le disque (40) d'un angle tel que le disque passe d'une position dans laquelle un secteur parmi les premier, deuxième et troisième secteurs (401, 402, 403) du disque chevauche le secteur (A) de la paroi de fond (321) circonscrit à l'ouverture (322), avec une bissectrice commune, vers une position suivante dans laquelle un autre secteur parmi les premier, deuxième et troisième secteurs (401, 402, 403) du disque chevauche le secteur (A) de la paroi de fond (321) circonscrit à l'ouverture (322), avec une bissectrice commune, ce par quoi on obtient l'amenée du secteur angulaire suivant du disque à l'emplacement de l'ouverture (322) de la paroi de fond (321).

9. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de support (80) d'une barquette (90) permettant le positionnement de la barquette dans le logement (4020), dans la deuxième position de l'ensemble mobile (40), de façon que la face supérieure de la barquette (90) affleure avec le fond de la cuve (32).

10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de nettoyage (50) de la palette pouvant être activés lorsque la dite palette (34) est au dessus de l'ouverture (322).

11. Dispositif selon les revendications 3, 8 et 9, caractérisé en ce qu'il comporte en outre des moyens de régulation programmables aptes à activer ou à désactiver lesdits moyens de commande (39) en rotation de la palette (34) et lesdits moyens de commande (44, 46) en rotation du disque (40) de sorte que : dans une première phase d'homogénéisation, l'ensemble mobile (40) étant dans la première position, et après l'introduction d'une dose (61) de la substance dans la cuve (40), la palette (34) réalise plusieurs rotations ; 3- dans une deuxième phase de remplissage de la barquette, l'ensemble mobile (40) étant passé dans la deuxième position et une barquette (90) se trouvant dans le logement (4020), la palette (34) réalise un mouvement de rotation permettant l'amenée d'au moins un échantillon (63) de la substance à l'intérieur de la barquette (90) ; et -dans une troisième phase de nettoyage et de vidange de la cuve, l'ensemble mobile (40) étant passé dans la troisième position, la palette (34) réalise un mouvement de rotation permettant l'évacuation de tout le reste (62) de la dose de la substance par l'ouverture (322).10