FR3110464A1 - Automatic device for crushing, homogenizing and sieving soil samples for analysis. - Google Patents

Automatic device for crushing, homogenizing and sieving soil samples for analysis. Download PDF

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FR3110464A1 FR2005375A FR2005375A FR3110464A1 FR 3110464 A1 FR3110464 A1 FR 3110464A1 FR 2005375 A FR2005375 A FR 2005375A FR 2005375 A FR2005375 A FR 2005375A FR 3110464 A1 FR3110464 A1 FR 3110464A1
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Abstract

Dispositif automatique de broyage, d’homogénéisation, et de tamisage d’échantillons de terrains en vue d’analyses, caractérisé en ce qu’il présente un pot cylindrique horizontal amovible, constitué de deux parties en forme de demi-cylindre, dont la partie inférieure est partiellement formée d’une passoire ou d’un tamis. Le pot est traversé longitudinalement par un axe amovible débordant, qui est mis en rotation alternativement dans les deux sens et comporte un nombre de lames qui lui sont perpendiculaires et une lame hélicoïdale longitudinale fixée sur deux lames rigides perpendiculaires à l’axe, au moins.Automatic device for grinding, homogenizing, and sieving soil samples for analysis, characterized in that it has a removable horizontal cylindrical pot, made up of two parts in the shape of a half-cylinder, the part of which lower part is partially formed by a colander or sieve. The pot is crossed longitudinally by a protruding removable shaft, which is rotated alternately in both directions and has a number of blades which are perpendicular to it and a longitudinal helical blade attached to two rigid blades perpendicular to the axis, at least.

Description

Dispositif automatique de broyage, d’homogénéisation et de tamisage d’échantillons de terrains pour les analyses.Automatic device for crushing, homogenizing and sieving ground samples for analysis.

La présente invention concerne un dispositif automatique de préparation rapide d’échantillons de terrains, en vue de leurs analyses, qui effectue à la fois le broyage des mottes, l’élimination de la gangue de terre sur les cailloux sans les briser, l’homogénéisation et le tamisage des échantillons.The present invention relates to an automatic device for the rapid preparation of soil samples, with a view to their analysis, which performs both the crushing of clods, the elimination of the gangue of earth on the pebbles without breaking them, the homogenization and sieving samples.

Ce dispositif est constitué d’un pot cylindrique horizontal, amovible, posé sur un cadre support anti-rotation. Le pot est formé de deux parties semi cylindriques. Les deux extrémités du pot, pourvues d’une ouverture circulaire, laissent passer un axe amovible ajusté à ces deux passages. La partie inférieure du pot est partiellement formée d’une passoire ou d’un tamis, la partie supérieure, sans orifice, fait fonction de couvercle qui est verrouillé en même temps que le pot sur son cadre support anti-rotation. La jonction entre les deux parties du pot est étanche. Une gouttière de forme arrondie, mobile verticalement, obstrue les orifices de la passoire ou du tamis de la partie inférieure du pot, lorsqu’elle est à son contact. L’axe précité porte un nombre de lames qui lui sont perpendiculaires, en matériau résistant à l’abrasion, rigide ou semi souple, ainsi qu’une lame longitudinale hélicoïdale, fixée sur au moins deux lames rigides perpendiculaires. Une extrémité de l’axe amovible est accouplée à un palier libre et l’autre extrémité à l’axe moteur. L’axe est mis en rotation par un moteur, à une vitesse adaptée au type d’échantillon, alternativement dans un sens et dans l’autre, pendant un temps fixé. En fin de cycle, le pot et l’axe peuvent être extraits facilement du dispositif pour vider les composants de l’échantillon de terrain restants après tamisage, cailloux et débris végétaux et permettre leur nettoyage.This device consists of a horizontal cylindrical pot, removable, placed on an anti-rotation support frame. The pot is made up of two semi-cylindrical parts. The two ends of the pot, provided with a circular opening, let pass a removable axis adjusted to these two passages. The lower part of the pot is partially made up of a colander or a sieve, the upper part, without an orifice, acts as a lid which is locked together with the pot on its anti-rotation support frame. The junction between the two parts of the pot is sealed. A rounded gutter, movable vertically, obstructs the openings of the colander or the sieve of the lower part of the pot, when it is in contact with it. The aforementioned shaft carries a number of blades which are perpendicular to it, made of abrasion-resistant, rigid or semi-flexible material, as well as a helical longitudinal blade, fixed to at least two perpendicular rigid blades. One end of the removable shaft is coupled to a free bearing and the other end to the motor shaft. The axis is rotated by a motor, at a speed adapted to the type of sample, alternately in one direction and the other, for a fixed time. At the end of the cycle, the pot and the axis can be easily extracted from the device to empty the components of the field sample remaining after sieving, stones and plant debris and allow their cleaning.

Domaine d’application :Application domain :

Ce dispositif est en premier lieu, mais pas exclusivement destiné à préparer des échantillons de prélèvements de terrains, pour les laboratoires qui effectuent des analyses diverses, destinées à définir les intrants à apporter à une parcelle pour optimiser une culture donnée ou détecter des contaminants. Les échantillons peuvent être séchés avant préparation, ou être à l’état brut. Ils contiennent des mottes de différentes dureté, qu’il faut broyer, des cailloux qui doivent être débarrassés de leur gangue de terre, mais qui ne doivent pas être broyés et qui sont éliminés après tamisage de la terre. L’échantillon à l’état brut, non séché, peut être humide et argileux. Dans ce dernier cas, les mailles de la passoire ou du tamis sont plus grandes que pour les échantillons séchés.This device is primarily, but not exclusively intended to prepare samples of land samples, for laboratories that perform various analyzes, intended to define the inputs to be made to a plot to optimize a given crop or detect contaminants. The samples can be dried before preparation, or be in the raw state. They contain clods of different hardness, which must be crushed, pebbles which must be rid of their gangue of earth, but which must not be crushed and which are eliminated after sieving the earth. The raw, undried sample may be wet and clayey. In the latter case, the mesh of the colander or sieve is larger than for the dried samples.

Ce dispositif est particulièrement utile car le nombre de prélèvements sur une seule parcelle est d’une douzaine au moins. La préparation manuelle d’échantillons séchés, consistant à l’aide d’un marteau à briser les mottes et à l’aide d’une passoire ou d’un tamis rigide à tamiser l’échantillon, est pénible et fastidieuse. Pourtant la qualité de cette préparation conditionne la qualité des analyses.This device is particularly useful because the number of samples taken from a single plot is at least a dozen. Manual preparation of dried samples, consisting of using a hammer to break up the clumps and using a strainer or stiff sieve to sieve the sample, is tedious and time-consuming. However, the quality of this preparation determines the quality of the analyses.

Les sociétés allemandes Fritsch et Retsch proposent des broyeurs, qui tamisent aussi l’échantillon broyé, mais qui malencontreusement broient les cailloux. Les cailloux les plus gros doivent être éliminés avant broyage. La terre tamisée n’est pas homogénéisée, car la capacité de la partie active de ces broyeurs est limitée. Les deux sociétés proposent aussi des tamis vibrants, indépendants des broyeurs, qui peuvent être superposés.The German companies Fritsch and Retsch offer grinders, which also sieve the ground sample, but unfortunately grind the pebbles. Larger pebbles must be removed before crushing. The sieved earth is not homogenized, because the capacity of the active part of these crushers is limited. The two companies also offer vibrating screens, independent of the grinders, which can be stacked.

La société Fritsch proposait, avant l’arrêt de sa fabrication, un autre dispositif de tamisage de grande taille, constitué d’un tube long. La partie inférieure est une grille et le tube contient une vis sans fin longitudinale, dont les filets sont une brosse hélicoïdale. Les parties de l’échantillon qui ne passent pas la grille sont éjectés à une extrémité ouverte du tube. Les mottes doivent être broyées et les cailloux débarrassés de leur gangue de terre avant le tamisage de l’échantillon sur ce dispositif. L’homogénéisation de l’échantillon est exécutée avant ou après le tamisage.The Fritsch company offered, before the discontinuation of its production, another sieving device of large size, consisting of a long tube. The lower part is a grid, and the tube contains a longitudinal worm, the threads of which are a helical brush. The parts of the sample that do not pass the grid are ejected at an open end of the tube. The clods must be crushed and the pebbles stripped of their soil gangue before sieving the sample on this device. Sample homogenization is performed before or after sieving.

Certains laboratoires ont fait fabriquer des dispositifs de broyage d’échantillons de terrains pour leur propre besoin. Ils ne sont pas visibles.Some laboratories have had ground sample crushing devices manufactured for their own needs. They are not visible.

Mode de fonctionnement de l’invention :Mode of operation of the invention:

Ce dispositif automatique a été conçu pour pallier les inconvénients des dispositifs de l’art antérieur. Il est contrôlé par un automate programmable et l’interface utilisateur passe essentiellement par l’écran tactile de l’automate.This automatic device was designed to overcome the drawbacks of the devices of the prior art. It is controlled by a programmable logic controller and the user interface essentially passes through the touch screen of the controller.

Le demi-cylindre inférieur du pot, formé partiellement de passoire ou de tamis est placé sur son cadre support anti-rotation du dispositif. Un axe amovible doté de lames qui lui sont perpendiculaires ainsi que d’une lame hélicoïdale sur une grande partie de sa longueur est posé sur les évidements semi circulaires des extrémités de la partie inférieure du pot tout en étant accouplé au moteur à l’une de ses extrémités et placé sur un palier libre à l’autre extrémité. Les extrémités de l’axe comportent deux méplats parallèles, ils s’insèrent dans l’accouplement. Une bague coulissante verrouille les deux accouplements des extrémités de l’axe. L’échantillon est versé dans la partie inférieure du pot. La partie supérieure du pot, son couvercle, est mise en place et verrouillée par un appui fort, immobilisant en même temps le pot sur son cadre support anti-rotation.The lower half-cylinder of the pot, partially formed of a sieve or sieve, is placed on its anti-rotation support frame of the device. A removable shaft with blades perpendicular to it and a helical blade over much of its length sits on the semi-circular recesses in the ends of the lower pot while being coupled to the motor at one of its ends and placed on a free bearing at the other end. The ends of the axis have two parallel flats, they fit into the coupling. A sliding ring locks the two shaft end couplings. The sample is poured into the lower part of the pot. The upper part of the pot, its lid, is put in place and locked by a strong pressure, immobilizing at the same time the pot on its anti-rotation support frame.

Les capteurs de sécurité de présence du pot, de verrouillage du couvercle, de verrouillage des deux accouplements des extrémités de l’axe et la gâche de la fermeture de la protection de l’opérateur, autorisent le lancement des opérations si les signaux attendus par l’automate programmable sont conformes. L’opérateur, après la mise sous tension du dispositif choisit la recette qui sera exécutée par le dispositif, sur l’écran tactile de l’automate et qui a été paramétrée en fonction du volume et de la nature de l’échantillon de terrain, que l’opérateur est capable d’apprécier. Une recette comporte cinq paramètres : La vitesse de rotation de l’axe, les durées de rotation dans un sens et dans l’autre et la durée totale du cycle. Si une phase préalable de broyage et homogénéisation de l’échantillon avant tamisage est choisie, avec la mise au contact d’une gouttière contre la passoire ou le tamis du demi-cylindre inférieure du pot, la durée de cette phase est aussi fixée dans la recette. Il faut ensuite lancer l’exécution de la recette en pressant la touche affichée. Les mottes sont broyées, les cailloux sont débarrassés de leur gangue de terre sans être broyés. La gouttière est abaissée ou escamotée à la demande de l’automate et le tamisage de la terre est effectué, avec la reprise des rotations alternées de l’axe. La phase préalable d’homogénéisation n’est pas obligatoire, car le broyage est aussi effectué pendant le tamisage de l’échantillon.The pot presence safety sensors, lid locking, locking of the two couplings of the ends of the shaft and the latch for closing the operator protection, authorize the start of operations if the signals expected by the PLC are compliant. The operator, after switching on the device, chooses the recipe which will be executed by the device, on the touch screen of the automaton and which has been configured according to the volume and the nature of the field sample, that the operator is able to appreciate. A recipe has five parameters: The speed of rotation of the axis, the rotation times in one direction and the other and the total duration of the cycle. If a preliminary phase of grinding and homogenization of the sample before sieving is chosen, with the contact of a gutter against the colander or the sieve of the lower half-cylinder of the pot, the duration of this phase is also fixed in the recipe. You must then launch the execution of the recipe by pressing the key displayed. The clods are crushed, the pebbles are stripped of their gangue of earth without being crushed. The gutter is lowered or retracted at the request of the automaton and the sifting of the earth is carried out, with the resumption of alternate rotations of the axis. The preliminary phase of homogenization is not obligatory, because the grinding is also carried out during the sieving of the sample.

En fin de programme, le couvercle du pot est déverrouillé et retiré et les deux bagues de verrouillage des accouplements de l’axe sont écartées pour extraire ce dernier. Le pot et l’axe peuvent être extraits aisément du dispositif. Les cailloux sont versés dans un conteneur et le pot et l’axe sont nettoyés à l’aide d’une soufflette à air comprimé, ou par tout autre moyen, selon le degré de non-contamination voulu, entre échantillons successifs. Le nettoyage de la partie inférieure du pot et de l’axe peut aussi être effectué sans extraire ces deux éléments, au moyen d’un aspirateur doté d’une brosse, si l’échantillon ne comporte pas de gros cailloux. L’échantillon de terrain à la granulométrie voulue peut partir vers les analyses. La durée d’un traitement d’échantillon de terrain, quel qu’il soit, est inférieure à une minute ou inférieure à deux minutes si l’homogénéisation est demandée, au lieu de 10 minutes, pour des terrains durs, lorsque la préparation est manuelle, pour briser les mottes, éliminer la gangue de terre sur les cailloux et tamiser.At the end of the program, the pot lid is unlocked and removed and the two shaft coupling locking rings are moved aside to extract the latter. The pot and the axis can be easily extracted from the device. The pebbles are poured into a container and the pot and the axis are cleaned using a compressed air blower, or by any other means, depending on the desired degree of non-contamination, between successive samples. Cleaning the lower part of the pot and the axis can also be carried out without extracting these two elements, using a vacuum cleaner fitted with a brush, if the sample does not contain large stones. The field sample with the desired grain size can be sent for analysis. The duration of any ground sample treatment is less than one minute or less than two minutes if homogenization is requested, instead of 10 minutes, for hard ground, when the preparation is manually, to break up the clods, eliminate the gangue of earth on the stones and sieve.

Un mode de réalisation préférée du dispositif est décrit ci-après. Le dispositif est constitué des éléments suivants :A preferred embodiment of the device is described below. The device consists of the following elements:

Un pot de broyage cylindrique, horizontal, amovible formé de deux parties qui sont des demi-cylindres fermés aux extrémités, lesquelles sont pourvues à leur centre, d’évidements semi-circulaires pour laisser passer de façon ajustée un axe traversant. Lorsque les deux parties du pot sont en contact, les évidements forment un trou rond dont le diamètre est légèrement supérieur à celui de l’axe traversant. L’étanchéité entre les deux parties du pot est obtenue par un cadre, qui peut être souple ou rigide, collé ou soudé de façon jointive à la périphérie des demi-cylindres, affleurant leur ouverture et dégageant les deux passages de l’axe. La partie inférieure du pot est placée et positionnée avec précision dans le cadre support sur lequel elle repose par son propre cadre. La partie inférieure du pot est partiellement formée dans sa zone inférieure d’une passoire ou d’un tamis rigide, de préférence en acier, dont la dimension des orifices circulaires ou carrés dépends de la nature de l’échantillon, de la granulométrie voulue après tamisage et des normes. La partie supérieure qui préférablement est en tôle d’acier, n’a pas d’ouverture. Elle fait fonction de couvercle du pot et le cadre support anti-rotation positionne précisément son cadre sur le cadre de la partie inférieure du pot. La partie supérieure du pot peut être indépendante, ou articulée sur une charnière proche d’une des deux longueurs du cadre de la partie inférieure du pot. Elle est verrouillée, ainsi que le pot complet au moyen d’un levier qui abaisse et soulève une pièce d’appui terminée par au moins un tampon en caoutchouc. Lorsque le tampon est en appui sur la partie supérieure du pot, le levier est verrouillé. Le pot est ainsi formé et maintenu en appui sur le cadre support anti-rotation du bâti du dispositif. Un capteur renseigne sur la position du levier en position de verrouillage du pot. Les cadres des deux demi-cylindres sont en contact étroit sur toute leur périphérie. Une gouttière mobile verticalement obture les orifices de la passoire ou du tamis quand elle est à leur contact, en position haute. Cette gouttière peut être déplacée manuellement ou par un dispositif électromécanique, tel un vérin. En position basse elle peut aussi recevoir l’échantillon tamisé, s’il est de faible volume. Elle peut aussi être simplement escamotée.A cylindrical, horizontal, removable grinding pot formed of two parts which are half-cylinders closed at the ends, which are provided in their center with semi-circular recesses to allow a through shaft to pass in an adjusted manner. When the two parts of the pot are in contact, the recesses form a round hole whose diameter is slightly larger than that of the through axle. The tightness between the two parts of the pot is obtained by a frame, which can be flexible or rigid, glued or welded in a contiguous way to the periphery of the half-cylinders, flush with their opening and releasing the two passages of the axis. The lower part of the pot is placed and positioned precisely in the support frame on which it rests by its own frame. The lower part of the pot is partially formed in its lower zone by a sieve or a rigid sieve, preferably made of steel, the size of the circular or square orifices of which depends on the nature of the sample, the desired particle size after screening and standards. The upper part, which preferably is made of sheet steel, has no opening. It functions as the lid of the pot and the anti-rotation support frame precisely positions its frame on the frame of the lower part of the pot. The upper part of the pot can be independent, or articulated on a hinge close to one of the two lengths of the frame of the lower part of the pot. It is locked, as well as the complete pot by means of a lever which lowers and raises a support piece terminated by at least one rubber buffer. When the buffer is resting on the upper part of the pot, the lever is locked. The pot is thus formed and held against the anti-rotation support frame of the frame of the device. A sensor provides information on the position of the lever in the pot locking position. The frames of the two half-cylinders are in close contact over their entire periphery. A vertically movable gutter closes the orifices of the strainer or sieve when it is in contact with them, in the high position. This gutter can be moved manually or by an electromechanical device, such as a jack. In the lower position it can also receive the sieved sample, if it is of low volume. It can also be simply retracted.

Dans ce cas, un container est placé, jointif, sous la partie inférieure du pot et donc sous la passoire ou le tamis, pour recueillir l’échantillon tamisé et limiter l’émission de poussière. Afin que le container puisse être mis en place, aussi, après le montage du pot, le pourtour de son embouchure, qui épouse la forme de la partie inférieure du pot, comporte un joint souple ou un balai et son fond est arrondi, ou en pan coupé sur la moitié de la partie engagée sous le pot.In this case, a container is placed, joined, under the lower part of the pot and therefore under the colander or the sieve, to collect the sieved sample and limit the emission of dust. So that the container can be put in place, also, after the assembly of the pot, the periphery of its mouth, which matches the shape of the lower part of the pot, comprises a flexible joint or a broom and its bottom is rounded, or in cutaway on half of the engaged part under the pot.

Un axe rigide amovible traverse le pot de part en part et le dépasse aux deux extrémités. Il comporte à l’intérieur du pot un nombre de lames qui lui sont perpendiculaires résistant à l’abrasion, rigides, de préférence en acier et pour certaines d’entre elles semi rigides et possiblement remplaçables. Certaines lames rigides peuvent être terminées par une partie semi souple remplaçable. Une lame hélicoïdale longitudinale résistant à l’abrasion, de préférence en acier, est fixée sur deux lames rigides perpendiculaires à l’axe, au moins. L’axe comporte deux rondelles qui lui sont solidaires, très proches de l’intérieur des extrémités des demi-cylindres, lorsqu’il est mis en place dans le demi-cylindre inférieur du pot. Les extrémités de l’axe, qui sortent du pot, ont chacune deux faces planes parallèles, méplats, qui permettent de les déposer en même temps dans leur accouplement respectif. Ces accouplements sont constitués d’un tube dont le diamètre intérieur est ajusté au diamètre de l’axe et doté d’une ouverture longitudinale débouchant, sur une partie de sa périphérie, par lequel pénètrent les méplats de chaque extrémité de l’axe dans le tube. A l’une des extrémités ce tube est accouplé à l’axe du moteur. A l’autre extrémité, il prolonge un axe libre, guidé par deux roulements fixes. Les deux tubes sont dotés chacun d’une bague coulissante qui maintient l’extrémité de l’axe centrée et verrouillée dans son tube, lorsqu’elle est repoussée sur l’ouverture de son tube, au moyen d’une manette. Deux capteurs renseignent sur la position de ces deux bagues en position de verrouillage des extrémités de l’axe. L’axe est monté après que la partie inférieure du pot est mise en place sur le cadre support anti-rotation du dispositif, avant le chargement de l’échantillon et la mise en position de la partie couvercle. L’axe est mis en rotation au moyen d’un moteur à fort couple, qui peut être un moteur universel alimenté par un variateur de fréquence, ou un servomoteur contrôlé. Le but recherché est de contrôler la vitesse de rotation du moteur et donc de l’axe, fixée dans chaque recette. L’axe tourne dans un sens et dans l’autre, successivement, un nombre de fois fixé dans chaque recette, ainsi que les durées de broyage et d’homogénéisation de l’échantillon et la durée de tamisage.A removable rigid axis crosses the pot from side to side and exceeds it at both ends. It has inside the pot a number of blades which are perpendicular to it, resistant to abrasion, rigid, preferably made of steel and for some of them semi-rigid and possibly replaceable. Some rigid blades can be finished with a semi-flexible replaceable part. An abrasion-resistant longitudinal helical blade, preferably made of steel, is fixed on at least two rigid blades perpendicular to the axis. The axle has two washers attached to it, very close to the inside of the ends of the half-cylinders, when it is fitted in the lower half-cylinder of the pot. The ends of the axle, which come out of the pot, each have two parallel flat faces, flat, which allow them to be deposited at the same time in their respective coupling. These couplings consist of a tube whose internal diameter is adjusted to the diameter of the shaft and provided with a longitudinal opening opening out, on part of its periphery, through which the flats of each end of the shaft penetrate into the tube. At one of the ends this tube is coupled to the axis of the motor. At the other end, it extends a free shaft, guided by two fixed bearings. The two tubes each have a sliding ring that keeps the end of the axis centered and locked in its tube, when it is pushed back on the opening of its tube, by means of a lever. Two sensors provide information on the position of these two rings in the locking position of the ends of the shaft. The axis is mounted after the lower part of the pot is placed on the anti-rotation support frame of the device, before the loading of the sample and the positioning of the lid part. The axis is rotated by means of a high torque motor, which can be a universal motor powered by a frequency converter, or a controlled servo motor. The aim is to control the speed of rotation of the motor and therefore of the axis, fixed in each recipe. The axis rotates in one direction and in the other, successively, a number of times set in each recipe, as well as the grinding and homogenization times of the sample and the sieving time.

Le contrôle du dispositif est assuré par un automate programmable et l’interface utilisateur passe essentiellement par un écran tactile, à part l’arrêt d’urgence et la mise sous tension du dispositif.The device is controlled by a programmable logic controller and the user interface is essentially via a touch screen, apart from the emergency stop and the device power-up.

Les sécurités sont connectées aux entrées de l’automate programmable. La première sécurité détecte la présence du pot sur le dispositif. La deuxième sécurité détecte le verrouillage du couvercle et donc du pot. Les troisièmes sécurités détectent la position de chacune des deux bagues des accouplements des deux extrémités de l’axe lorsqu’elles ferment l’ouverture des tubes. Une gâche de sécurité détecte la mise en place de l’impossibilité d’accès des utilisateurs au dispositif fonctionnant. Dans une autre configuration cette sécurité est réalisée par un rideau immatériel, qui stoppe le dispositif s’il est traversé par un objet après la mise en action du dispositif.The safeties are connected to the inputs of the programmable logic controller. The first security detects the presence of the pot on the device. The second security detects the locking of the lid and therefore of the pot. The third safeties detect the position of each of the two rings of the couplings of the two ends of the axis when they close the opening of the tubes. A security lock detects the establishment of the impossibility of user access to the operating device. In another configuration, this safety is achieved by an immaterial curtain, which stops the device if an object passes through it after the device has been activated.

La présente invention n’est nullement limitée au mode de réalisation décrit et représenté. L’homme du métier saura y apporter toute variante conforme à l’esprit de cette invention.The present invention is in no way limited to the embodiment described and represented. A person skilled in the art will know how to make any variant consistent with the spirit of this invention.

Les temps de cycle de l’invention :The cycle times of the invention:

Est décrite ci-après la façon dont l’opérateur utilise le dispositif :The way the operator uses the device is described below:

La première opération est la mise en place de la partie inférieure du pot suivie du montage de l’axe et verrouillage des accouplements, du chargement de l’échantillon et finalement de la mise en place de la partie supérieure du pot et verrouillage du pot complet en position. Durée, 30 secondesThe first operation is the installation of the lower part of the pot followed by the assembly of the axis and locking of the couplings, the loading of the sample and finally the installation of the upper part of the pot and locking of the complete pot in position. Duration, 30 seconds

Traitement, broyage et tamisage de l’échantillon. Durée, 45 secondes.Processing, grinding and sieving of the sample. Duration, 45 seconds.

Si l’homogénéisation préalable est demandée, 45 secondes de plus.If pre-homogenization is requested, 45 seconds more.

Récupération de la terre tamisé et extraction du pot et de l’axe. Durée 30 secondes.Recovery of the sifted earth and extraction of the pot and the axis. Duration 30 seconds.

Un autre cycle peut être lancé avec un autre pot et un autre axe. Le précédent ensemble pot et axe est nettoyé pendant l’exécution de ce nouveau cycle.Another cycle can be launched with another pot and another axis. The previous pot and shaft assembly is cleaned during the execution of this new cycle.

Les avantages du présent dispositif sont notamment, d’effectuer, automatiquement et rapidement les opérations de broyage des mottes, d’homogénéisation et de tamisage d’échantillons de terrain, sans nécessité d’extraire les cailloux préalablement et surtout de briser les mottes au marteau et de tamiser manuellement l’échantillon.The advantages of the present device are in particular, to carry out, automatically and quickly, the operations of crushing the clods, homogenizing and sieving ground samples, without the need to extract the stones beforehand and especially to break the clods with a hammer. and manually sieve the sample.

Il supprime des activités pénibles, fastidieuses et peu intéressantes aux techniciens et techniciennes de laboratoire, pour qui un traitement manuel d’échantillons difficiles prend jusqu’à dix minutes.It removes tedious, tedious and uninteresting activities for lab technicians, for whom manual processing of difficult samples takes up to ten minutes.

Il assure un traitement répétable, adaptable à différents types de terrains séchés ou non, grâce à l’enregistrement de plusieurs recettes, assurant ainsi des analyses précises et fiables.It ensures a repeatable treatment, adaptable to different types of land, dried or not, thanks to the recording of several recipes, thus ensuring precise and reliable analyses.

En France 26 laboratoires sont agréés pour l’analyse des terrains.In France, 26 laboratories are approved for land analysis.

On comprendra mieux l’invention à l’aide de la description faite ci-après, en référence aux figures annexées à titre purement indicatif :The invention will be better understood using the description given below, with reference to the figures appended for information only:

Représente l’état du dispositif avant le chargement du demi-cylindre inférieur du pot et de l’axe sur le dispositif. Represents the state of the device before the loading of the lower half-cylinder of the pot and the axis on the device.

Représente l’état du dispositif avant le verrouillage des accouplements et le chargement de l’échantillon. Represents the state of the device before locking the couplings and loading the sample.

Détaille l’accouplement d’une des deux extrémités de l’axe. Details the coupling of one of the two ends of the axle.

En référence à ces dessins,With reference to these drawings,

  1. Montre le cadre support anti-rotation du bâti du dispositif.Shows the anti-rotation support frame of the device frame.
  2. Représente les tubes des accouplements de l’axe, dont le diamètre intérieur est ajusté au diamètre de l’axe et doté d’une ouverture longitudinale débouchant sur une partie de sa périphérie.Represents the tubes of the shaft couplings, whose inside diameter is adjusted to the diameter of the shaft and equipped with a longitudinal opening opening out on part of its periphery.
  3. Représente les bagues coulissantes des accouplements de l’axe, qui maintiennent chaque extrémité de l’axe centrée et verrouillée dans son tube, lorsqu’elles sont poussées sur l’ouverture du tube.Represents the slip rings of the axle couplings, which keep each end of the axle centered and locked in its tube, when pushed over the opening of the tube.
  4. Montre le cadre solidaire du demi-cylindre inférieur du pot, pour l’étanchéité entre les deux demi-cylindres du pot et qui est en appui sur le cadre support anti-rotation du bâti du dispositif. Le demi-cylindre inférieur du pot, encadré, est visible.Shows the frame integral with the lower half-cylinder of the pot, for sealing between the two half-cylinders of the pot and which rests on the anti-rotation support frame of the frame of the device. The lower semi-cylinder of the pot, framed, is visible.
  5. Représente des lames de l’axe perpendiculaires à l’axe.Represents axis blades perpendicular to the axis.
  6. Représente la lame hélicoïdale longitudinale, fixée sur deux lames rigides perpendiculaires à l’axe, au moins.Represents the longitudinal helical blade, fixed on at least two rigid blades perpendicular to the axis.
  7. Représente les extrémités de l’axe avec deux faces parallèles, en position dans leur tube respectif d’accouplement, l’un à l’axe du moteur, l’autre à un palier libre.Represents the ends of the shaft with two parallel faces, in position in their respective coupling tube, one to the motor shaft, the other to a free bearing.
  8. Représente les rondelles solidaires de l’axe, qui sont proches des extrémités du demi-cylindre inférieur du pot et des deux extrémités du pot lorsqu’il est fermé.Represents the washers integral with the axis, which are close to the ends of the lower half-cylinder of the pot and to the two ends of the pot when it is closed.
  9. Représente la partie du demi-cylindre du pot inférieur, formée d’une passoire ou d’un tamis.Represents the part of the half-cylinder of the lower pot, formed by a colander or a sieve.
  10. Représente l’axe amovible.Represents the removable axle.

Les autres éléments du dispositif ne sont pas représentés. Ils sont aisément identifiables par l’homme de l’art, à partir de la description du dispositif.The other elements of the device are not shown. They are easily identifiable by those skilled in the art, from the description of the device.

Claims (10)

[Revendication1] Dispositif automatique de broyage, d’homogénéisation, et de tamisage d’échantillons de terrains en vue d’analyses, caractérisé en ce qu’il présente un pot cylindrique horizontal amovible, constitué de deux parties en forme de demi-cylindre en matériau dur, fermés aux extrémités. Le demi-cylindre supérieur fait office de couvercle et le demi-cylindre inférieur est partiellement formé à sa partie basse d’une passoire ou d’un tamis. Le pot fermé est traversé longitudinalement par un axe amovible centré et débordant qui comporte dans la partie intérieure du pot, plusieurs lames qui lui sont perpendiculaires ainsi qu’une lame hélicoïdale longitudinale fixée sur deux lames perpendiculaires rigides, au moins. Le moteur du dispositif à la capacité de mettre l’axe amovible en rotation alternativement dans les deux sens.[Claim 1] Automatic device for grinding, homogenizing and sieving ground samples for analysis, characterized in that it has a removable horizontal cylindrical pot, consisting of two parts in the form of a half-cylinder in hard material, closed at the ends. The upper half-cylinder acts as a cover and the lower half-cylinder is partially formed at its lower part by a colander or a sieve. The closed pot is crossed longitudinally by a centered and overflowing removable axis which comprises, in the inner part of the pot, several blades which are perpendicular to it as well as a longitudinal helical blade fixed on at least two rigid perpendicular blades. The motor of the device has the capacity to put the removable axis in rotation alternately in both directions. Dispositif selon la revendication 1. Doté d’une gouttière mobile verticalement, qui en position haute obture les orifices de la passoire ou du tamis du demi-cylindre inférieur du pot dans une phase de broyage et d’homogénéisation de l’échantillon, ou les dégage lorsqu’elle est en position basse ou escamotée dans la phase de tamisage. L’actionnement de la gouttière est manuel ou automatique.Device according to claim 1. Equipped with a vertically movable gutter, which in the high position closes the orifices of the sieve or the sieve of the lower half-cylinder of the pot in a phase of grinding and homogenization of the sample, or the releases when it is in the low or retracted position during the sieving phase. The actuation of the gutter is manual or automatic. Dispositif selon l’une des revendications 1. et 2. où les deux extrémités de l’axe amovible ont deux faces planes parallèles. Elles sont déposées chacune à l’intérieur d’un tube horizontal dont le diamètre intérieur est ajusté au diamètre de l’axe, par une ouverture longitudinale ménagée à la périphérie du tube. L’un de ces tubes prolonge l’axe du moteur et l’autre prolonge un axe libre guidé par deux roulements à billes fixes. Deux bagues coulissantes ferment l’ouverture longitudinale de chacun des tubes lorsqu’elles sont poussées sur cette ouverture longitudinale.Device according to one of claims 1. and 2. where the two ends of the removable shaft have two parallel flat faces. They are each deposited inside a horizontal tube, the inside diameter of which is adjusted to the diameter of the shaft, through a longitudinal opening made at the periphery of the tube. One of these tubes extends the motor shaft and the other extends a free shaft guided by two fixed ball bearings. Two sliding rings close the longitudinal opening of each of the tubes when they are pushed on this longitudinal opening. Dispositif selon l’une des revendications 1. à 3. où l’axe amovible comporte deux rondelles qui lui sont solidaires, chacune étant très proches de l’intérieur des extrémités du pot, lorsque l’axe est placé dans le demi-cylindre inférieur du pot.Device according to one of claims 1. to 3. wherein the removable pin has two washers which are integral with it, each being very close to the inside of the ends of the pot, when the pin is placed in the lower half-cylinder from the jar. Dispositif selon l’une des revendications de 1. à 4. où l’étanchéité entre les deux demi-cylindres du pot est réalisée par des cadres rigides ou souples, fixés de façon jointive à la périphérie des deux demi-cylindres formant le pot et affleurant leur ouverture, tout en dégageant les deux passages de l’axe. Les deux demi-cylindres sont appliqués l’un contre l’autre au moyen d’une pièce d’appui solidaire d’un levier verrouillable.Device according to one of Claims 1. to 4., in which the seal between the two half-cylinders of the pot is achieved by rigid or flexible frames, attached in a contiguous manner to the periphery of the two half-cylinders forming the pot and flush with their opening, while clearing the two shaft passages. The two half-cylinders are applied against each other by means of a support piece attached to a lockable lever. Dispositif selon l’une des revendications 1. à 5. contrôlé par un automate programmable et dont l’interface utilisateur passe par un écran tactile.Device according to one of claims 1. to 5. controlled by a programmable automaton and whose user interface uses a touch screen. Dispositif selon l’une des revendications 1. à 6. dont la vitesse de rotation de l’axe amovible, dans un sens et dans l’autre, les durées des rotations alternées et les durées des cycles de broyage et d’homogénéisation et de tamisage sont paramétrées dans un nombre de recettes enregistrées dans les mémoires de l’automate programmable.Device according to one of Claims 1 to 6, in which the speed of rotation of the removable shaft, in one direction and in the other, the durations of the alternate rotations and the durations of the grinding and homogenization and sieving are parameterized in a number of recipes saved in the memories of the programmable logic controller. Dispositif selon l’une des revendications 1 à 7. dont les lames de l’axe amovible sont rigides, métalliques, semi rigides. Les lames rigides se terminent par des extrémités semi souples et remplaçables.Device according to one of Claims 1 to 7, the blades of the removable shaft of which are rigid, metallic, semi-rigid. Rigid blades terminate in semi-soft, replaceable tips. Dispositif selon l’une des revendications 1. à 8. qui comporte les capteurs de sécurité suivants, qui interdisent la mise en marche du dispositif s’ils ne donnent pas le signal attendu à l’automate : Présence du pot sur le dispositif, verrouillage du pot par l’entremise d’une pièce d’appui sur le demi pot supérieur, verrouillage des accouplements des deux extrémités de l’axe par leur bague coulissante, sécurité d’accès au dispositif lorsqu’il est actif, par rideau immatériel.Device according to one of Claims 1. to 8., which comprises the following safety sensors, which prevent the device from being switched on if they do not give the expected signal to the automaton: Presence of the pot on the device, locking of the pot by means of a support piece on the upper half pot, locking of the couplings of the two ends of the shaft by their sliding ring, security of access to the device when it is active, by light curtain. Dispositif selon l’une des revendications 1. à 9. doté de containers amovibles de récupération de l’échantillon de terrain tamisé, qui s’ajustent sous la partie inférieure du pot en place, grâce à des joints souples ou à des balais, fixés sur le pourtour de leur ouverture, et à la forme arrondie ou en pan coupé, d’une moitié au moins de leur fond engagé sous le pot.Device according to one of claims 1. to 9. provided with removable containers for recovering the sample of sieved soil, which fit under the lower part of the pot in place, thanks to flexible joints or brooms, fixed on the circumference of their opening, and with a rounded or canted shape, at least half of their bottom engaged under the pot.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE915408C (en) * 1943-05-25 1954-07-22 Smidth & Co As F L Process for operating a mill
US4919642A (en) * 1988-11-30 1990-04-24 Sukup Manufacturing Company Rotary grain screener
FR2923734A1 (en) * 2007-11-21 2009-05-22 Sas Laboratoire Soc Par Action Ground e.g. argillaceous earth, grinding or sieving device, has counterweight rolling in cylinder with ground, and hood positioning unit articulated with respect to frame in cylinder working position and cap loading and emptying positions
US20180353966A1 (en) * 2014-07-03 2018-12-13 Stt Enviro. Corp. Vertical ball mill with internal materials flow conduit

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE915408C (en) * 1943-05-25 1954-07-22 Smidth & Co As F L Process for operating a mill
US4919642A (en) * 1988-11-30 1990-04-24 Sukup Manufacturing Company Rotary grain screener
FR2923734A1 (en) * 2007-11-21 2009-05-22 Sas Laboratoire Soc Par Action Ground e.g. argillaceous earth, grinding or sieving device, has counterweight rolling in cylinder with ground, and hood positioning unit articulated with respect to frame in cylinder working position and cap loading and emptying positions
US20180353966A1 (en) * 2014-07-03 2018-12-13 Stt Enviro. Corp. Vertical ball mill with internal materials flow conduit

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