WO2008003696A1 - Dispositif et procédé de broyage et d'homogénéisation du contenu d'un sac - Google Patents

Dispositif et procédé de broyage et d'homogénéisation du contenu d'un sac Download PDF

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WO2008003696A1
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hammering
pounding
drive mechanism
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Nicolas Brelivet
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AES Chemunex SA
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B02—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING; PREPARATORY TREATMENT OF GRAIN FOR MILLING
    • B02C—CRUSHING, PULVERISING, OR DISINTEGRATING IN GENERAL; MILLING GRAIN
    • B02C1/00—Crushing or disintegrating by reciprocating members
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
    • B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
    • B01F31/00—Mixers with shaking, oscillating, or vibrating mechanisms
    • B01F31/55—Mixers with shaking, oscillating, or vibrating mechanisms the materials to be mixed being contained in a flexible bag submitted to periodical deformation
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N1/00—Sampling; Preparing specimens for investigation
    • G01N1/28—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q
    • G01N1/286—Preparing specimens for investigation including physical details of (bio-)chemical methods covered elsewhere, e.g. G01N33/50, C12Q involving mechanical work, e.g. chopping, disintegrating, compacting, homogenising
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
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    • G01N2001/2866—Grinding or homogeneising

Definitions

  • the invention relates to a device for grinding and homogenizing the contents of a bag.
  • One field of application of the invention is the machines used to obtain, in a bag containing a sample to be analyzed and a liquid diluent, a mixture ready for microbiological analysis by a laboratory.
  • the hammering of the bag is intended to grind the sample and / or to mix it with the diluent.
  • machines of this type are also called peristaltic sample grinders or sample mixers.
  • Devices are known using two pounding members formed by two plates side by side, which are driven alternately in translation against the bag by a motor.
  • a door is provided to introduce and hold the bag in the housing of the device, in front of the plates. When the user has closed the door, the plates hammer the bag for a certain time against the door.
  • this sample can occupy any position in the bag when it is placed in the device. It is thus found that the grinding and homogenization device is blocked in the presence of too hard samples, while it is precisely used to break these samples. To remedy these untimely blockages, the user must stop the device, open the door and manually replace the bag, which is tedious and wastes time.
  • the invention aims to obtain a device for grinding and homogenizing the contents of a bag, which eliminates most blockages and prevents the user from having to intervene systematically.
  • a first object of the invention is a device for grinding and homogenizing the contents of a bag, comprising a support support of the bag, at least one pounding member of the bag, movable between the one and the other of a first prescribed position of pressure of the bag against the support, and a second prescribed position remote from the support, a mechanism, adapted to drive the pounding member in a cyclic movement through the first and second positions, means for starting the drive mechanism, characterized in that it comprises a control unit of the mechanism, comprising means for detecting the cyclic displacement of the hammer member, and automatic control means of the mechanism, sensitive to the detection means for, in the case where the detection means have detected that the stroke of the hammer member is stopped below the first position, back the hammer member to the second position.
  • control unit comprises means for counting the number of successive stops detected by the detection means, the automatic control means of the mechanism being adjusted to cause said retreat of the pounding member to the second position, when the number of successive stops counted by the counting means is lower to a prescribed limit number, and to stop the mechanism and issue failure information to the outside when the number of successive stops counted by the counting means is equal to the prescribed limit number;
  • the drive mechanism comprises a rotary motor whose rotary shaft is fixed to a peripheral drive arm in a circular path of at least one hinge axis of a connecting rod, so as to drive through of the connecting rod the hammer member in longitudinal translation between the first and second positions according to said cyclic movement, the detection means comprising a sensor for passage of the hinge pin in a prescribed position in rotation.
  • the passage sensor of the hinge pin is a Hall effect sensor, able to detect the passage of a magnet fixed on the hinge axis;
  • the interface comprises means for adjusting from outside a speed of one of the hammering member, the control unit being able to control the start of the drive mechanism to the prescribed maximum speed of movement of the pounding device for a prescribed time, then at the set speed.
  • a second object of the invention is a method for operating a device for grinding and homogenizing the contents of a bag, the device comprising: a support for holding the bag, at least one pounding member of the bag, movable between one and the other of a first prescribed position of pressure of the bag against the support, and a second prescribed position remote from the support, a mechanism adapted to drive the pounding member in a cyclic movement through the first and second positions, in which the drive mechanism is operated, characterized in that a control unit detects whether the pounding member is blocked in the direction of the approaching of the first position, and, in response to said detection, automatically controls the mechanism so as to roll back the hammer member to the second position.
  • the drive mechanism comprises a rotary motor, adapted to drive in longitudinal translation between the first and second positions the hammer member via at least one connecting rod, the start of the drive mechanism corresponds to the rotation of the motor in a first direction determined to cause said cyclic movement between the first and second positions, and the retraction control of the hammer member to the second position in case of detection corresponds to the rotation of the motor in a second meaning, inverse of the first sense;
  • control unit controls the resumption of the cyclic movement of the drive mechanism between the first and second positions;
  • control unit counts the number of successive blockages detected, to cause said retreat of the pounding member towards the second position, when the number of successive stops counted is less than a prescribed limit number, and to stop the mechanism and issuing failure information to the outside when the number of successive stops counted is equal to the prescribed limit number;
  • one of the plurality of hammer speed is set on the interface, the control unit controlling the start of the drive mechanism at the prescribed maximum speed of movement of the the pounding device for a prescribed time, then at the set speed.
  • FIG. 1 is a diagrammatic view in principle of a side vertical section of the grinding and homogenizing device according to the invention.
  • FIG. 2 is a flow diagram of the operation of the device according to FIG. 1.
  • the grinding and homogenizing device 1 comprises a chassis 2 defining, with a door 3 hinged to it, an interior compartment 4. , called grinding compartment. It is in this compartment 4 that a bag S containing a sample E bathed in a liquid diluent D is received.
  • the door 3 is located at the front of the device 1 and defines a longitudinal direction, represented by the double arrows, extending from the rear towards the front and normal to its inner surface 32 turned towards the compartment 4. The door 3 performs the support function of the bag during its pounding.
  • the user opens the door 3 and wedges the upper part of the bag S between the upper free part 31 of the door 3, away from its lower articulation 30 to the frame 2, and an edge 21 of the frame 2, located opposite the portion 31.
  • the portion 31 comprises for example a rubber part 70 in front of a metal bar 28, also called knife, provided on the upper edge 21
  • the bag S is thus suspended inside the compartment 4 against the door 3.
  • An external handle, not shown, articulated on the frame 2 allows to actuate and hold the door 3 in its closed position and in its position. opening.
  • the handle is connected to a mechanism for actuating the door in its closed and open positions. In the closed position, this mechanism forces the upper portion 31 of the door 3 to press against the upper edge 21 to keep the bag S wedged therebetween, with a locking of the handle in this position.
  • a movable member 5 for hammering the bag S, this member 5 being also called a grinding blade and being for example formed of a flat plate and metal.
  • the member 5 is fixed to a guide rod 6, movable in longitudinal translation in a bearing 7 fixed inside of the chassis 2.
  • the bearing 7 is for example provided in a wall 8 connected to the upper wall 22 and the lower wall 23 of the frame 2.
  • the wall 8 thus separates the compartment 4 from a rear chamber 9 in which are mounted a driving mechanism 10 of the rod 6, and a control unit 11 of this mechanism 10.
  • the grinding device 1 further comprises at least one means for operating the drive mechanism.
  • This means comprises for example a door closing sensor, to automatically start the drive mechanism when the door is closed and stop it when the door is open.
  • This door closing sensor is for example provided on the actuating mechanism of the door.
  • the member 5 and the rod 6 comprise a first extreme position prescribed in longitudinal translation, close to the door 3 and for example substantially pressed against it, to crush the bag S and its contents, and a second extreme position prescribed in translation. longitudinal, moved back relative to the door 3 by a predetermined distance.
  • the translation drive mechanism 10 of the rod 6 comprises a connecting rod 12 connected by a first axis 13 of articulation in rotation to a rear portion of the rod 6 and by a second axis 14 of articulation in rotation to a peripheral arm 15 of a crank.
  • the central arm 16 of the crank is fixed to the rotary shaft of a motor 17.
  • the control unit 11 is adapted to be put by the starting means into a control state of the cyclic movement of the mechanism. 10 for example by the fact that the door goes into the closed state and the door closing sensor detects this closing state. In such a state of control, the motor 17 is turned on and rotates on itself the central shaft 16 to describe the peripheral arm 15 of the crank and the axis 14 a circular path.
  • This rotation of the axis 14 is transformed via the rod 12 into a translation of the rod 6 and the member 5 of the second position at the first position, that is to say towards the front and towards the bag S, then from the first position to the second position, that is to say towards the rear while moving away from the bag S, at each grinding cycle.
  • the cycle of displacement of the hammering member 5 described above corresponds to a determined direction of rotation of the motor 10, called the forward direction, oriented counterclockwise in FIG. 1.
  • two movable pounding members 5 may be provided side by side to press alternately on the bag S.
  • the crank of the mechanism 10 in this case comprises two peripheral arms diametrically opposed, so that the advance of the one pounding bodies correspond to the recoil of the other and the first position of one corresponds to the second position of the other.
  • step E1 the user closes the door 3 with the bag S in the compartment 4, which triggers the start of the mechanism 10.
  • the control unit 11 is preprogrammed to start the mechanism 10 at a high speed for a predetermined time, referred to as the pre-crushing time.
  • the control unit 11 is connected to an external interface 100, for example provided on the outer surface of the frame 2, this interface 100 comprising means for selecting one of several different speeds of the motor 17 and therefore the member 5 hammering, and for example three speeds qualified as small, medium and large.
  • the high starting speed of the motor 17 corresponds for example to the highest speed that can be selected by the user on the interface 100, even if the latter has chosen another. For example, a default speed is automatically chosen in the absence of choice of speed on the interface 100.
  • step E2 following step E1, the motor 17 rotates at this predetermined maximum starting speed during this pre-grinding time corresponding to step E4, then adopts in step E3 the speed that has been set or chosen by the user on the interface 100, or the default speed, which can be also this maximum speed or a lower speed.
  • This high speed start of the hammer member 5 makes it possible to have more grinding power to immediately break the sample E, thus improving the grinding efficiency.
  • this detection means detects successive rotations of the arm 15 of the crank and is for example formed by a sensor 18 detecting the passage in front of it of the connecting shaft 14 of the rod 12 17.
  • This sensor 18 is for example a Hall effect sensor, detecting the passage of a magnet 19 fixed on the axis 14. Since the rotations of the axis 14 around the shaft 16 result in a cyclic displacement in translation of the hammer member 5 between the first and second positions, this means 18 makes it possible to detect that the member 5 performs well the cyclic movement imposed by the motor 17.
  • the motion detection means cyclic of the pounding member 5 could also detect the displacement of the member 5 itself, the rod 6, or any other cyclically moving part of the mechanism 10 for driving this member 5.
  • the detection means 18 is connected to the control unit 11 and sends information indicating the cyclic displacement of the member 5 or the absence of cyclic displacement thereof. For example, the sensor 18 sends the unit 11 an electrical pulse each time the axis 14 passes in front of it.
  • the control unit 11 determines, by means 110, from the information provided by the detection means 18, whether in the state of control of the cyclic movement of the drive mechanism 10, the member 5 pounding has remained locked in an intermediate position between the first and second positions, while the mechanism 10 forces the member 5 to move forward, that is to say from the second position to the first position.
  • the unit 11 is programmed to determine that the normal movement cycle of the member 5 between the first and second positions corresponds to a passage of the axis 14 in front of the sensor 18 at regular time intervals, for example all about 200 milliseconds.
  • the member 5 can not crush a sample E too hard against the door 3, it does not reach the first position and is immobilized in the intermediate position without performing the cyclic movement.
  • the unit 11 determines such an absence of cyclic movement by determining, for example, that it has not received the right number of pulses from the sensor 18 during a prescribed time, for example 500 milliseconds, which corresponds to the fact that the axis 14 has not passed in front of the sensor 18 during this time.
  • the unit 11 determines in step E5 that there is a blockage of the pounding member 5 and proceeds to step E6.
  • the unit 18 increments a counter of consecutive blocks. In the case, where it is the first blocking, this pointer therefore goes from 0 to 1.
  • the unit 11 sends by means 110 a recoil control to the motor 17, so as to retract the hammer member 5 to the second position and for example to this second rear position, then forward to the first position to the first position. step E7.
  • the motor 17 executes for example a crank turn in reverse, and therefore a cycle in reverse, as represented by the curved arrow pointing in the direction of clockwise in the figure 1.
  • the pre-grinding time is reset. After step E7, unit 11 returns to step E2.
  • step E6 the counter of the unit 18 indicates a number of consecutive locks equal to the prescribed number n
  • the unit 18 proceeds to the step E8, in which the motor 17 and the drive mechanism 10 the pounding member 5 are stopped.
  • step E8 failure information is sent externally for the user, for example in the form of a message appearing on a screen of the interface 100. This failure information indicates to the user that he must intervene to unlock the pounding member 5 by opening the door 3.
  • a number of four attempts E7 succeeds in eliminating most cases of blocking of the hammer member 5 due to a sample E hard, the number n is for example equal to five.
  • step E9 the mechanism 10 to execute the normal cyclic movements of the pounding member 5 during a period of time.
  • predetermined grinding at the speed selected by the user on the interface 100.
  • this grinding time has not elapsed in step E9, it is returned to step E2.
  • step E10 the unit 11 goes to step E10, in which it stops the drive mechanism 10 of the member 5.
  • the grinding time may for example be parameterized by the user on the interface 100, typically between 10 seconds and 180 seconds, or be parameterized without limits.
  • the most common grinding time is 60 seconds. This grinding time includes the pre-grinding time.
  • the crushing time is reset by opening the door.

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Abstract

L'invention concerne un dispositif de broyage et d'homogénéisation du contenu d'un sac, comportant un support (3) d'appui du sac, au moins un organe (5) de martèlement du sac, mobile entre l'une et l'autre d'une première position prescrite de pression du sac contre le support (3), et d'une deuxième position prescrite éloignée du support (3), un mécanisme (10), apte à entraîner l'organe (5) selon un mouvement cyclique passant par les première et deuxième positions, un moyen de mise en marche du mécanisme. Suivant l'invention, le dispositif comporte une unité (11) de commande du mécanisme, comportant des moyens (18) de détection du déplacement cyclique de l'organe (5), et des moyens automatiques (110) de commande du mécanisme (10), sensibles aux moyens de détection pour, dans le cas où les moyens de détection ont détecté que la course de l'organe (5) de martèlement est arrêtée en deçà de la première position, faire reculer l'organe (5) de martèlement vers la deuxième position.

Description

Dispositif et procédé de broyage et d'homogénéisation du contenu d'un sac
L'invention concerne un dispositif de broyage et d'homogénéisation du contenu d'un sac. Un domaine d'application de l'invention est les machines servant à obtenir, dans un sac contenant un échantillon à analyser et un diluant liquide, une mixture prête à l'analyse microbiologique par un laboratoire. Dans ce type de machine, le martèlement du sac a pour but de broyer l'échantillon et/ou de le mélanger au diluant. Aussi, les machines de ce type sont également appelées broyeurs péristaltiques d'échantillons ou mélangeurs d'échantillons.
On connaît des dispositifs utilisant deux organes de martèlement formés par deux plaques côte à côte, qui sont entraînées en alternance en translation contre le sac par un moteur. Une porte est prévue pour introduire et maintenir le sac dans le boîtier du dispositif, en face des plaques. Lorsque l'utilisateur a fermé la porte, les plaques martèlent le sac pendant une certaine durée contre la porte.
L'un des problèmes rencontrés par ces dispositifs de broyage et d'homogénéisation est la diversité des échantillons pouvant être présents dans le sac.
En effet, il peut s'agir a priori de tout échantillon organique, ayant toute consistance et toute forme.
De plus, cet échantillon peut occuper une position quelconque dans le sac lorsque ce dernier est placé dans le dispositif. On constate ainsi que le dispositif de broyage et d'homogénéisation se bloque en présence d'échantillons trop durs, alors qu'il est justement utilisé dans le but de rompre ces échantillons. Pour remédier à ces blocages intempestifs, l'utilisateur doit arrêter le dispositif, ouvrir la porte et replacer manuellement le sac, ce qui est fastidieux et fait perdre du temps.
L'invention vise à obtenir un dispositif de broyage et d'homogénéisation du contenu d'un sac, qui élimine la plupart des blocages et évite à l'utilisateur de devoir intervenir systématiquement.
A cet effet, un premier objet de l'invention est un dispositif de broyage et d'homogénéisation du contenu d'un sac, comportant un support d'appui du sac, au moins un organe de martèlement du sac, mobile entre l'une et l'autre d'une première position prescrite de pression du sac contre le support, et d'une deuxième position prescrite éloignée du support, un mécanisme, apte à entraîner l'organe de martèlement selon un mouvement cyclique passant par les première et deuxième positions, un moyen pour la mise en marche du mécanisme d'entraînement, caractérisé en ce qu'il comporte une unité de commande du mécanisme, comportant des moyens de détection du déplacement cyclique de l'organe de martèlement, et des moyens automatiques de commande du mécanisme, sensibles aux moyens de détection pour, dans le cas où les moyens de détection ont détecté que la course de l'organe de martèlement est arrêtée en deçà de la première position, faire reculer l'organe de martèlement vers la deuxième position.
Ainsi, les mouvements de l'organe de martèlement ne sont pas stoppés par un échantillon dur, mais, au contraire, le martèlement est repris dans le cas où cet échantillon résiste.
Suivant d'autres caractéristiques de l'invention,
- l'unité de commande comporte un moyen de comptage du nombre d'arrêts successifs détectés par les moyens de détection, les moyens automatiques de commande du mécanisme étant réglés pour provoquer ledit recul de l'organe de martèlement vers la deuxième position, lorsque le nombre d'arrêts successifs comptés par le moyen de comptage est inférieur à un nombre limite prescrit, et pour arrêter le mécanisme et émettre une information d'échec vers l'extérieur lorsque le nombre d'arrêts successifs comptés par le moyen de comptage est égal au nombre limite prescrit ;
- le mécanisme d'entraînement comporte un moteur rotatif dont l'arbre rotatif est fixé à un bras périphérique d'entraînement selon une trajectoire circulaire d'au moins un axe d'articulation d'une bielle, de manière à entraîner par l'intermédiaire de la bielle l'organe de martèlement en translation longitudinale entre les première et deuxième positions selon ledit mouvement cyclique, les moyens de détection comprenant un capteur de passage de l'axe d'articulation devant une position prescrite en rotation.
- le capteur de passage de l'axe d'articulation est un capteur à effet Hall, apte à détecter le passage d'un aimant fixé sur l'axe d'articulation ;
- l'interface comporte un moyen pour régler depuis l'extérieur une vitesse de l'organe de martèlement parmi plusieurs, l'unité de commande étant apte à commander le démarrage du mécanisme d'entraînement à la vitesse maximale prescrite de déplacement de l'organe de martèlement pendant une durée prescrite, puis à la vitesse réglée.
Un deuxième objet de l'invention est un procédé pour faire fonctionner un dispositif de broyage et d'homogénéisation du contenu d'un sac, le dispositif comportant : un support de maintien du sac, au moins un organe de martèlement du sac, mobile entre l'une et l'autre d'une première position prescrite de pression du sac contre le support, et d'une deuxième position prescrite éloignée du support, un mécanisme, apte à entraîner l'organe de martèlement selon un mouvement cyclique passant par les première et deuxième positions, dans lequel on met en marche le mécanisme d'entraînement, caractérisé en ce qu'une unité de commande détecte si l'organe de martèlement est bloqué dans le sens du rapprochement de la première position, et, en réponse à ladite détection, commande automatiquement le mécanisme de manière à faire reculer l'organe de martèlement vers la deuxième position.
Suivant d'autres caractéristiques de l'invention,
- le mécanisme d'entraînement comporte un moteur rotatif, apte à entraîner en translation longitudinale entre les première et deuxième positions l'organe de martèlement par l'intermédiaire d'au moins une bielle, la mise en marche du mécanisme d'entraînement correspond à la rotation du moteur dans un premier sens déterminé en vue d'entraîner ledit mouvement cyclique entre les première et deuxième positions, et la commande de recul de l'organe de martèlement vers la deuxième position en cas de détection correspond à la rotation du moteur dans un deuxième sens, inverse du premier sens ;
- après au moins le mouvement de recul de l'organe de martèlement vers la deuxième position, l'unité de commande commande la reprise du mouvement cyclique du mécanisme d'entraînement entre les première et deuxième positions ;
- l'unité de commande compte le nombre de blocages successifs détectés, pour provoquer ledit recul de l'organe de martèlement vers la deuxième position, lorsque le nombre d'arrêts successifs comptés est inférieur à un nombre limite prescrit, et pour arrêter le mécanisme et émettre une information d'échec vers l'extérieur lorsque le nombre d'arrêts successifs comptés est égal au nombre limite prescrit ;
- avant la mise en marche du mécanisme d'entraînement, on règle sur l'interface une vitesse de l'organe de martèlement parmi plusieurs, l'unité de commande commandant le démarrage du mécanisme d'entraînement à la vitesse maximale prescrite de déplacement de l'organe de martèlement pendant une durée prescrite, puis à la vitesse réglée.
L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description qui va suivre, donnée uniquement à titre d'exemple non limitatif en référence aux dessins annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique de principe en coupe verticale de côté du dispositif de broyage et d'homogénéisation suivant l'invention, et
- la figure 2 est un organigramme du fonctionnement du dispositif suivant la figure 1. A la figure 1 , le dispositif 1 de broyage et d'homogénéisation comporte un châssis 2, délimitant avec une porte 3 articulée sur celui-ci, un compartiment 4 intérieur, dit compartiment de broyage. C'est dans ce compartiment 4 qu'est reçu un sac S contenant un échantillon E baignant dans un diluant liquide D . La porte 3 est située à l'avant du dispositif 1 et définit une direction longitudinale, représentée par les doubles flèches, s'étendant de l'arrière vers l'avant et normale à sa surface intérieure 32 tournée vers le compartiment 4. La porte 3 assure la fonction de support d'appui du sac au cours de son martèlement.
Pour introduire le sac S dans le compartiment 4, l'utilisateur ouvre la porte 3 et coince la partie supérieure du sac S entre la partie supérieure libre 31 de la porte 3, éloignée de son articulation inférieure 30 au châssis 2, et un bord 21 du châssis 2, situé en vis-à-vis de la partie 31. A cet effet, la partie 31 comporte par exemple une pièce 70 en caoutchouc en face d'une barre métallique 28, également appelée couteau, prévue sur le bord supérieur 21. Le sac S est ainsi suspendu à l'intérieur du compartiment 4 contre la porte 3. Une poignée extérieure, non représentée, articulée sur le châssis 2 permet d'actionner et de maintenir la porte 3 dans sa position de fermeture et dans sa position d'ouverture. La poignée est relié e à un mécanisme d'actionnement de la porte dans ses positions de fermeture et d'ouverture. Dans la position de fermeture, ce mécanisme contraint la partie supérieure 31 de la porte 3 à appuyer contre le bord supérieur 21 pour maintenir le sac S coincé entre ceux-ci, avec un blocage de la poignée dans cette position.
Dans le compartiment 4 est prévu un organe mobile 5 de martèlement du sac S , cet organe 5 étant également appelé pale de broyage et étant par exemple formé d'une plaque plane et métallique. Du côté éloigné de la porte 3, c'est-à-dire à l'arrière de l'organe 5, l'organe 5 est fixé à une tige 6 de guidage, mobile en translation longitudinale dans un palier 7 fixé à l'intérieur du châssis 2. Le palier 7 est par exemple prévu dans une paroi 8 reliée à la paroi supérieure 22 et à la paroi inférieure 23 du châssis 2. La paroi 8 sépare ainsi le compartiment 4 d'une chambre arrière 9 dans laquelle sont montés un mécanisme 10 d'entraînement de la tige 6, ainsi qu'une unité 11 de commande de ce mécanisme 10.
Le dispositif 1 de broyage comporte en outre au moins un moyen pour mettre en marche le mécanisme 10 d'entraînement. Ce moyen comprend par exemple un capteur de fermeture de porte, pour mettre automatiquement en marche le mécanisme 10 d'entraînement lorsque la porte est fermée et l'arrêter lorsque la porte est ouverte. Ce capteur de fermeture de porte est par exemple prévu sur le mécanisme d'actionnement de la porte. L'organe 5 et la tige 6 comportent une première position extrême prescrite en translation longitudinale, proche de la porte 3 et par exemple sensiblement plaquée contre celle-ci, pour écraser le sac S et son contenu, et une deuxième position extrême prescrite en translation longitudinale , reculée par rapport à la porte 3 d'une distance prédéterminée. Le mécanisme 10 d'entraînement en translation de la tige 6 comporte une bielle 12 reliée par un premier axe 13 d'articulation en rotation à une partie arrière de la tige 6 et par un deuxième axe 14 d'articulation en rotation à un bras périphérique 15 d'une manivelle. Le bras central 16 de la manivelle est fixé à l'arbre rotatif d'un moteur 17. L'unité 11 de commande est apte à être mise, par le moyen de mise en marche, dans un état de commande du mouvement cyclique du mécanisme 10 d'entraînement, par exemple par le fait que la porte passe dans l'état de fermeture et que le capteur de fermeture de porte détecte cet état de fermeture. Dans un tel état de commande, le moteur 17 est mis en marche et fait tourner sur lui-même l'arbre central 16 pour faire décrire au bras 14 périphérique 15 de la manivelle et à l'axe 14 une trajectoire circulaire. Cette rotation de l'axe 14 est transformée par l'intermédiaire de la bielle 12 en une translation de la tige 6 et de l'organe 5 de la deuxième position à la première position, c'est-à-dire vers l'avant et vers le sac S , puis de la première position à la deuxième position, c'est-à-dire vers l'arrière en s'éloignant du sac S, à chaque cycle de broyage. Le cycle de déplacement de l'organe 5 de martèlement décrit ci-dessus correspond à un sens de rotation déterminé du moteur 10, appelé marche avant, orientée dans le sens inverse des aiguilles d'une montre à la figure 1.
Par exemple, deux organes mobiles 5 de martèlement peuvent être prévus côte à côte pour appuyer en alternance sur le sac S. La manivelle du mécanisme 10 comporte dans ce cas deux bras périphériques diamétralement opposés, de telle sorte que l'avancement de l'un des organes de martèlement correspond au recul de l'autre et que la première position de l'un correspond à la deuxième position de l'autre. A la figure 2, à l'étape E1 , l'utilisateur ferme la porte 3 avec le sac S dans le compartiment 4, ce qui déclenche la mise en marche du mécanisme 10.
Dans l'organigramme représenté à la figure 2, l'unité 11 de commande est préprogrammée pour démarrer le mécanisme 10 à une vitesse élevée pendant une durée prédéterminée, appelée temps de prébroyage. L'unité de commande 11 est reliée à une interface 100 extérieure, par exemple prévue sur la surface extérieure du châssis 2, cette interface 100 comportant des moyens pour choisir l'une parmi plusieurs vitesses différentes d u moteur 17 et donc de l'organe 5 de martèlement, et par exemple trois vitesses qualifiées de petite, moyenne et grande. La vitesse élevée de démarrage du moteur 17 correspond par exemple à la plus grande vitesse pouvant être choisie par l'utilisateur sur l'interface 100, même si celui-ci en a choisi une autre. Par exemple, une vitesse par défaut est automatiquement choisie en l'absence de choix de vitesse sur l'interface 100. Ainsi, à l'étape E2 suivant l'étape E1 , le moteur 17 tourne à cette vitesse maximale prédéterminée de démarrage pendant ce temps de prébroyage correspondant à l'étape E4, puis adopte à l'étape E3 la vitesse ayant été réglée ou choisie par l'utilisateur sur l'interface 100, ou la vitesse par défaut, qui peut donc être également cette vitesse maximale ou une vitesse inférieure.
Ce démarrage à vitesse élevée de l'organe 5 de martèlement permet d'avoir plus de puissance de broyage pour d'emblée rompre l'échantillon E, améliorant ainsi l'efficacité du broyage. Suivant l'invention, il est prévu un moyen de détection, par exemple électronique, du mouvement cyclique de l'organe 5 ou des organes de martèlement entre l'une et l'autre des première et deuxième positions.
Dans le mode de réalisation représenté aux figures, ce moyen de détection détecte les rotations successives du bras 15 de la manivelle et est par exemple formé par un capteur 18 détectant le passage en face de lui de l'axe 14 de liaison de la bielle 12 au moteur 17. Ce capteur 18 est par exemple un capteur à effet Hall, détectant le passage d'un aimant 19 fixé sur l'axe 14. Etant donné que les rotations de l'axe 14 autour de l'arbre 16 se traduisent par un déplacement cyclique en translation de l'organe 5 de martèlement entre les première et deuxième positions, ce moyen 18 permet de détecter que l'organe 5 exécute bien le mouvement cyclique imposé par le moteur 17. Bien entendu, le moyen de détection du mouvement cyclique de l'organe 5 de martèlement pourrait également détecter le déplacement de l'organe 5 lui-même, de la tige 6, ou de toute autre partie à mouvement cyclique du mécanisme 10 d'entraînement de cet organe 5.
Le moyen 18 de détection est relié à l'unité 11 de commande et lui envoie des informations indiquant le déplacement cyclique de l'organe 5 ou l'absence de déplacement cyclique de celui-ci. Par exemple, le capteur 18 envoie à l'unité 11 une impulsion électrique à chaque passage de l'axe 14 en face de lui. A l'étape E5, l'unité 11 de commande détermine, par des moyens 110, à partir des informations fournies par le moyen 18 de détection, si en état de commande du mouvement cyclique du mécanisme 10 d'entraînement, l'organe 5 de martèlement est resté bloqué dans une position intermédiaire entre les première et deuxième positions, alors que le mécanisme 10 force l'organe 5 à se déplacer vers l'avant, c'est-à-dire de la deuxième position à la première position. Par exemple, l'unité 11 est programmée pour déterminer que le cycle de déplacement normal de l'organe 5 entre les première et deuxième positions correspond à un passage de l'axe 14 devant le capteur 18 à intervalles de temps réguliers, par exemple toutes les 200 millisecondes environ. Dans le cas où l'organe 5 n'arrive pas à écraser un échantillon E trop dur contre la porte 3, il n'atteint pas la première position et se trouve immobilisé dans la position intermédiaire sans effectuer le mouvement cyclique. L'unité 11 détermine une telle absence de mouvement cyclique en déterminant par exemple qu'elle n'a pas reçu le bon nombre d'impulsions du capteur 18 pendant un temps prescrit par exemple de 500 millisecondes, ce qui correspond au fait que l'axe 14 n'est pas passé devant le capteur 18 pendant ce temps.
Dans ce cas, l'unité 11 détermine à l'étape E5 qu'il existe un blocage de l'organe 5 de martèlement et passe à l'étape E6. A l'étape E6, l'unité 18 incrémente un compteur de blocages consécutifs. Dans le cas, où il s'agit du premier blocage, ce pointeur passe donc de 0 à 1. Dans le cas où l'état du compteur du nombre de blocages est inférieur à un nombre prescrit n supérieur à un, l'unité 11 envoie par les moyens 110 une commande de recul au moteur 17, de manière à faire reculer l'organe 5 de martèlement vers la deuxième position et par exemple jusqu'à cette deuxième position arrière, puis vers l'avant vers la première position à l'étape E7. Dans ce cas, le moteur 17 exécute par exemple un tour de manivelle en marche arrière, et donc un cycle en marche arrière, ainsi que représenté par la flèche courbe orientée dans le sens des aiguilles d'une montre à la figure 1. Le temps de pré-broyage est remis à zéro. Après l'étape E7, l'unité 11 revient à l'étape E2.
Lorsqu'à l'étape E6, le compteur de l'unité 18 indique un nombre de blocages consécutifs égal au nombre n prescrit, l'unité 18 passe à l'étape E8, dans laquelle moteur 17 et le mécanisme 10 d'entraînement de l'organe 5 de martèlement sont arrêtés. Par exemple à l'étape E8, une information d'échec est envoyée à l'extérieur pour l'utilisateur, par exemple sous la forme d'un message s'affichant sur un écran de l'interface 100. Cette information d'échec signale à l'utilisateur qu'il doit intervenir pour débloquer l'organe 5 de martèlement en ouvrant la porte 3. Un nombre de quatre tentatives E7 réussit à éliminer la plupart des cas de blocage de l'organe 5 de martèlement dus à un échantillon E dur, le nombre n est par exemple égal à cinq.
En l'absence de détermination de blocage à l'étape E5 par l'unité 11 , celle-ci passe à l'étape E9 pour faire exécuter par le mécanisme 10 les mouvements cycliques normaux de l'organe 5 de martèlement pendant un temps de broyage prédéterminé, à la vitesse ayant été sélectionnée par l'utilisateur sur l'interface 100. Tant que ce temps de broyage n'est pas écoulé à l'étape E9, il est retourné à l'étape E2. Lorsqu'à l'étape E9, le temps de broyage est écoulé, l'unité 11 passe à l'étape E10, dans laquelle elle arrête le mécanisme 10 d'entraînement de l'organe 5. Le temps de broyage peut par exemple être paramétré par l'utilisateur sur l'interface 100, typiquement entre 10 secondes et 180 secondes , ou être paramétré sans limites. Le temps de broyage le plus courant est de 60 secondes. Ce temps de broyage inclut le temps de pré-broyage. La remise à zéro du temps de broyage s'effectue par ouverture de la porte.

Claims

REVENDICATIONS
1. Dispositif de broyage et d'homogénéisation du contenu d'un sac, comportant un support (3) d'appui du sac, au moins un organe (5) de martèlement du sac, mobile entre l'une et l'autre d'une première position prescrite de pression du sac contre le support (3), et d'une deuxième position prescrite éloignée du support (3), un mécanisme (10) , apte à entraîner l'organe (5) de martèlement selon un mouvement cyclique passant par les première et deuxième positions, un moyen pour la mise en marche du mécanisme (10) d'entraînement, caractérisé en ce qu'il comporte une unité (11 ) de commande du mécanisme, comport ant des moyens (18) de détection du déplacement cyclique de l'organe (5) de martèlement, et des moyens automatiques (110) de commande du mécanisme (10) , sensibles aux moyens de détection pour, dans le cas où les moyens de détection ont détecté que la course de l'organe (5) de martèlement est arrêtée en deçà de la première position, faire reculer l'organe (5) de martèlement vers la deuxième position.
2. Dispositif suivant la revendication 1 , caractérisé en ce que l'unité (11 ) de commande comporte un moyen de comptage du nombre d'arrêts successifs détectés par les moyens de détection, les moyens automatiques (110) de commande du mécanisme étant réglés pour provoquer ledit recul de l'organe (5) de martèlement vers la deuxième position, lorsque le nombre d'arrêts successifs comptés par le moyen de comptage est inférieur à un nombre limite prescrit, et pour arrêter le mécanisme et émettre une information d'échec vers l'extérieur lorsque le nombre d'arrêts successifs comptés par le moyen de comptage est égal au nombre limite prescrit.
3. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que le mécanisme (10) d'entraînement comporte un moteur rotatif (17) dont l'arbre rotatif (16) est fixé à un bras périphérique (15) d'entraînement selon une trajectoire circulaire d'au moins un axe (14) d'articulation d'une bielle (12), de manière à entraîner par l'intermédiaire de la bielle l'organe (5) de martèlement en translation longitudinale entre les première et deuxième positions selon ledit mouvement cyclique, les moyens (18) de détection comprenant un capteur (18) de passage de l'axe (14) d'articulation devant une position prescrite en rotation.
4. Dispositif suivant la revendication 3 , caractérisé en ce que le capteur (18) de passage de l'axe (14) d'articulation est un capteur à effet
Hall, apte à détecter le passage d'un aimant fixé sur l'axe (14) d'articulation.
5. Dispositif suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'interface (100) comporte un moyen pour régler depuis l'extérieur une vitesse de l'organe (5) de martèlement parmi plusieurs, l'unité (11 ) de commande étant apte à commander le démarrage du mécanisme (10) d'entraînement à la vitesse maximale prescrite de déplacement de l'organe (5) de martèlement pendant une durée prescrite, puis à la vitesse réglée.
6. Procédé pour faire fonctionner un dispositif de broyage et d'homogénéisation du contenu d'un sac, le dispositif comportant : un support (3) de maintien du sac, au moins un organe (5) de martèlement du sac, mobile entre l'une et l'autre d'une première position prescrite de pression du sac contre le support (3), et d'une deuxième position prescrite éloignée du support (3), un mécanisme (10) , apte à entraîner l'organe (5) de martèlement selon un mouvement cyclique passant par les première et deuxième positions, dans lequel on met en marche le mécanisme (10) d'entraînement, caractérisé en ce qu'une unité de commande (11 ) détecte si l'organe
(5) de martèlement est bloqué dans le sens du rapprochement de la première position, et, en réponse à ladite détection, commande automatiquement le mécanisme (10) de manière à faire reculer l'organe (5) de martèlement vers la deuxième position.
7. Procédé selon la revendication 6 , caractérisé en ce que le mécanisme (10) d'entraînement comporte un moteur rotatif (17), apte à entraîner en translation longitudinale entre les première et deuxième positions l'organe (5) de martèlement par l'intermédiaire d'au moins une bielle (12), la mise en marche du mécanisme (10) d'entraînement correspond à la rotation du moteur (17) dans un premier sens déterminé en vue d'entraîner ledit mouvement cyclique ent re les première et deuxième positions, et la commande de recul de l'organe (5) de martèlement vers la deuxième position en cas de détection correspond à la rotation du moteur (17) dans un deuxième sens, inverse du premier sens.
8. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 6 et 7, caractérisé en ce qu'après au moins le mouvement de recul de l'organe (5) de martèlement vers la deuxième position, l'unité (11 ) de commande commande la reprise du mouvement cyclique du mécanisme (10) d'entraînement entre les première et deuxième positions.
9. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 6 à 8, caractérisé en ce que l'unité (11 ) de commande compte le nombre de blocages successifs détectés, pour provoquer ledit recul de l'organe (5) de martèlement vers la deuxième position, lorsque le nombre d'arrêts successifs comptés est inférieur à un nombre limite prescrit, et pour arrêter le mécanisme (10) et émettre une information d'échec vers l'extérieur lorsque le nombre d'arrêts successifs comptés est égal au nombre limite prescrit.
10. Procédé suivant l'une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisé en ce qu'avant la mise en marche du mécanisme (10) d'entraînement, on règle sur l'interface (100) une vitesse de l'organe (5) de martèlement parmi plusieurs, l'unité (11 ) de commande commandant le démarrage du mécanisme (10) d'entraînement à la vitesse maximale prescrite de déplacement de l'organe (5) de martèlement pendant une durée prescrite, puis à la vitesse réglée.
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