Brevet FR2012361A1 — publié le 19700320

La présente invention concerne un dispositif pour 1'interception et la permutation de passages de fluide, particulièrement indiqué pour assurer, dans des appareils de chromâtographie gazeuse, le dosage des échantillons envoyés à tuàe colonne de chromâtographie 5 et/ou le passage de l'une à l'autre des colonnes. Ces dispositifs d'interception et permutation doivent satisfaire à des impératifs rigoureux. Ils doivent présenter un volume intérieur faible et notamment un minimum d'espace mort ; ils doivent garantir une étanchéité rigoureuse, avoir un fonctionnement sûr à 10 haute température et permettre de passer rapidement de l'un à 1' autre de passages très nombreux, suivant des combinai sons variées. Ils doivent en outre être faciles à fabriquer, avoir une structure très robuste résistant à 1 * endommageaient mécanique, être faciles à commander etc... 15 En principe, on utilise jusqu'à présent deux types de disposi tif de permutation. Les dispositifs du premier type sont mécaniques. Ils comportent deux surfaces mobiles l'une sur l'autre, l'une en acier à po— lispéculaire et l'autre en "Téflon", polyamide etc... Ces disposi-20 tifs présentent des inconvénients : ils sont très difficiles à réaliser, ils risquent de cesser définitivement d'assurer 1'étanchéité et d'être endommagés du fait de défauts de surface et qu'ils ne permettent qu'un nombre réduit de combinaisons de permutation. Les dispositifs pour l'interception et la permutation de passa-25 ges de fluide du second type précité comportent des obturateurs à membrane à commande pneumatique. Leur réalisation est moins difficile, ils permettent toutes les combinaisons de permutation nécessaires et résistent assez bien à l'endommageaient mécanique ; toutefois, leur fonctionnement exige du gaz oomprimé et des réseaux élao-30 tropneumatiques complexes qui permettent le fonctionnement automatique de chromatographes en régime ordinaire, mais qu'on ne saurait pratiquement associer à des appareils de laboratoire, habituellement à commande manuelle. Ces inconvénients des dispositifs d'interception et de permuta— 35 tion existants sont supprimés par le dispositif suivant l'invention, dont le principe est le suivant : on utilise une membrane souple comme élément d'étanchéité et des billes ou corps sphériques comme obturateurs ; dans la paroi avant du corps du dispositif suivant 1* invention, on ménage une rainure dans laquelle débouchent les pas-40 sages d'admission de gaz ou de liquide, on dispose les obturateurs BAD original ^ 69 22481 2 2012361 dans les trous d'un couvercle recouvrant cette rainure, et on emboîte sur ce couvercle, sur sa face opposée à la rainure, un organe de manoeuvre ayant le profil voulu pour agir sur les obturateurs. Le dispositif suivant l'invention pour l'interception et la 5 permutation de passages de fluide est très simple à fabriquer ; il présente, par rapport aux dispositifs antérieurs, l'avantage que le risque d ' endommageaient mécanique est pratiquement supprimé ; il est facile à commander et a encore, par rapport aux dispositifs connus, l'avantage majeur de présenter un minirnu® d'espaces morts. 10 En outre, le dispositif suivant l'invention garaatit une étan chéité rigoureuse pendant tout son temps de service ; son fonction» nement est sûr mime à haute température et il permet d'opérer la permutation dans des conditions inégalées par les dispositifs connus, tant par le nombre des passages que par la variété des combi-15 Baisons et la vitesse de permutation. Grâce à sa structure simple et à la facilité avec laquelle on peut en conséquence le fabriquer, le dispositif suivant 1'invention est aussi bien meilleur marché que les dispositifs antérieurs. Enfin, on peut le réaliser sous forme miniaturisée, en lui conférant des dimensions inférieures à 20 celles des dispositifs connus et, alors que les dispositifs connus du second type précité comportent des obturateurs à commande pneumatique, celui suivant l'invention n'exige aucun élément auxiliaire : ni réseau électropneumatique, ni liquide ou gaz sous pression, ce qui constitue un autre avantage sur les dispositifs antérieurs 25 et assure un progrès important par rapport à l'état actuel te la technique. On va maintenant exposer l'invention en détail en décrivant plusieurs variantes d'un dispositif suivant un mode de réalisation choisi à titre d'exemple, illustrées par le dessin annexé, sur le- 30 quel : la figure 1 est une vue en coupe verticale illustrant le principe du dispositif suivant l'invention ; la figure 2 montre en coupe verticale un modèle de dispositif suivant l'invention destiné à doser l'échantillon introduit dans 35 îme colonne ohromatographique et/ou à assurer la permutation entre colonnes chromatographiques j la figure 3 est une vue en coupe horizontale d'un modèle plus complexe de dispositif suivant l'invention ayant une disposition annulaire % ■ - ÇAD ORIGINAL^ 69 2248î 3 2012361 la figure 4 est une vue en ooupe horizontale d'un dispositif de permutation très complexe. lia figure 1 montre le corps 1 d'un dispositif suivant l'invention, dans lequel est ménagée une rainure 8 qui définit, avec une 5 membrane élastique 3 immobilisée par un couvercle 4, un canal 2 reliant des passages 7 de sortie de gaz et/ou de liquide. Un organe de manoeuvre 6, qui tourne ou glisse hermétiquement sur le couvercle de maintien 4, enfonce dans la rainure 8 des obturateurs 5, réalisés sous forme de billes ou de corps sphériques, disposés 10 dans des trous percés dans le couvercle 4, de manière à fermer ou à ouvrir selon les combinaisons désirées des tronçons individuels du canal 4, ce qui assure simultanément l'ouverture, la fermeture ou la permutation des passages de gaz ou de liquide 7. On peut obtenir le même résultat en changeant d'organe de manoeuvre au lieu 15 de déplacer en translation ou en rotation un organe de manoeuvre unique. Dans le modèle de dispositif suivant l'invention réprésenté sur la figure 2, le canal 2 défini par la rainure 8 et par la membrane 3 est de forme circulaire, les passages d'admission 7 et les 20 obturateurs 5 disposés dans les troua du couvercle sont aussi de forme circulaire et le couvercle de maintien 4 surmonte le canal 2 qui est aussi de forme circulaire et est fixé pair une vis 9 au corps 1 du dispositif ; on assure la permutation, la fermeture ou l'ouverture des passages de gaz ou de liquide 7 en faisant tourner 25 l'organe de manoeuvre 6, maintenu par un collier de sûreté 10 ; dans l'exemple illustré par la figure 2, les obturateurs 5 sont a-vantageusement formés par des billes. la figure 3 illustre un modèle plus complexe de dispositif de permutation ou d'interception suivant l'invention, dans lequel un 30 canal annulaire 2 permet la permutation entre passages 7, un canal central annulaire à branches rayonnantes desservant sélectivement certains de ces passages (au nombre de huit dans l'exemple choisi). La figure 4 illustre une version très complexe du dispositif suivant l'invention, convenant pour des instruments dans lesquels 35 on doit assurer la permutation entre des passages de gaz ou de liquide très nombreux. On assure la permutation désirée entre passages 7 individuels en changeant d'organe de manoeuvre. De nombreuses combinaisons sont rendues possibles par un ensemble de canaux 2 pratiqués dans le corps 1 et par des passages d'admission 7 conve-40 nablement disposés, ainsi que par des obturateurs 5. fcAD ORIGINAL.!* 69 22491 4 2012361 On a décrit ci-dessua la structure et le fonctionnement du dispositif pour l'interception ou la permutation de passages de fluide suivant l'invention en se référant à la chromatographie gazeuse, mais cet exemple n'a aucun caractère limitatif : on pourra aussi 5 utiliser avantageusement le dispositif suivant l'invention dans des appareils autres que chromatographes, par exemple dans des instruments de commande pneumatique sous pression faible, dans des calculateurs pneumatiques, et dans divers instruments hydrauliques, hydro-pneumatiques, électro-pneumatiques etc..., sans sortir pour 10 cela du cadre de l'invention. 69 22481 5 2012361 REVENDICATION 1. Dispositif pour l'interception ou la permutation de passages de fluide, notamment pour chromatographie gazeuse, comportant une membrane élastique formant élément d'étanchéité et des billes ou sphères formant obturateurs, caractérisé en ce que, dans la paroi 5 avant du corps est ménagée une rainure 8 dans laquelle débouchent des passages d'admission de gaz ou de liquide et en ce que lesdits obturateurs sont disposés dans les trous d'un couvercle superposé à ladite rainure, un organe de manoeuvre desdits obturateurs étant emboîté sur la face du couvercle opposée à la rainure. I BAD ORKàft M-