Brevet FR2044797A1 — publié le 19710226

t 20^797 La présente invention est relative aux moyens d'obturation de tubes, en particulier de tubes de petit diamètre (quelques millimètres) destinés au conditionnement de solutions aqueuses et, notamment, de petites doses de semence , ou sperme, 5 destinées a l'insémination artificielleo Le bouchage de ces tubes est une opération d*autant plus délicate que le tube est de plus petit diamètre et que les'moyens actuels (petits tampons de bouchage) né facilitent pas cette opération. 10 L'invention remédie' à ces inconvénients en per mettant de réaliser un* dispositif de bouchage facile et parfait, susceptible d'être réalisé en grande série dans une installation industrielle de conditionnement et même dans le cas de tubes de très petit diamètre interne. 15 Elle a notamment pour objet une mèche destinée à être débitée en tronçons de bouchage de tubes de conditionnement de solutions ou dispersions aqueuses, et caractérisée en ce qu'elle comporte une gaine tubulaire tressée en fibres hygroscopiques enserrant autour d'une âme axiale une masse de poudre, elle-même for-20 tement hygroscopique et de granulométrie telle que ses grains ont des dimensions au moins égales aux plus grands interstices présentés par la gaine tressée . L'âme peut être soit filiforme, soit formée d'une tresse; elle peut éventuellement être complétée par une gai-25 ne auxiliaire tressée, noyée dans la masse de poudre". La gaine tubulaire en fibres tressées maintient donc la poudre en place par la juxtaposition de ses fils, la précision de la juxtaposition étant en rapport.avec la granulométrie de la poudre, tandis que l'âme empêche un allongement de la gaine 30 qui se traduirait par une diminution de son diamètre et l'éjection d'une partie de la poudre par agrandissement local des interstices de la gaine tressée. A l'emploi, un tronçon de mèche ayant été introduit dans le iube à boucher, par exemple par introduction de 35 l'une des extrémités de la mèche de grande longueur et sectionnement de la partie introduite, lorsque la solution liquide et, en particulier une solution aqueuse de semence ou autre, entre en contact avec le tronçon de mèche, en raison des propriétés hygros- 70 17936 2 20W97 copiques de tous les constituants de cette mèche, il y a gélifi» cation immédiate de la poudre ; par suite, ce foisonnement provoque la pénétration du gel dans lés interstices de la gaine tressée, assurant une véritable homogénéité de l'ensemble dont le con-5 tact avec la surface interne du tube devient absolument parfait, ce qui se traduit par une étanchéité absolue et persistante, car même si la dose conditionnée est conservée, pendant un temps indéfini, le gel qui durçit rapidement par perte dé son humidité reste intégralement adhérent au tubea 10 L'invention a également pour objet un procédé de fabrication dè cette" mèche f il est caractérisé eh ce que la gaine étant tressée en continu, de bas en haut et autour de l'âme, la poudre est introduite dans l'extrémité supérieure-de cette gaine, au fur et à mesure de son tressage. - i 15 L'invention a enfin pour objet une machine pour la mise en oeuvre de ce procédé ; - cette machine est caractérisée en ce qu'elle est constituée par un métier à tresser des gaines , de bas en haut, autour dune âme, et en ce que des moyens d*alimentation en poudre sont disposés au-dessus de la zone supé-20 rieure de tressage, dans 1*espace délimité pas les brins, d'arrivée des fils à.tresser0 D'autres objets et avantages de l'invention seront mieux compris à l'aide de la description qui va suivre d'exemples non limitatifs de réalisation, et des dessins annexés, 25 sur lesquels t la figure 1 est une vue schématique en éléva-. tion,. a échelle agrandie, et avec arrachement partiel, d'une partie de mèche suivant 1'invention ? la figure 2 en est une coupe transversale 30 schématique suivant la ligne 2=2 de la figure 1 % - la figure 3 est une demi-coupe transversale à très grande, échelle d'un tronçon de mèche en place dans un tube .à boucher j- - ' ■ - : la figure 4 est une demi-coupe analogue du 35 dispositif d'obturation obtenu au contact de la solution aqueuse conditionnée dans ce tube f la figure 5 est une coupe transversale schématique, à échellc/agrandie dsune variante de mèche; et 70 17936 20^4797 ?.r, -?T«î*,-es 6- -jet isce cc.uce schématique Ion-*i= tudinale d'une machine destinée à la fabsisetion de ces mèches Suivant 1®exemple d?&écution représenté aux figures 1 et 2, la raèche selon l'invention comprend en combinaison 5 une gaine tressée A, une âme rectiligne axiale B et un remplissage C de poudre enserré autour de l'âme B par la gaine A«, La gaine Aest formée , de manière classique, par une nappe de fils 1 enroulée hélicoïdalement à gauche et d'une autre nappe de fils 2 enroulée hélicoïdalement à droite» Dans tO chaque nappe, les fils sont groupés par paires ; ils pourraient l'être par groupes de trois, quatre ou plus* Le nombre de pairesf ou groupes de fils, dans chaque nappe, est déterminé par la circonférence que doit avoir la gaineo 15 Ces fils 1 et 2 sont caractérisés par t a) leurs propriétés d'absorption de l'eau ; les fibres qui les constituent doivent être hygroscopiques ; b) leur finesse qui est en fonction de la granulométrie de la poudre C, cette finesse étant d'autant plus grande que la granulo- 20 métrie est plus fine , de manière que les interstices entre les fils aient des dinmsions inférieures à celles des grains de poudre • Toutes les fibres naturelles peuvent, en principe, convenir et, en particulier, le cotono 25 Les fibres à base d'alcool polyvinylique con viennent aussi , en raison de leur grande capacité d'absorption de l'eau, ainsi que certaines fibres synthétiques spécialement traitées chimiquement par des dérivés sodés (fibrane, fibres de polyesters et^Sésines. acrilyques par exemple^. 30 L'âme B peut être formée par un seul ou de préférence par plusieurs fils rectilignes 5, ou encore d'une tresse.Les fibres utilisées pour cette âme seront, de préférence, de même nature que celles de la gaine A ou auront, en tout cas, les mêmes qualités au point de vue hygroscopique. 35 Quant à la poudre C, elle doit avoir les qua lités suivantes î 70 17936 4 204^797 a) solubilité à l'eau avec stade de haute viscosité ou formation d'un gel à l'état pâteux, susceptible de réaliser avec la fibre l'enserrant un aggloméré compact, souple et stable ; b) pouvoir adhésif nécessaire h la liaison du complexe fibre-pou-5 dre gélifié avec la paroi de l'orifice à obturer ; c) stabilité à la température permettant une stérilisation et une congélation ; d) résistance aux micro—organismes ; e) non toxicité* 10 L'alcool polyvinylique donne les meilleurs ré sultats et, en particulier, les alcools polyvinyliques à indice d'ester moyen de l'ordre de 100 à 150, soit un taux d'hydrolyse de 86-92%* D'autres poudres (amidon, dextrine, caséine, e 15 ters de cellulose, etc...) peuvent , à là rigueur, convenir sans donner aussi avantageusement les résultats obtenus avec 1'alcool polyvinylique « La granulométrie/âe la poudre peut, par exemple être telle qu'elle traverse le tamis 30 de la norme AFNOR, ce qui 20 correspond à un tamis dont les ouvertures sont de 0,800 mm pour un fil du 0 0,40 à 0,44 mm, ce qui donne un pourcentage de vide de 44%, Avec cette granulométrie, on peut avantageusement utiliser des fils en coton de 60.000 m/kg,» On notera que : 25 d'une part, dans le cas de fils de coton et de poudre d'alcool polyvinylique, des volumes égaux de ces produits permettent d'obte^ nir une étanchéité totale du bouchage effectué ; et, , d'autre part, la mèche doit avoir une teneur en humidité comprise entre 5 et 10$ environ en poids., de manière que la poudre adhère 30 bien aux fibres de la gaine et dé l'âme ; cette quantité d'humidité est obtenue automatiquement grâce à l'état hygrométrique de l'air de l'atelier de fabrication et du local de conservation des mèches fabriquées. Il faut, dans ces pièces,, un minimum de 60^ d'humidité relative,, 35 Cette mèche est donc utilisable, sous forme de tronçons d'une longueur de l'ordre de 10 ,fois son diamètre, poui le conditionnement de toutes, les solutions aqueuses dont les exiger ces pratiqués font choisir un récipient sous foime.de tube, qu'il 70. 17936 5 20U797 soit en verre, en métal ou en plastique. La mèche cylindrique doit être comprimée pour permettre l'introduction d'une certaine longueur de celle-ci dans l'une des extrémités du tube à sceller* Lorsqu'il est libéré à sa 5 mise en place, le tronçon utilisé, détaché par sectionnement du reste de la mèche, est expansé et. immobilisé par serrage dans ce tube T (figure 3) en formant un joint qui est :_ perméable a l'air, ce qui assure un remplissage ..partiel ou total du tube de solution par aspiration à travers ce .tronçon de mèche ; 10 et filtrant pour'l'air dans le cas d'aspiration d'un milieu biologique • ... Dès que la solution aqueuse vient à son contact et pénètre même partiellement dans le tronçon de mèche, ce tronçon constitue instantanément un joint étanche compact par aug-15 mentation de volume et transformation de la poudre en un gel G (figure 4). Le joint définitif ainsi formé : conserve à la température, ambiante une souplesse et une homogénéité lui permettant de glisser le long de- la paroi du tube T, sous 20 l'action d'un poussoir,par exemple d'un pistolet d'insémination, faisant office de piston d'expulsion, compatible avec des irrégularités de diamètre de ce tube ; résiste à des conditions de températures extrêmes, par exemple de l'ordre de + 120° à. — 196°C,.dans le cas du coton + alcool poly-25 vinylique ; permet, du fait de; sa structure compacte et de son obtention à partir d'une mèche continue, la mise en oeuvre par machine automatique de remplissage. - • - La figure 5 représente en variante une mèche 30 dé plus grande section,"destinée à l'obturation de tubes de plus grand diamètre* La-gaine -A' ect formée à l'aice de groupes de quatre fils 2! et' 3' et comportet en plus-de l'âme, axiale B, une gaine intermédiaire An noyée dans la:poudre G. On se reportera maintenant-à .lar.figure 6 qui 35 représente -schématiquement un.métier de tressage de gaines permettant d'obtenir la tresse des figures 1 et 2. ■ Ce métier comportedes porte-fuseaux 7, mobiles au-dessus d'un bâti 6,-et .portant chacun une bobine 8 de COPY 17936 6 20W97 laquelle se déroule l'un des fils 1 ou 2 de la gaine a former® Ces porte-fuseaux font partie d'un dispositif mécanique bien connu qui, par la rotation inversée et le. croisement concentrique de deux groupes de quatre, six ou n fuseaux portant les bobines de 5 fil, réalise la tresse tubulaire A qui se trouve formée sur la face supérieuretronconique 9 d'un anneau fixe de tressage 10. Le sens usuel du tressage vers le haut est donc conservé, mais le défilèment de la gaine est retourné vers le bas par l'intermédiaire de cet anneau 10. 10 Dans l'axe de la gaine, l'âme de la mèche est formée par un ou plusieurs fils axiaux 5 débités par une ou plusieurs bobines supérieures 11. Immédiatement au-dessus dé I* anneau 10 de tressage est disposée une trémie fixe en forme d'entonnoir 12 à fond 15 tronconique, contenant la poudre 13 du distributeur« Celle-ci descend par gravité dans l'ouverture inférieure 14 de la trémie sous forme d'un jet qui entoure le ou les fils 5 de l'imé pour venir remplir tout l'espace compris entre la gaine tressée et l'âme. La mèche formée descend de manière continue et 20 est tirée par une roue de tirage 15, en synchronisme avec la rotation du mécanisme de la tresseuse, placée dans le bas de la machine. Pour faciliter la descente de la poudre 13 dans la trémie 12, il est prévu dans celle-ci une vis sans fin axiale 25 17,percée d'un trou longitudinal 18 pour le libre passage du ou des fils 5 de l'âme. Cette vis est solidaire en rotation d'une roue dentée 19 d'entraînement qui tourne dans un support fixe 20o La vis est réglable axialement par rapport à l'entonnoir 12, par vissage grâce à «n taraudage 21 du moyeu 22 de la roue 19 et tourillonne-30 ment dans le support 20c On petit aussi régler le débit de poudre .entre le fond de la trémie et l'extrémité inférieure formant pointeau de la vis 17e Il est évident que 1'invention n'est nullement limitée aux modes d'exécution représentés ët décrits, qui ne sont 35 donnés qu'à titre d'exemples, et qui peuvent comporter des variantes et modifications. C'est ainsi qu'un vibreur peut être agencé sur l'entonnoir"12® 70 17936 •T 20^797 P 1 y H B D ï C A I I O B S 1 o Mlsiie destinée à être débitée en tronçons de bouchage de tubes de conditionnement» notamment de solutions 5 ou dispersions aqueuses» et caractérisée en ce qu'elle comporte une gaine tabulaire tressée en fibres hygroscopiques enserrant autour d'un© ime axiale une masse de poudre, elle-même fortement hygrescopiqiïe et d'une granulométrie telle que ses grains ont des dimensions au moins égales aux plus grands interstices présentés tO par la gaine tressée. 2. Mèche suivant la revendication t, caractérisée en ce que l'âme est formée par au moins un fil longitudinal. 3. Mèche suivant la revendication 1, caractérisée en ce que l'âne" est formée par une tresse de plusieurs fils. 15 4. Mèche suivant l'une quelconque des reven dications précédentes, caractérisée en ce que la gaine est en coton. 5. Mèche suivant l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisée en ce que la gaine est en fi- 20 bres synthétiques hydroscopiques . 6. Mèche suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que la poudre est un alcool polyvinylique. 7. Mèche suivant l'une quelconque des reven-25 dications précédentes, caractérisée en ce que la poudre représente environ 50fé du volume total. 8. Mèche suivant l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisée en ce que sà teneur en humidité est comprise entre environ 5 et 10^ en poidso 30 9« Procédé de fabrication de la mèche de l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que la gaine étant tressée en continu, de bas en haut et autour de l'âme, la poudre est introduite dans l'extrémité supérieure de cette gaine au fur et à mesure de son tressage. 35 10. Machine pour la réalisation d'une mèche se lon l'une quelconque des revendications précédentes , caractérisée en ce qu'elle est constituée par un métier à tresser des gaines de bas en haut autour d'une ârce, et en ce que des moyens d'alimentation en poudre sont disposés au-dessus de la zone supérieure de tressage dans l'espace délimité par les brins d'arrivée des fils àtressero