Brevet FR2278389A1 — publié le 19760213

La présente invention a trait à une porte autoclave à fermeture rapide, notamment pour les enceintes d'autoclaves industrielles. On connaît déjà depuis longtemps des portes d'autoclaves à fermeture rapide par verrouillage du type bannette. Ces portes comprennent un cadre dormant solidaire de l'autoclave et un panneau de porte pivotant venant se disposer contre le cadre dormant pour comprimer entre la porte et le cadre un joint en élastomère éventuellement gonflable, la fermeture s'effectuant par rotation de la porte de façon à amener des crans d verrouillage de la porte au regard de crans de verrouillage du cadre. Il n'est cependant pas possible d'obtenir dans ces conditions une étanchéité satisfaisante pour les fluides à haute pression ou une bonne tenue au vide à hautes ou très basses températures avec des milieux très corrosifs. En effet, dans de tels cas, il est nécessaire d'utiliser un joint extremement dur, ce qui suppose un effort de compression trop important pour obtenir la fermeture de la porte. C'est pourquoi, lorsque de tels problèmes sont rencontrés, on remplace les portes à fermeture rapide par des portes boulonnées directement contre l'enceinte avec interposition de joints métalliques ou fixées par des brides de serrage. Cette disposition, outre qu'elle.entraine une perte de temps importante, ne permet pas d'automatiser les procédures d'ouverture, de fermeture, de chargement et de déchargement et nécessite l'intervention d'opérateurs avec les inconvénients et les risques toujours inhérents aux contenus corrosifs, souvent à température élevée, contenus dans les autoclaves. L'inventon se propose de résoudre ces problèmes et de fournir une porte autoclave à verrouillage rapide susceptible de réaliser une fermeture et une ouverture extrêmement ra pides tDut en assurant une grande résistance à la pression et à la corrosion et en permettant, si on le désire, l'automatisation des procédures de chargement et de déchargement du contenu de l'enceinte autoclave. L'invention a pour objet une porte autoclave du type à fermeture rapide à balonnette comportant un cadre circulaire dormant de porte, solidaire d'une enceinte autoclave et présentant un joint d'étanchéité pour la porte ainsi que des crans péri phériques, un panneau pivotant de porte susceptible de pivoter pour venir s'appliquer contre ledit cadre, ledit panneau présentant à sa partie pérphérique un cadre circulaire ouvrant venant s'appliquer contre ledit joint et présentant des crans périphériques correspondant aux crans du cadre dormant, ainsi que des moyens pour faire tourner ledit cadre de panneau autour de son propre axe pour mettre les crans des deux cadres en coincidencè et bloquer la porte, caractérisée par le fait que ledit cadre circulaire du panneau de porte comporte une première partie circulaire directement solidaire du panneau et venant s'appliquer contre ledit joint et une seconde partie périphérique portant lesdits crans et susceptible de coulisser axialement relativement à ladite première partie, et par le fait qu'un organe expansible est disposé entre lesdites parties pour repousser lesdites parties en sens opposés et comprimer le joint. Conformément à l'invention, l'organe expansible s'étend, de préférence de façon continue, sur toute la longueur des deux parties de cadre. Ainsi cet organe peut avantageusement être constitué d'un joint élastomère ou métallique logé dans une rainure circulaire de l'une des parties de cadre de panneau, de préférence la partie portant les crans, et alimenté, sur sa face regardant le fond de rainure, en fluide sous pression pour repousser le panneau contre le cadre dormant pendant que la partie périphérique de cadre prend appui par ses crans sur ceux du cadre dormant. Dans une variante de l'invention, le joint peut être un joint du type gonflable, par exemple en élastomère ou un soufflet métallique annulaire remplissant la même fonction. Conformément à un perfectionnement important de l'invention, le cadre de panneau peut avantageusement porter des moyens de calage interposables entre lesdites deux parties de cadre de panneau pour maintenir lesdites deux parties en positions -e car- tées dans le cas où l'organe expansible cesse d'écarter lesdites parties de panneau l'une de l'autre. Ces moyens de calage peuvent avantageusement comprendre une rondelle de calage interposée entre lesdites deux parties et présentant, sur une de ses surfaces, une pluralité de crans régulièrement espacés augmentant périodiquement l'épaisseur de la rondelle, ladite rondelle pouvant être tournée au regard d'un crantage correspondant présenté par l'une des parties de façon que, dans une des positions angulaires de la rondelle, les crans de ladite rondelle viennent s'escamoter dans les creux formés entre les crans de la partie correspondante de panneau tandis que dans une autre position angulaire lesdits crans viennent mutuellement en contact empechant ainsi le rapprochement des deux parties du cadre panneau. Le joint d'étanchéité qui est comprimé par la première partie du cadre de panneau peut être réalisé en toute matière voulue et, grace à l'invention, peut être réalisé en particulier en un matériau extrêmement dur, difficile à comprimer mais assurant une étanchéité parfaite aux hautes pressions ainsi qu'une grande résistance à la corrosion. Un tel joint peut-être notamment un joint métallique. Quelle que soit la dureté du joint, sa compression sera effectuée en conférant une puissance suffisante à l'organe expansible. ta fermeture de la porte selon l'invention s'effectue d'abord en faisant pivoter la porte autour de sa charnière pour l'appliquer contre le cadre dormant. Dans ce mouvement, les crans de blocage du cadre mobile et du cadre fixe passent les uns au travers des autres. On effectue ensuite une rotation du panneau autour de son propre axe de façon à amener les crans de blocage au regard les uns des autres. On agit ensuite sur l'organe expansible qui écarte lesdites deux parties de cadre de panneau l'une de l'autre et, dans ce mouvement, les crans de blocage des cadres de panneau viennent s'appliquer fermement contre les crans de blocage correspondants du cadre dormant tandis que la partie intérieure du cadre de panneau vient comprimer fermement le joint d'étanchéité. Les deux parties de cadre étant ainsi éloignées l'une de l'autre, on tourne la rondelle de calage, à la suite de quoi on peut relâcher la pression de l'organe expansible. Pour ouvrir la porte il suffira, après avoir remis l'organe expansible en action, de dégager ws organes de calage puis de relâcher l'organe expansible, de tourner le panneau pour dégager l'écran de blocage puis de faire tourner le panneau autour de sa charnière. D'autres avantages t caractéristiques de l'invention apparaîtront à la lecture de la description suivante, faite à titre d'exemple non limitatif, et se référant au dessin annexé dans lequel - la figure 1 représente une vue schématique en perspective d'une porte selon l'invention; - les figures 2, 3 et 4 représentent des vues en coupe axiale du panneau au cours des différentes étapes de la fermeture; - la figure 5 représente une vue des moyens de calage; - la figure 6 représente une vue en coupe d'une variante d'organes expansibles. La porte selon l'invention comprend un panneau de porte 1, articulé autour d'une articulation 2 pour pouvoir venir s'appliquer contre un corps d'enceinte autoclave 3. De façon classique, le corps 3 présente une frette de corps 4 formant cadre dormant de porte et dont la face antérieure présente une rainure circulaire 5 logeant un joint d'étanchéité 6. De façon avantageuse ce joint d'étanchéité est un joint métallique du type connu sous la dénomination Hélicoflex. Un tel joint d'étanchéité présente une grande dureté mais permet la tenue à des pressions intérieures très élevées dans l'enceinte autoclave et, de plus, résiste à la corrosion. De façon également classique, la frette de corps 4 présente, à sa périphérie, une pluralité de crans 7 régulièrement espacés. Le panneau de porte 1 supporte, à sa périphérie, une frette de panneau 8 faisant office de première partie du cadre de panneau de porte. La frette de panneau 8 présente une surface destinée à venir s'appliquer contre le joint 6. Autour de la frette 8 est monté un anneau extérieur de porte 9 formant la deuxième partie du cadre de panneau de porte, cet anneau présentant un épaulement 10 au niveau de l'épaulement formé par la frette 8, et une partie cylindrique 11 portant à son extrémité intérieure des crans 12 susceptibles de venir se disposer derrière les crans 7 comme vu sur le dessin. De façon classique, dans une des positions angulaires de l'anneau 9 par rapport à la frette 4, les crans 12 peuvent passer à travers les crans 7 lors de la fermeture de la porte et, dans une autre position angulaire, les crans 12 viennent se disposer en face des crans 7, comme représenté sur la figure 3. Dans la position représentée sur la figure 3, la porte ne peut donc pas être ouverte. I1 est à noter que la rotation de l'anneau 9 par rapport à la frette 4 peut être obtenue soit en burinant tout le panneau 1 autour de son axe, scit en permettant une rotation relative de l'anneau 9 autour du panneau 1 qui lui ne tourne pas. Dans la face de l'épaulement 9 tournée vers l'épaulement correspondant formé par la frette 8, est pratiquée une gorge circulaire 14 contenant un joint métallique annulaire 15 à section sensiblement en forme de U, les deux branches du U présentant deux redans garnis de paquetage d'étanchéité annulaire 16. Un ou plusieurs orifices 17 pratiqués dans l'anneau 9 permettent, par des moyens non représentés, d'introduire un fluide sous pression dans la gorge 14. On voit encore qu'entre l'épaulement 10 et l'épaulement correspondant de la frette 8 se trouve disposée une rondelle de calage 18 munie, sur une de ses faces de crans axiaux 19, ladite rondelle de calage étant montée rotative dans l'anneau 9 de façon à pouvoir être tournée d'un certain angle grâce à un moyen de commande tel qu'une tringle 20. La rondelle 18 est située au regard d'une rondelle fixe 21 portée par la frette 8 et présentant également des crans axiaux 22 formant entre eux des évidements 23. Dans la position représentée sur la figure 2, les deux rondelles 18 et 21 se trouvent rapprochées l'une de l'autre et les crans 19 pénètrent dans les évidements 23. Le panneau de porte 1 présente enfin une couronne extérieure circulaire 24 servant d'appui à des ressorts de compression 25 qui s'appuient également sur l'anneau 9 et dont le rôle est normalement de repousser les parties 8 et 9 l'une vers l'autre. Le fonctionnement de la porte s'effectue de la façon suivante. Pour fermer la porte, on fait tout d'abord pivoter le panneau 1 autour de l'articulation 2 pour l'amener dans la position de la figure 2, dans laquelle les crans 12 ont pu passer de part et d'autre des crans 7 pour se retrouver à l'arrière desdits crans 7. Dans ce mouvement, la face antérieure de la frette 8 est venue se disposer contre le joint 6 mais sans exercer de pression contre ce joint. On fait ensuite tourner le panneau 1 autour de son axe de façon à amener chacun des crans 12 derrière un cran 7 comme représenté sur la figure 3. Par des moyens de commande convenables (non représentés), on introduit alors le fluide sous pression par l'orifice 17 dans la gorge 14, chassant ainsi le joint 15 vers l'extérieur.Sous l'action du joint 15, les deux parties 8 et 9 tendent à s'éloigner l'une de l'autre, les crans 12 viennent alors s'appliquer contre les crans 7, comme représenté sur la figure 3 tandis que, sous la poussée du joint 15, la partie 8 vient écraser le joint métallique 6. Les ressorts 25 sont alors comprimés. En outre, dans ce mouvement, on comprend que les rondelles 18 et 21 s'éloignent les unes des autres et les crans 19 sortent des évidements 23. On peut alors faire pivoter d'un certain angle la rondelle 18 par rapport à la rondelle 21 pour amener les crans 19 en face des crans 22 comme représenté sur la figure 4.Une fois que les crans 19 sont en face des crans 22, on peut relâcher la pression dans la gorge 14 de sorte que le joint 6, cherchant à se détendre, repousse la frette 8 dont le mouvement est toutefois, après une très faible course, arrêté par le fait que les crans 19 et 22 viennent au contact l'un de l'autre. Ce jeu peut être extrêmement faible et juste destiné à permettre, dans la position de la figure 2, dassurer la rotation sans frottement de la rondelle 18. Pour ouvrir la porte depuis sa position représentée sur la figure 4, il suffit de remettre sous pression la gorge 14 de sorte que le joint 15 vienne repousser la frette 8 de façon à rétablir un léger jeu entre les crans 19 et 22, de sorte qu'il est alors possible de faire tourner la rondelle 18 pour amener les crans 19 au regard des évidements 23. I1 suffit alors de rel - cher la pression dansle joint 14 pour que, sous l'effet de la détente du joint 6 et des ressorts 25, les deux parties 8 et 9 viennent s'appliquer l'une contre l'autre dans la position de la figure 2. I1 suffit alors par rotation de dégager les crans 12 d'avec les crans 7 et de faire tourner le panneau 1 autour de l'articulation 2 pour ouvrir complètement la porte. Bien entendu, l'invention décrite peut faire l'objet de nombreuses variantes. Ainsi les moyens de calage décrits peuvent-ils être réalisés sous forme différente. De même, l'organe expansible 15 peut être réalisé sous différentes autres formes, par exemple comme représenté sur la figure 6, sous forme d'un joint annulaire élastomère 26, ou encore sous forme d'un soufflet métallique annulaire (non représenté). De même, les dispositions relatives des éléments pourraient être modifiées en fonction des besoins et , en variante, des moyens pourraient être prévus pour permettre une rotation de l'anneau 9 autour du panneau 1, les rondelles ou organes de calage tels que 18 et 21 étant alors adaptés pour que la rotation de l'anneau 9 par rapport au panneau 1 ne se répercute pas au niveau desdits organes de calage. REVENDICATIONS 1. Porte autoclave du type à fermeture rapide à balonnette comportant un cadre circulaire dormant de porte solidaire d'une enceinte autoclave et présentant un joint d'étanchéité pour la porte ainsi que des crans périphériques, un panneau pivo tant de porte susceptible de pivoter pour venir s'appliquer con treédit cadre, ledit panneau présentant à sa partie périphérique un cadre circulaire ouvrant venant s'appliquer contre ledit joint et présentant des crans périphériques correspondant aux crans du cadre dormant, ainsi que des moyens pour faire tourner ledit cadre de panneau autour de son propre axe pour mettre les crans des deux cadres en coîncidence et bloquer la porte, caractérisée par le fait que ledit cadre circulaire du panneau de porte comporte une première partie circulaire directement solidaire du panneau et venant s'appliquer contre ledit joint et une seconde partie périphérique portant lesdits crans et susceptible de coulisser axialement relativement à ladite première partie, et par le fait qu'un organe expansible est disposé entre lesdites parties pour les repousser en sens opposés et comprimer le joint. 2. Porte selon la revendication 1, caractérisée par le fait que l'organe expansible s'étend de façon continue sur toute la longueur des deux parties de cadre. 3. Porte selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisée par le fait que ledit organe expansible est constitué d'un joint logé dans une rainure circulaire de l'une des parties de cadre de panneau et alimenté en fluide sous pres sion. 4. Porte selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisée par le fait qu'elle comprend des moyens de calage interposables entre lesdites deux parties de cadre de panneau pour les maintenir en position écartée lorsque l'organe expansible cesse d'écarter lesdites parties de panneau l'une de l'autre. 5. Porte selon la revendication 4, caractérisée par le fait que lesdits moyens de calage comprennent une rondelle de calage interposée entre lesdites deux parties de cadre de pan neau et présentent, sur une de ses surfaces, une pluralité de crans régulièrement espacés augmentant périodiquement l'épaisseur de la rondelle, ladite rondelle pouvant être tournée au regard d'un crantage correspondant présenté par l'une des parties de façon telle que dans une des positions angulaires de la rondelle, les crans de ladite rondelle viennent s'escamoter dans les creux formés entre les crans de ladite partie tandis que dans l'autre position angulaire lesdits crans viennent mutuellement en contact, empêchant ainsi le rapprochement des deux parties du cadre de panneau. 6. Porte selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisée par le, fait que le joint d'étanchéité est un joint dur, notamment métallique. 7. Porte selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisée par le fait qu'elle comprend des moyens élastiques tendant à rapprocher lesdites parties de cadre de panneau.