Brevet FR2429715A1 — publié le 19800125

La présente invention concerne un nouveau dispositif dwobtu- ration permettant de boucher un récipient dont le contenu doit être maintenu en atmosphère contrôlée tant lors du stockage ou du transport que lors de l'ouverture du récipient. I1 stapplique en particulier aux récipients dont 3e contenu ne doit pas être mis en contact avec l'air ou l'eau atmosphérique. Plus particulièrement, ce dispositif peut être utilisé lors du transport de solutions catalytiques ou de produits dont les constituants, liquide ou vapeur, sont réputés dangereux pour l'environnement. La technique utilisée jusqu'à présent pour le transport ou le stockage de liquides en atmosphère contrôlée, par exemple à l'abri de l'air, consiste à remplir avec le dit liquide un conteneur comportant une première vanne pour l'arrivée du gaz inerte et une seconde vanne, éventuellement prolongée par un tube plongeur, pour l'entrée et la sortie du liquide. Le principal inconvénient d'une telle méthode est qu'elle nécessite, après usage, le retour de ce conteneur, spécialement équipé, au fin de remplissage. Ce retour à vide impose donc une gestion fastidieuse des conteneurs et augmente, dans des proportions non négligeables, le cotit du transport du produit. Le transport en emballage perdu (par exemple bidons ou fats) se révèle beaucoup moins onéreux; toutefois il se heurte à la difficulté de soutirer le liquide en absence d'air à son arrivée sur le site d'utilisation et/ou d'éviter une contamination de l'environnement par le liquide transporté ou ses vapeurs. La présente invention concerne un nouveau dispositif d'obturation étanche comprenant essentiellement, en combinaison, une première pièce constituant le bouchon proprement dit et une seconde pièce constituant le dispositif d'ouverture et permettant notamment le branchement, en atmosphère contrôlée, de conduites servant à vider le récipient, l'opération de vidange pouvant elle-m & e s'effectuer en atmosphère contrôlée. Le dispositif d'ouverture ou "collecteur" peut, si désiré, être placé sur le bouchon dès l'opération de remplissage, il peut demeurer ou être enlevé lors du stockage ou du transport et il est utilisé en combinaison avec le bouchon lors de l'ouverture et de la vidange. Le bouchon est une pièce pouvant être firée, par tout doyen connu, de manière étanche sur le récipient, par exemple par vissage, fixation à baïonnette, agrafage, collage, boulonnage, sertissage, enfoncement à force, etc., la méthode préférée étant le vissage, en particulier lorsqu'il s'agit de fbts métalliques. Cette pièce comporte essentiellement une surface externe, appelée dessus en contact avec l'extérieur, c'est-àdire le plus souvent avec l'atmosphère, une surface interne, appelée dessous, en contact avec le gaz (y compris le vide) ou le liquide du récipient et une surface latérale pouvant venir en contact étanche avec l'ouverture du récipient.Elle peut être réalisée en une matière inerte quelconque c'est-à-dire compatible avec les gaz et liquides avec lesquels elle se trouve en contact, sous réserve qu'au moins une portion de la surface interne (c'est-à-dire côté intérieur du récipient) soit réalisée en matière perforable, cette portion ayant une épaisseur plus faible que le reste du bouchon de manière à pouvoir titre plus facilement perforée. Le bouchon pourra, par exemple, être réalisé en métal ou en matière synthétique, par exemple, polyéthylène, polytétrafluoréthylène, polyamide, polylactame, la partie perforable pouvant être de même nature que le reste du bouchon ou de nature différente, par exemple matière synthétique ou tôle mince, type botte à conserves. Le bouchon présente, à partir du dessus une partie creuse pouvant servir au passage de gaz ou de liquide lors de la vidange du récipient. Le bouchon peut aussi comporter des moyens connus destinés à faciliter le serrage au moyen d'une clé, pince, tournevis, etc., Le dispositif d'ouverture et de vidange comporte essentiellement une pièce creuse, ouverte vers le bas, pouvant s'engager par sa partie inférieure, de manière étanche dans la partie creuse du bouchon et qui comporte une extrémité inférieure tranchante capable de découper ou d'arracher, après que l'étanchéité ait été établie et tandis que celle-ci est maintenue, au moins une partie de la portion perforable du bouchon. La dite pièce creuse, formant conduit, peut comporter dans sa partie supérieure (celle qui, après perforation, demeure au-dessus du bouchon) une vanne ou un moyen équivalent d'obturation réglable et ceci représente un mode de réalisation préférée de l'invention.La fixation du dispositif d'ouverture sur le bouchon peut s'effectuer de toute manière connue pourvu que l'étanchéité soit assurée pendant et après le percement. Les méthodes de fixation indiquées plus haut, à propos du bouchon, sont également utilisables, la préférence étant donnée au vissage du dispositif d'ouverture, au moins en partie de forme sensiblement cylindrique, à l'intérieur de la partie creuse du bouchon, elle-même filetée, l'étanchéité étant alors de préférence réalisée au moyen d'un joint en matière souple, inerte vis à vis du milieu ambiant, inséré dans une gorge disposée de préférence au-dessous du pas de vis interne du bouchon. Le joint peut toutefois être inséré dans une gorge ménagée sur la partie extérieure du dispositif d'ouverture, au-dessous du dispositif de fixation, pas de vis par exemple.Le joint est réalisé, par exemple, en caoutchouc ou matière polymérique souple. Lorsque la partie évidée du bouchon est sensiblement cylindrique et lorsque la fixation du dispositif d'ouverture se fait par vissage, ce qui est préféré, il est avantageux de ne prévoir le pas de vis que sur une partie à la fois du bouchon et du dispositif d'ouverture, la partie inférieure de ces deux pièces n'en étant pas équipée. Ceci facilite l'insertion de la pièce formant dispositif d'ouverture dans le joint dont il a été fait mention plus haut. A cette fin, cette partie inférieure peut être cylindrique ou faiblement tronconique: on peut aussi prévoir un épaulement comme sur la figure jointe; dans ce cas, au-dessous du pas de vis, on trouve d'abord une première section cylindrique puis une seconde section cylindrique de diamètre plus faible, séparées par un épaulement circulaire. On retrouve la même disposition à l'intérieur du bouchon.L'emplacement des deux épaulements est tel qu'ils viennent s'appuyer l'un sur l'autre, assurant le blocage du dispositif après que la partie inférieure du bouchon ait été découpée. On évite ainsi un vissage excessif et qui pourrait nuire à l'étanchéité et détériorer le joint. En vue de la vidange du contenu du récipient, on fixe le dispositif d'ouverture de manière étanche sur le bouchon, déjà en place, puis, tout en maintenant l'étanchéité, on fait agir la portion tranchante du dispositif d'ouverture de manière à perforer la surface inférieure du bouchon en opérant par exemple par vissage. La préférence est donnée à un dispositif qui découpe une tranche arrondie de la dite surface inférieure, le dit dispositif pouvant être une portion tranchante du bas du dispositif d'ouverture ou la totalité, rendue tranchante, du bas de ce dispositif. I1 n'y a aucun inconvénient à ce que la tranche ainsi découpée tombe dans le récipient, dès lors que le matériau qui la constitue est inerte vis à vis du contenu. I1 est essentiel selon l'invention que, lors de la fixation du dispositif d'ouverture sur le bouchon, et au cours de l'avancement du dit dispositif, la fonction d'étanchéité soit réalisée avant la fonction d'ouverture. Une modification à ce dispositif consiste à prolonger le bouchon, vers le bas, par une conduite ou t'canne" permettant d'aspirer ou de refouler le liquide depuis ou jusqu'au fond du récipient, alors même que celui-ci est dans sa position normale, bouchon vers le haut. Quand une telle conduite n'est pas utilisée, la vidange peut se faire par inclinaison du récipient, de manière que l'ouverture bouchée se trouve vers le bas ou le caté du récipient. Une autre modification consiste à prévoir deux ouvertures du type décrit sur le récipient considéré, de façon à pouvoir utiliser la seconde ouverture comme moyen de ventilation, sinon la vidange se ferait par à-coups ou pas du tout. Dans ce cas, la seconde ouverture est reliée A une source de gaz inerte convenable. Si ce gaz inerte est en surpression par rapport au récipient, on obtiendra un effet de refoulement du liquide vers la sortie principale. On peut aussi relier la vanne à plusieurs conduites, l'une permettant, par exemple, le balayage par un gaz inerte. L'invention est illustrée par les figures i à 5, données à titre d'exemples mais n'ayant aucun caractère limitatif. Sur la figure i, les deux pièces sont représentées séparées. L'ensemble bouchon et collecteur est désigné par i. Le bouchon 2, représenté en position vissée sur le fond d'un fût 3 (le pas de vis, le long de la face 4, n'est pas représenté sur la figure) se compose d'une partie pleine 5 et d'un évidement 6 fermé en bas 9 et ouvert en haut, porteur d'un pas de vis 7 dans sa partie supérieure. Un joint d'étanchéité 8 est logé dans une gorge au-dessous du pas de vis. Le fond du bouchon 9 est d'épaisseur réduite. L'étanchéité entre la partie supérieureXdu bouchon et le fût peut être obtenue par interposition d'un joint; toutefois, lorsque la matière du bouchon est suffisamment souple, l'étanchéité est obtenue par simple serrage du bouchon qui vient s'appuyer sur le dessus du fût au point 10.Les cavités 11 et 12 sont des trous permettant le serrage au moyen d'une clé à ergots, tout autre système de serrage pouvant être utilisé. Le collecteur ou dispositif d'ouverture 13 se compose essentiellement d'un tube creux porteur d'un pas de vis 14 destiné à s'engager dans le pas de vis 7. Un bouton molleté 15, solidaire du tube, est destiné à en faciliter le serrage. Un épaulement aiguisé 16 termine le tube vers le bas1 l'épaulement ayant ici une forme hélicoidale. L'épaulement de forme hélicoldale représente un moyen de réalisation préféré. Il est en effet apparu que ce type de réalisation procure à la fois une solidité qui n'est pas obtenue, par exemple, avec un simple ergot tranchant, et une facilité de tranchage qui n'est pas réalisée par un simple aiguisage du bas de la pièce de forme simplement circulaire. Un tube souple 17 peut être emmanché sur le collecteur. Ce tube porte avantageusement une vanne, non représentée.La vanne peut également être fixée directement à la partie supérieure du tube 13, soit vanne à 2 voies, soit vanne à 3 voies ou dispositif de fermeture équivalent. Sur la figure, les deux pièces comportent cnacune une portion large, respectivement 13 et 6a et une rétrécie, respectivement 19 et 18, limitées par un épaulement, respectivement 26 et 27. La portion 19 facilite le guidage de la pièce 13 à l'intérieur du joint 8. Le bouchon 2 assure ainsi la fermeture étanche du fût lors du stockage ou du transport. Lors de la vidange du contenu, on insère la pièce 13 à l'intérieur de la pièce 2 et on procède au vissage. La figure 2 représente une phase intermédiaire du vissage. On poursuit le vissage et l'ergot 16 découpe progressivement une rondelle 20 qui finit par se détacher et tomber dans le fût comme représenté sur la figure 3. A la fin, les épaulements 26 et 27 viennent en contact, ce qui achève l'opération de vissage. La figure 4 représente un exemple d'installation utilisant le dispositif de l'invention. Le fat 23 comportant deux ouvertures (ici de diamètres inégaux), on a utilisé deux dispositifs la et lb, selon l'invention. Le dispositif lb est relié à une vanne 21 et à une source de gaz inerte (conduite 22). Le dispositif la est relié, par l'intermédiaire de la vanne 3-voies 24, à la source d'azote 22 et au conteneur 25 qutil faut remplir. Ce conteneur est, par exemple, un réacteur d'hydrogénation et le liquide contenu dans le fût 23 peut être, par exemple, un produit chimique, réactif, solution catalytique ou solvant. Par le jeu des vannes 21 et 24, on peut effectuer un balayage des canalisations et appareils au moyen d'azote ou autre gaz inerte. Lors de la vidange, on ouvre la vanne 21 et laisse s'écouler le liquide par l'intermédiaire de la vanne 24 depuis le fût 23 jusqu'au conteneur 25. La figure 5 représente un mode de réalisation dans lequel une vanne 3-voies est solidaire de la pièce 13. Selon un autre mode de réalisation, non representé, on prévoit 8 la partie supérieure du bouchon (figure 1) une obturation de la partie creuse 6, par exemple au moyen d'un bouchon vissable ou d'une surface facilement perforable analogue à la surface 9. Ceci permet, en l'absence de la pièce 13, d'eviter que des poussières ou salissures quelconques pénètrent à l'intérieur du bouchon. REVENDICATIONS Dispositif d'obturation pour récipients, caractérisé en ce qu'il comprend essentiellement, en combinaison: a) - une première pièce (2), constituant le bouchon proprement dit, de forme adaptée à l'orifice du récipient à obturer et capable d'obturer ce dernier de manière étanche, la dite pièce comportant une surface de dessus (côté extérieur du récipient), une surface de dessous (côté intérieur du récipient) et une surface latérale, cette dernière pouvant venir en contact étanche avec l'ouverture du récipient, une partie au moins de la surface du dessous (9) étant en matière perforable d'épaisseur relativement réduite, la dite pièce comportant une partie creuse, ouverte vers le haut, limitée vers le bas par une partie au moins de la surface perforable et b) - une seconde pièce (13), utilisable en particulier lors de la vidange du récipient, la dite pièce étant creuse, ouverte vers le bas et vers le haut, capable de s'engager, par sa partie inférieure, de manière étanche dans la partie creuse de la première pièce, de manière à devenir solidaire de cette dernière, la dite seconde pièce comportant au moins une partie tranchante 2.- Dispositif selon la revendication i, caractérisé en ce que la seconde pièce porte un moyen d'obturation permettant d'interrompre la communication entre l'espace interne creux et l'extérieur vers le haut. 3. Dispositif selon la revendication 1 ou 2 caractérisé en ce que la pièce b et la partie creuse de la pièce a sont toutes deux cylindriques sur au moins une partie de leur surface de contact, ce contact étant réalisé par vissage. 4.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le bouchon est prolongé, vers le bas, par une conduite permettant le passage de fluides. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la partie creuse de la seconde pièce possède des moyens d'alimentation en gaz inerte. 6.- Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que le moyen d'obturation est une vanne. 7.- Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la vanne est une vanne 3 voies. 8.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la pièce "b est de forme généralement cylindrique et comporte sur sa face externe un filetage(14)destiné à venir s'engager sur un filetage correspondant (7)ménagé à l'intérieur de la pièce "a", ce filetage étant prolongé par une zone cylindrique non filetées destinée à venir s'engager dans un joint torique placé dans une encoche circulaire ménagée à l'intérieur du bouchon, dans la zone cylindrique correspondante, audessous du filetage et au-dessus du fond perforable du bouchon, la zone cylindrique non filetée de la pièce "b" étant prolongée vers le bas par la partie tranchante. 9.- Dispositif selon la revendication 8 caractérisé en ce que les zones cylindriques non filetées des pièces "a" et b se décomposent chacune en une zone relativement large débutant immédiatement au-dessous du filetage et une zone relativement plus étroite prolongeant la première vers le bas et portant la partie tranchante, ces deux zones étant séparées par un épaulement. 10.- Dispositif selon l'une des revendications 1 à 9, dans lequel la partie tranchante(16)de la pièce "b" présente une forme hélicordale.