Brevet FR2524640A1 — publié le 19831007

\ L'invention est relative à un échantillonneur à sas. Elle trouver A on application dans le domaine de la teinturerie, et plus particulierement pour effectuer des tests de nuances de bain pendant les opéra ions de teinture d'une matiere textile en autoclave. Les bobines de fil ou les pièces de tissus à teindre sont placées dans un autoclave, que l'on rerplit pqrtiellerent avec le bain de teinture. Ce bain est porté à ébullition, et 1a vapeur déqagée provo- que une surpression à l'intérieur de l'autoclave. Pour contrôier le derou- lement de l'opération de teinture, on effectue des tests de nuances en introduisant un échantillon dans l'autoclave. Ces tests sont effectués par l'intermédiaire d'un échantillonneur. Celui-ci se présente sous la forme d'un sas qui est disposé sur l'autoclave de teinture de sorte à pouvoir introduire dans l'autoclave, de façon étanche, un échantillon en cours de traitement. Par l'intermédiaire du sas, il est possible d'introduire et de retirer l'échantillon sans avoir en particulier à dépressuriser l'autoclave. Actuellement, cet échantillonneur à sas est constitué par -une vanne qui permet d'obturer un regard d'accès à l'intérieur de l'autoclave, un sas qui communique avec l'échappement de cette vanne et un couvercle amovible qui vient obturer de mainère étanche le volume interne du corps de l'échantillonneur. Le couvercle est traversé de façon étanche en outre par une tige porte-échantillon. Cette tige porte-échantillon coulissante à travers le couvercle permet de porter l'échantillon jusque dans le bain de teinture à l'intérieur de l'autoclave, ceci bien sûr lorsque la vanne d'acces est ouverte. L'échantillonneur comporte en outre une vanne de décompression reliée au volume interne du corps de l'échantillonneur qui permet de dépressuriser l'intérieur du corps de 1 'échantillonneur. Pour effectuer un test de nuances, il faut réaliser les opérations dans l'ordre chronologique suivant : la vanne d'accès étant en position fermée, on vient obturer le corps du sas à l'aide du couvercle portant la tige porte-échantillon. Après s'être assuré que la vanne de décompression est en position fermée, on peut ouvrir la vanne d'accès et introduire la tige porte-échantillon dans l'autoclave. Une fois le test effectué, on retire la tige porte-échantillon de l'autoclave vers le corps du sas, on place la vanne d'accès en position fermée, on ouvre la vanne de décompression, et ensuite on peut déposer sans danger le couvercle porteéchantillon. Actuellement, il n'existe aucun verrouillage mécanique qui impose l'ordre chronologique des opérations décrites. L'échantillonneur comporte uniquement des sécurités visuelles telles que des correspondances de couleurs. Cela présente de graves inconvénients, en particulier le risque d'effectuer de fausses manoeuvres pendant l'opération de test. Des jets de vapeur accidentels constituent un danger très grave pour l'opérateur. Ces jets de vapeur accidentels peuvent se produire en particulier pendant les fausses manoeuvres suivantes - l'ouverture de la vanne d'accès à l'autoclave en l'absence du couvercle ou, lorsque celui-ci n'obture pas de manière étanche le corps du sas. Il se produit alors un passage direct de la vapeur de l'in térieur de l'autoclave vers l'extérieur. - l'ouverture simultanée de la vanne d'accès à l'autoclave et de la vanne de décompression lorsque le couvercle est en place sur le corps du sas. La vapeur s'échappe directement de l'autoclave vers l'extérieur par l'intermédiaire de la vanne de décompression. - la dépose du couvercle-porte-échantillon avant l'ouverture de la vanne de décompression. La surpression interne du sas provoque un jet de vapeur vers l'opérateur. Dans l'industrie textile, on atteint couramment dans l'autoclave une pression de 4 Bar et une teu-érature de 1400C.Les dangers encourus par l'opérateur sont donc réels et draves. Le but principal de la présente invention est de proposez un échantillonneur à sas équipé d'un dispositif de sécurité mécanique afin de protéger l'opérateur contre tout jet accidentel de vapeur. Ce dispositif interdit toute fausse manoeuvre pendant l'opération d'échantillonnage. Un autre but de la présente invention est de proposer un échantillonneur equipé d'un dispositif de sécurité qui impose l'ordre chronologique des opérations, en particulier, empêcher l'ouverture de la vanne d'accès quand le couvercle est deposé, empêcher l'ouverture simultanée de la vanne d'accès et de la vanne de décompression, empêcher la dépose du couvercle porte-échantillon avant l'ouverture de la vanne de décompression. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre, qui n'est donnée qu'à titre indicatif et qui n'a pas pour but de la limiter. L'échantillonneur à sas, notamment utilisé en teinturerie et plus particulièrement pour effectuer des tests de nuances de bain de teinture au cours d'opérations de teinture en autoclave de matières textiles, comprenant notamment un corps de sas relié à l'autoclave par l'intermé- diaire d'une vanne d'accès obturable, et présentant une ouverture extérieure fermee par un couvercle amovible, est caractérisé par le fait qu'il présente des moyens de verrouillage de l'ouverture de la vanne d'accès à l'autoclave. L'invention sera mieux comprise si l'on se réfere à la description ci-dessous ainsi qu'aux dessins en annexe. La figure 1 représente une vue éclatée des différents composants de l'échantillonneur selon un mode préférentiel de réalisation de l'invention. La figure-2 représente en coupe une vue en élévation du mode de réalisation de la figure 1. La figure 3 illustre en vue en plan le mode de réalisation de la figure 1. La figure 1 représente les composants d'un échantillonneur à sas destiné à être fixé sur un autoclave. La paroi d'un autoclave 1 présente un orifice 2, sur la face externe 3 de cette paroi 1, l'orifice 2 est relié à l'admission 4 d'une vanne d'acces 5. Cette vanne d'accès 5 sera fixée sur la paroi 1 à l'aide de moyens non représentés sur le dessin. Elle pourra être avantageusement constituée par une vanne à boule ou à boisseau sohérique. L'échappement 6 de la vanne d'accès 5, à la figure 2, est en communication avec le volume intérieur 7 du corps du sas 3. Le coros du sas 8 sera constitué par un tube avantageusement de section circulaire. A une extrémité le corps du sas 8 est solidaire d'une bride 9 qui vient se fixer sur le corps de la vanne 5. L'assemblage de la bride 9 sur le corps de la vanne 5 est réalisé à l'aide de moyens non repréen- tés tel qu'un boulonnage sur la périphérie extérieure du corps 8. L'extrémité 10 du corps 8 débouche sur l'extérieur. L'orifice 2, la vanne d'acces 5 et le corps 8 sont disposés tels qu'ils présentent un axe commun 11. L'ouverture 10 du corps 8 du sas peut être obturée par l'intermédiaire d'un couvercle amovible 12. Ce couvercle 12 présente des moyens qui permettent d'obturer d'une manière étanche le volume inte- rieur 7 du corps 8 du sas. Dans le mode de réalisation illustré aux figures 1 et 2, le couvercle 12 comprend notamment une virole 13 présentant un fond 14. La virole 13 présente sur sa face intérieure une zone filetée li située a partir de l'extrémité ouverture 16. Par ailleurs, la surface externe du corps 8 présente une zone circulaire filetée 17, située a partir de l'extrémité 10. Les surfaces filetées 15 et 17 respectivement du couvercle 12 et du corps 8 sont telles que le couvercle 12 vient se visser sur le corps 8 et ainsi obturer le volume interne du corps 8. Sur la surface interne de la virole 13 est situé au-delà de la zone filetée 15 un logement destiné à recevoir un joint d'étanchéité 19. Ce joint par exemple de type torique, assure l'étanchéité de l'obturation du sas 8 par le couvercle 12. Dans le mode de réalisation illustré sur les figures 1 et 2, le fond 14 présente des moyens qui permettent de faire coulisser la tige porte-échantillon 20. Le guidage de la tige 20 peut avantageusement étre réalisé à l'aide d'une bague 21 solidaire du fona 14. Le guidage de la tige 20 pourra comporter avantageusement un ou plusieurs logements 22 qui pourront recevoir un ou plusieurs joints d'étanchéité 23: La tige 20 qui peut coulisser de manière étanche à travers le couvercle 12,porte à l'extrémité situee du côté de la zone filetée 15 un anneau 24 qui est destiné à recevoir la bandelette de tissu ou l'é- cheveau de fil qui sera plonge dans l'autoclave. L'autre extrémité 25 de la tige 20 est équipée de tout moyen qui permet une manipulation facile par l'opérateur tel qu'une poignée.Le couvercle 12 comporte en outre des moyens tels que les bras 26 qui facilitent la mise en place par l'o pérateur du couvercle 12 sur le corps 8. Etant donné que le couvercle 12 est amovible, pour éviter une projection de vapeur lorsque l'ouverture 10 est libre, ltechantil- lonneur a sas selon l'invention présente des moyens de verrouillage de l'ouverture de la vanne d'accès 5 à l'autoclave. Ces moyens interdisent mécaniquement toute manoeuvre de la vanne d'accès 5 et imposent mécani- quenient la position fermée pour la vanne 5 lorsque le couvercle 12 n'est pas sur le corps 8. Pendant la dépose du couvercle 12, ou lorsque la mise en place du couvercle 12 est incomplète et n'assure pas une étanchéité suffisante, la manoeuvre d'ouverture de la vanne 5 est impossible. Il ne Deut donc sas se produire de projection de vapeur directement de l'intérieur de l'autoclave vers l'extérieur. Au cours de l'opération d'échantillonnage qui se déroule pendant le fonctionnement de l'autoclave, le volume intérieur 7 du sas 8 est mis en communication avec l'intérieur de l'autoclave, qui est en sur pression par rapport à l'extérieur. Ensuite, on ramène la tige porte-échantillon 20 dans le corps 7 du sas 8 et on ferme la vanne d'accès 5. Etant donné que le sas 8 est fermé de maniere étanche, le volume 7 est en surpression. Pour éliminer cette surpression, le corps 8 présente un orifice 27 situé dans sa partie inférieure ; cet orifice est en communication avec une vanne de décompression 28. Dans le mode de réalisation illustré aux figures 1 et 3, cette vanne de décompression est située latéralement par rapport au corps 8 de l'échantillonneur. Des moyens non représentés mettent en liaison cette vanne 28 avec le corps 8. Cette vanne peut avantageusement être une vanne à boule ou une vanne à boisseau sphérique . L'orifice d'échappement 29 de la vanne de décompression 28 est dirigé suivant une direction normale à l'axe 11 de l'échantillonneur, ainsi l'opérateur qui se trouve dans le plan de l'échantillonneur est protégé. La vanne d'accès 5 doit être verrouillée e,; position fermee lorsque le volume 7 n'est pas fermé de maniere étanche, c'est-àdire lorsque le couvercle 12 n'est pas vissé sur le corps 8 ou lorsque la vanne de décompression 28 n'est pas fermée. L'échantillonneur à sas selon l'invention présente des moyens qui interdisent l'ouverture simultanée de la vanne d'acces 5 et de la vanne de décompression 28. Ce verrouillage mecanique a deux conséquences. L'ouverture de la vanne 28 ne pourra être realisée que lorsque la vanne 5 sera fermée et, l'ouverture de la vanne 5 ne pourra être effectuée que lorsque la vanne 28 sera en position fermée et bien sûr lorsque le couvercle 12 sera disposé sur le corps 8.Ce verrouillage empêche toute projection directe de la vapeur de l'intérieur de l'autoclave vers l'extérieur par l'intermédiaire de l'orifice d'échappement 29 de la vanne 28. L'échantillonneur à sas selon l'invention présente des moyens de verrouillage qui imposent l'ouverture de la vanne de décompression 28 pour permettre la dépose du couvercle 12. La surpression régnant dans le volume 7 doit obligatoirement être libérée par la vanne de décompression 28 et non pas par la dépose du couvercle 12. Il est bien entendu que lorsque l'on dépose le couvercle 12, la vanne 5 est verrouil lée en position fermée comme il a été décrit ci-dessus. Dans un mode préférentiel de réalisation, l'échantillonneur a sas présente des moyens de verrouillage tels que la mise en place du couvercle 12 sur le corps 8 du sas autorise la fermeture de la vanne de décompression 28, qui à son tour, autorise l'ouverture de la vanne d'ac cès 5. Ces moyens de verrouillage mécaniques imposent la chronologie des opérations à effectuer pour introduire un échantillon à l'intérieur de l'autoclave. Avantageusement, l'échantillonneur à sas selon l'invention présentera des moyens de verrouillage tels que la fermeture de la vanne d'accès 5 à l'autoclave autorise l'ouverture de la vanne de decompression 28, qui à son tour, autorise la depose du couvercle 12. Ces verrouillages mécaniques imposent la chronologie des opérations pour retirer un échantillon de tissu place à l'intérieur de l'autoclave. Ces verrouillages et ces déverrouillages successifs imposent la chronologie des opérations et évitent toute fausse manoeuvre. Dans un mode préférentiel de réalisation, un ecrou de verrouillage 30 vient se visser sur la zone filetée 17, entre le bord 16 du couvercle 12 et la bride 9. La surface extérieure 31 de l'écrou 30 est cylindrique, ce qui permet de placer autour de l'écrou 30 une bague coulissante 32, libre en rotation autour de l'écrou 30 mais solidaire axialement de l'écrou grâce à deux épaulements 33 dont l'un sera amovible. La bague coulissante 32 avantageusement circulaire presente en outre un doigtradial 34 sur sa périphérie. Le corps 8 de l'échantillonneur, la bague coulissante 32 et l'écrou de verrouillage 30 sont enveloppés par un boitier de protection 35. Ce boitier de protection 35 fixé sur le corps 8 de l'echantil- lonneur est constitué avantageusement par une surface latérale cylindrique 36, dont l'axe de révolution est l'axe 11 du corps de l'échantillon- neur, dont le diamètre intérieur est légèrement supérieur au diamètre extérieur de la baque coulissante 32, et un fond 37 qui présente une ouverture circulaire 38 centrée sur l'axe 11 de diamètre légèrement supérieur au diamètre de la zone filetée 17. A l'opposé du fond 37, la surface cylindrique 36 vient se fixer sur une couronne 38, solidaire du corps 8 de l'échantillonneur dans sa partie non filetée. La longueur du boitier de protection 35 est telle que le fond 37 se situe au niveau de la partie filetée 17, en laissant une distance suffisante à partir de l'ouverture 10, pour permettre le vissage du couvercle 12 sur le corps 8 de l'échantillonneur. La surface cylindrique 36 du boitier de protection 35 presente une rainure lonsitudinale 39, qui sert de guidage au doigt radial 34 de la bague coulissante 32. Celle-ci est entrainée axialement Dar l'écrou 30 mais est fixe en rotation. Le couvercle 12 possède une griffe axiale 40, située à par tir du bord latéral 16 de la virole 13 ; cette griffe est de faible largeur par rapport au diamètre de la virole. Son extrémité 41 qui décrit une surface cylindrique lorsque l'on vient visser le couvercle 12 sur le corps 8, pénètre dans une encoche latérale 42 Dratiquée dans l'écrou 32, du côté de l'ouverture 10. L'opération de vissage du couvercle 12 sur le filetage 17 du corps 8 entraine par l'intermédiaire de la griffe 40 et de l'encoche 41 la rotation de l'écrou 30, qui se déplace le long du filetage 17 du corps de l'échantillonneur , en entraînant la bague coulissante 32 longitudinalement le long du corps 8 alors que cette bague 32 est fixe en rotation. Dans le mode de réalisation illustré à la figure 1, le corps 8 est solidaire d'un axe de rotation 43, sensiblement orthogonal a l'axe 11, situé au-delà de la bague 32 par rapport à l'ouverture 10, et situé dans le plan de la rainure longitudinale 39. Sur cet axe, est fixée une came de verrouillage du couvercle 44 dont le plan est sensiblement perpendiculaire à l'axe de rotation 43. La came 44 extérieure à la surface latérale 36 du boîtier de protection 35 est constituée par un disque sensiblement circulaire qui peut être manoeuvre par un levier 45. Comme illustrée sur la figure 3, la came de verrouillage 44 présente sur sa face située du côté du boîtier 39 une nervure 46 normale au plan de la came 44. Cette nervure 46 présente une partie en arc de cercle 47 centrée sur l'axe de rotation 43, et une partie rectiligne radiale 48 située au-delà de cet arc de cercle, qui peut donc être placée parallèlement à l'encoche longitudinale 39. La vanne de décompression 28 possède un axe de rotation 49 sensiblement orthogonal à l'axe 11, parallèle à l'axe de rotation 43 et situé latéralement par rapport au corps 8. Dans le sens de rotation F1 de la came 44, la partie rectiligne 48 de la nervure se déplace vers l'axe 49. Lorsque le couvercle 12 n'est pas vissé sur le corps 8, l'é- crou 30 est placé en butée du côté de l'ouverture 10, alors la distance entre l'axe 43 et le doigt radial 34 est maximale. Les dimensions de la came 44 et la nervure 46 sont telles que le doigt 34 vient s'appuyer contre la partie rectiligne 48 de la nervure 46, et empêchent ainsi la rotation de la came 44 dans le sens de la flèche F1. Par contre, lorsque le couvercle 12 est vissé à fond, l'écrou de verrouillage 30 est entraîné en rotation, avec la bague coulissante 32 et donc le doigt 34 se déplace le long de la partie rectiligne radiale de la nervure 5 et vient se placer à l'intérieur de la partie circulaire 47 de cette même nervure. Dans cette position, le doigt ne fait plus obstacle à la rotation de la came 44 dans le sens de la flèche F1 ; la came 44 peut donc être manoeuvrée d'un quart de tour. Sur l'axe de rotation 49 de la vanne de décompression 28s est fixée une came 50, située dans le même plan que la came 44 et présentant un levier de manoeuvre 51. D'une manière analogue, la vanne d'accès 5 présente un axe de rotation 52, parallèle aux axes de rotation 43 et 49 sur lesquels est fixée une came 53, située dans le même plan que les cames 44 et 50 et munie d'un levier de manoeuvre 54. Les cames 44, 50 et 53 sont constituées par des disques circulaires avantageusement de même dlanletre. Toutefois, la came 44 possède une zone concave 55 constitue par un arc de Cercle dont le centre est séparé de l'axe 43 d'une distance égale à la distance séparant les axes 43 et 49 et dont le diamètre est égal à celui de la came 44. Au cours de la manoeuvre de la came 44, dans le sens F1, le secteur concave 55 devient coaxial à l'axe de rotation 49 de la came 5 qui peut alors être manoeu vré dans le sens de rotation F2 identique à F1. Cette rotation d'un quart de tour assure la fermeture de la vanne à boule de décompression 28.La came 50 présentera avantageusement une zone concave 56 qui présentera les mêmes particularites géométriques que la partie concave 55 de la came 44. La rotation d'un quart de tour de la came 50 dans le sens F2 permet de déverrouiller la came 53, puisque le secteur concave 55 devient coaxial à l'axe de rotation 52 de la came 53. La rotation de la came 53 dans le sens de la flèche F3 identique au sens de la flèche F1, assure l'ouverture de la vanne 5. Dans cette configuration, la vanne de décompression 28 est verrouillée en position fermée par la partie concave 56 de la came 50, et le couvercle 12 est verrouillé en position fermée par la partie concave 55 de la came 44. D'une manière analogue, la came 53 présente une partie concave 57 et la came 50 présente une partie concave 58, qui présentent l'une et l'autre les particularités de la partie concave 55 de la came 44. Lorsque l'on ferme la vanne 5 en la manoeuvrant d'un quart de tour dans le sens opposé à la flèche F3, le secteur concave 57 devient coaxial à l'axe de rotation 49 de la came 50 et permet la rotation de la came 50 ce qui autorise l'ouverture de la vanne de décompression 28. Dans cette position, le secteur concave 58 de la came 50 devient coaxial avec l'axe de rotation 43 de la came 44, et permet ainsi la rotation de la came 44 ce qui autorise le déplacement du doigt 39 vers l'ouverture 10 et permet ainsi la dépose du couvercle 12.Les cames 44, 50 et 53 imposent donc la chronologie des opérations et évitent ainsi toute fausse manoeuvre. Afin d'éviter que l'écrou 30 ne puisse être actionné par un outil quelconque autre que la griffe 40, ce qui présenterait un danger, cette griffe 40 présentera avantageusement un décrochement 59. En outre, l'introduction de l'extrémité 41 de la griffe dans l'encoche 42 ne pourra être réalisée qu'en positionnant le couvercle 12 lors de son vissage sur le corps de l'échantillonneur 8 de telle sorte que la griffe 40 passe à travers une découpe 60 réalisée dans le fond 37 du boîtier de protection 35 à cet effet. De la sorte, l'encoche 42 de l'écrou 30 ne sera visible de l'extérieur que lorsqu'elle sera en regard de la découpe 60, sinon elle sera masquée par le-fond 37 du boîtier de protection. Il ne sera pas possible d'actionner l'écrou de verrouillage 30 par un outil depuis l'exte- rieur autre que la griffe 40 qui présente un décrochement 59 afin d'opérer l'entraînement de l'écrou de verrouillage 30 comme il est représenté à la figure 2. Le mode de réalisation qui vient d'être décrit n'est donné qu'à titre indicatif, et d'autres mises en oeuvre de la présente invention, à la portée de l'Homme de l'Art, pourraient être adoptées sans pour autant sortir du cadre de celle-ci. REVENDICATIONS 1. Echantillonneur à sas, notamment utilisé en teinturerie et plus particulièrement pour effectuer des tests de nuances de bain au cours d'opérations de teinture en autoclave de matières textiles, comprenant notamment un corps de sas (8) relié à l'autoclave par l'intermédiaire d'une vanne d'accès (5) obturable et présentant une ouverture extérieure (10) fermée par un couvercle amovible (12), caractérisé par le fait qu'il présente des moyens de verrouillage dé l'ouverture de la vanne d'accès (5) à l'autoclave. 2. Echantillonneur à sas, selon la revendication 1, carac térisé par le fait que les moyens de verrouillage sont actionnés selon que le couvercle (12) est mis en place s=r le corps (8) du sas ou non. 3. Echantillonneur à sas selon la rev ndication 2, cara-e- risé par le fait que la depose du couvercle (12) assure le verrouillage de la vanne d'accès (5) en position fermée. 4. Echantillonneur à sas selon la revendication 1, comprenant en outre une vanne de décompression (28) du sas, caractérisé par le fait qu'il présente des moyens de verrouillage qui interdisent l'ouverture simultanée de la vanne de décompression (28) du sas et de la vanne d'accès (5) à l'autoclave. 5. Echantillonneur à sas selon la revendication 1, comprenant en outre une vanne de décompression (28) du sas, caractérisé par le fait qu'il présente des moyens de verrouillage qui imposent l'ouverture de la vanne de décompression (28) pour permettre la dépose du couvercle (12). 6. Echantillonneur à sas selon l'une des revendications 3, 4 ou 5, caractérisé par le fait qu'il présente des moyens de verrouillage tels que la mise en place du couvercle (12) autorise la fermeture de la vanne de décompression (28), qui, à son tour, autorise l'ouverture de la vanne d'accès (5) à l'autoclave. 7. Echantillonneur à sas selon l'une des revendications 3, 4 ou 5, caractérisé par le fait-qu'il présente des moyens de verrouillage tels que la fermeture de la vanne d'accès (5) à l'autoclave autorise l'ouverture de la vanne de décompression (28), qui, à son tour, autorise la dépose du couvercle (12). 8. Echantillonneur à sas, selon la revendication 1, caractérisé par le fait que les moyens de verrouillage sont constitués par une griffe (40) solidaire du couvercle (12), d'un écrou (30) autour duquel est placée une bague (32) libre en rotation, munie d'un doigt (34) sur sa péripherie, mobile en translation, et par une came de manoeuvre (44) qui présente une nervure (46) de blocage de la came (44) pour un certain positionnement du doigt. 9. Echantillonneur à sas selon l'une des revendications 6, 7 ou 8, caractérisé par le fait que les moyens de verrouillage sont constitués par un ensemble de cames dont l'une (53) manoeuvre la vanne d'ac cès (5) à l'autoclave, une autre (50) manoeuvre la vanne de décompression (28), les diverses rotations de ces cames étant conditionnées par leur positionnement angulaire relatif, et la rotation de l'une d'entre elles (44) par la mise en place du couvercle (12). 10. Echantillonneur à sas selon la revendication 9, caractérisé par le fait que l'écrou (30) est protégé par un capot (35) présentant sur son fond (37) une découpe d'accès (60) de la griffe (40) d'entrainement de l'écrou (30) qui présente à cet effet une encoche (42), celleci étant masquée durant la rotation de l'écrou (30).