Brevet FR2570493A1 — publié le 19860321

La présente invention concerne un système modulaire de circuit pour le contrôle et la mesure des débits de gaz et notamment des gaz de haute pureté utilisées dans l'industrie de microélectronique ou autres. On soit que pour composer un circuit de gaz, il faut raccorder des composants l'un à l'autre suivant une ligne principale qui peut être traversée par des lignes secondaires qui les relient ou non aux autres lignes principoles, parallèles. De plus, il faut que tous ces composants soient fixés l'un par rapport à l'autre de façon à assurer la sécurité de l'ensemble contre toutes fuites gazeuses. Pour raccorder ces éléments, on utilise couramment des tuyaux de raccordement qui prennent des formes différentes, pour ratrapper la différence de hauteur entre les différents composants et/ou pour positionner certains d'entre eux existant dans deux lignes parallèles voisines, sur une même ligne transversale. La présente invention a comme but de pallier à ces inconvénients en proposant un système modulaire de circuit pour le contrôle et la mesure des débits de gaz, dans lequel les conduites de gaz de différents composants existent toutes dans un même plan et dans lequel la distance entre deux extrémités de conduite d'un composant, soit dans un sens longitudinal, soit dans un sens transversal, est modulaire. A cet effet, la présente invention propose un système de circuit modulaire pour le contrôle et la mesure des débits de gaz, notam ment les gaz de haute pureté, comprenant un ensemble de composants tels que filtres, vannes à quatre voies, contrôleurs de débits massiques, vannes à trois voies à commande pneumatique et autres. Ce système se caractérise essentiellement en ce qu'il comprend - Une platine plate dotée des ensembles de taraudages, la distance entre deux ensembles successifs, soit dans un sens longitudinal, soit dans un sens transversal, étant une valeur constante v, - Des composants de circuiterie de gaz, dont la distance entre deux extrémités de conduite, soit dans un sens longitudinal, soit dans un sens transversal, est modulaire et égale à nv, où n'est un nombre entier égal ou supérieur à l'unité et dont la hauteur qui est définie comme la distance entre un plan dans lequel existent les axes de conduites de tous les composants et le point le plus bas de chaque composant est égale ou inférieure à une voleur cons tante H, - Des supports dont la hauteur est règlable, prêts à porter des composants pour ajuster leur hauteur totale, mesurée entre le plan dans lequel existent les axes de conduites de tous les composants et le plan de la surface supérieure de la platine, dans le cos où celle de composants est inférieure à la valeur constante H. D'autres avantages et caractéristique de l'invention apparaitront à la lecture de la description ci-après d'une forme de réalisation de l'invention donnée à titre d'exemple non limitatif et illustrée par les dessins joints en lesquels - La figure 1 est une vue d'ensemble d'un circuit de gaz réalisé selon l'invention, - La figure 2 est un shema qui montre la disposition des différents composants sur la platine, - Les figures 3 et 4 montrent deux sortes d'extrémités de conduites utilisées pour les composants. - La figure 5 est une vue en coupe qui montre le système de raccordement utilisé pour roc-corder les composants, - La figure 6 montre un mode de réolisotion du support, - La figure 7 montre la fixation du support, - La figure 8 montre un autre mode de réalisation du support, - La figure 9 est une vue en coupe d'un composant utilisé dans les circuits de gaz selon l'invention, - La figure 10 est une vue d'élévation du meme composant de la figure 9. sur la figure 1 est présenté un circuit typique de gaz dont les posants sont montés tous sur une platine plate 1. Cette platine est dotée des ensembles de taraudages 2. La distance entre deux ensembles successifs, soit dans un sens longitudinal, soit dons un sens transversal est égale à une voleur constante v. Chaque ensemble est de préférence, mais non limitotivement constitué de quatres orifices répartis suivant un rectangle. Les ensembles sont tous identiques de préférence. Ce circuit est composé par exemple de deux lignes parallèles dont les entrées principales sont E.P.1 et E.P.2 et les sorties principales sont S.P.1 et S.P.2. Chaque ligne est composée d'un filtre 3, d'une vanne 4 à quatre voies, d'un contrôleur de débits massiques 5 et d'une vanne 6 à trois voies à commande pneumatique. Un ligne secondaire traverse les deux vannes à quatre voies. L'entrée de cette ligne est E.S et la sortie est S.S. La hauteur de chaque composant, mesurée entre un plan dons lequel existent tous les axes de conduites de tous les composants et le point le plus bas de ce composant, est égale ou inférieure à une valeur constante H. La distance entre deux extrémités de conduite, soit dans un sens longitudinal, soit dans un sens transversal, est modulaire et égale à nv, où n est un nombre-entier égal ou supérieur à l'unité. Dans la figure 1 et la figure 2 le nombre n est égal à l'unité pour les composants 3, 4 et 6 dons le sens longitudinal et égal à 2 pour le composant 5 dans le meme sens. Ce nombre est égale à 1 pour les composants 4 et 6 dans le sens transversal. Des supports 7 dont la hauteur est réglable, et qui sont pret à porter des composants, sont utilisés pour ajuster leur hauteur totale mesurée entre le plan dans liquel existent les axes de conduites de tous les composants et le plan de la surface supérieure de la platine, dans le cas où celle de composants est inférieure à la valeur constante H. Ce support peut etre fixé sur un ensemble ou- sur deux ensembles voisins de taraudages suivant ses dimensions. Les composants 3, 4 et 6 occupent la place d'un seul ensemble de taraudages dans le sens longitudinal comme dans le sens transversal. Par contre le composant 5 occupe la place de deux ensembles de taraudages dans le sens longitudinal et occupe une seule place dons le sens transversal. Sur la figure 6, on voit une réalisation d'un support 7a Il est constitué d'une seule bande, métallique ou non, en forme de "Omega carré. Ce support change sa hauteur en écartant ou en rapprochant ses jambes 8 et se fixe sur la platine 1 à l'aide des vis 9 qui traversent des orifices 10 faits sur ses ailes 11. Les orifices 10 ont un diamètre plus grand que les vis 11 fig. 7 de façon à pouvoir écarter ou rapprocher les jambes 8 sans gêner les vis 9 qui gardent toujours entre elles la distance nécessaire à la fixation sur la platine. Cette disposition de faire les orifices 10 plus grandes que les vis 9, permet aussi de rattrapeur les non précisions dans les dimensions de la platine et des conduites des composants. Sur la figure 8 on voit une autre façon de réaliser les support. Chaque support 7b est constitué de deux cornières 12, sur leurs ailes sont percés des orifices comme pour les supports de la fig. 6 et sur leurs parois verticales sont usinés des orifices oblongs 14. Ces deux cornières viennent s'associer avec un profile 15 en forme de v, sur ses parois parallèles sont percés des orifices circuilaires ou oblongs. Les deux cornières 12 sont fixées au profilé 15 à L'aide de deux boulons 16 après avoir ajusté la hauteur du support à la valeur désirée. Le système de raccordement de deux extrémités de conduites voisines est un système mâle - femelle 17 (fig.5), qui les serre bout à bout grâce à deux colerettes 18, chacune entourant la conduite près de son extrémité. Suivant une forme de réalisation la section de chaque extrémité de conduite peut être en forme de couronne fig.3, dans ce cas là, on utilisera un joint d'étancheité 19, qui assure un couplage hérmétique de ces deux extrémités. Selon une autre forme de réalisation, une de ces -deux extrémités peut avoir une section en forme de couronne tandis que l'autre aura une forme de cercle fig.4, Dans ce cos là, la surface de contact entre ces deux extrémités est réduite et leur serroge par le système de raccordement est suffisant pour obtenir l'étancheité. Dans ces deux formes de réalisation, il n'y a pas d'interpénétration de deux extrémités de conduites raccordées, de façon à pouvoir enlever verticalement un composant faisant partie d'un circuit de gaz, selon l'invention, une fois que ses extrémités de conduites sont libérées des systèmes de raccordement, sans avoir besoin de démonter les composants qui entourent le dit composant. Sur les figures 9 et 10 sont montrées une vue de coupe et une vue d'élévation d'une vanne à quatre voies. Cette vanne respecte les conditions necessaires pour participer à nos circuits modulaires de gaz : la distance entre ses extrémités de conduite dans deux sens perpendiculaires est égale à v, et la distance L entre le plan où existent ses axes de conduites et son point le plus bas est inférieur à H. Il va de soi que la présente invention peut recevoir des aménagements et des variantes dons le domaine de équivalentes techniques sans pour autant sortir du cadre du present brevet. REVENDICATIONS R1/ Système modulaire de circuit pour le contrôle et la mesure des débits de gaz notamment des gaz de haute pureté, comprenant un ensemble de composants tels que filtres/ vannes à quatre voies, contrôleurs de débits massiques, vannes à trois voies à com mande pneumatique et autres, caractérisé essentiellement en ce qu'il comprend - Une platine plate 1, dotée des ensembles de taraudage 2, la distance entre deux ensembles successifs, soit dans un sens longitudinal soit dons un sens transversal, étant une valeur constante v, - Des composants de circuiterie de gaz, dont la distance entre deux extrémités de conduite, soit dans un sens longitudinal, soit dans un sens transversal, est modulaire et égale à nv, ou n est un nombre entier égal ou supérieur à l'unité et dont la hauteur qui est définie comme la distance entre un plan, dans lequel existent les axes de conduites de tous les composants, et le point le plus bas de chaque composant est égale ou infé rieure à une valeur constante H. - Des supports 7, dont la hauteur est réglable, prets à porter des composants pour ajuster leur hauteur totale, mesurée entre le plan dans lequel existent les axes de conduites de tous les composants et le plan de la surface supérieure de la platine, dans le cas où celle de composants est inférieure à la valeur constante H. R2/ Système modulaire selon la R1 caractérisé en ce que le support 7a fig.6 est constitué d'une seule bande, métollique ou non, en forme de "Omega carré", celui-ci changeant sa hauteur en écar tant ou en rapprochont ses jambes 8. R3/ Système modulaire selon la R1 et la R2 caractérisé en ce que le support 7b fig.8 est constitué de deux cornières 12 qui viennent s'associer avec un profilé 15 en forme de v, les dites cornières 12 étant fixées au profilé 15 à l'aide de deux boulons 16, cha cun traverse une lumière oblongue 14 faite sur la paroi vertica le d'une cornière et une lumière circulaire ou oblongue faite sur les deux parois parallèles du profilé 15. R4/ Système modulaire selon la R1, la R2 et la R3 caractérisé en ce que des orifices 10, plus grands que les vis de fixation, sont faits sur les ailes du support soit 7a soit 7b. R5/ Système modulaire selon la-R1 caractérisé en ce que les extrê mités de conduites de composants sont faites pour être raccor dées bout à bout sans interpénétration entre elles, de façon à pouvoir enlever verticalement un composant faisant partie de circuit de gaz, une fois que ses extremités de conduite sont libérées de système de raccordement 17.