Brevet FR2600980A1 — publié le 19880108

DISPOSITIF DECONNECTABLE POUR LA MISE EN COMMUNICATION DE DEUX VOLUMES CLOS SANS RUPTURE DU CONFINEMENT L'invention concerne un dispositif déconnectable destiné à mettre en communication deux volumes clos, tels qu'une 5 enceinte de confinement et un conteneur de transport, sans rupture du confinement de ces deux volumes. Un tel dispositif trouve son application aussi bien dans l'industrie nucléaire que dans les industries chimique, médicale, pharmaceutique ou électronique. Ainsi, dans les industries nucléaire et chimique, le caractère radioactif ou dangereux des produits manipulés impose de confiner ces produits dans des volumes clos afin d'éviter toute contamination de l'atmosphère extérieure. A l'inverse, dans les industries pharmaneutique, 15 médicale et électronique, il est courant de devoir travailler en atmosphère stérile ou exempte de poussière. Dans ce cas, cette atmosphère est également enfermée dans un volume clos, afin d'itre protégée de toute contamination par l'atmosphère extérieure. Dans tous les cas, il est nécessaire de pouvoir disposer d'un moyen pour introduire dans un volume clos et extraire de ce même volume des produits, des dispositifs et des appareils de natures diverses placés dans un autre volume clos. A cet effet, chacun des volumes clos présente au moins 25 une ouverture d'accès généralement circulaire délimitée par une bride et normalement obturée par une porte. Les brides et les portes sont pourvues de moyens de fixation déconnectables permettant de raccorder les brides et les portes des deux volumes clos. Après ouverture de La double porte ainsi formée, les deux 30 volumes clos sont mis en communication et les transferts de produits et de matériel peuvent être réalisés. Dans un tel dispositif, pour préserver en permanence le confinement des volumes clos vis-à-vis de l'atmosphère extérieure, il est nécessaire de prévoir des joints d'étanchéité d'un type particulier. En effet, toute surface des portes ou des brides en contact avant L'accostage avec l'atmosphère extérieure doit impérativement être séparée de façon étanche des volumes clos à tout moment de la manutention, c'est-à-dire aussi bien 5 lors de L'accostage que lorsque la double porte est ouverte et introduite dans l'un des volumes clos. Inversement, les joints d'étanchéité doivent également assurer en permanence Le confinement vis-à-vis de L'atmosphère extérieure de toute surface des brides ou des bouchons en contact avec L'atmosphère interne 10 des volumes cLos lorsque les portes sont en place. Le brevet FR-1 346 486 du Commissariat à L'Energie Atomique décrit un dispositif de jonction étanche entre deux enceintes étanches, dans Lequel ce résuLtat est obtenu au moyen de deux joints présentant une section en forme de poLygone 15 curviLigne. Ces joints sont reçus dans des gorges de section carrée formés respectivement dans La porte de L'une des enceintes et dans La bride de l'autre enceinte. Lorsque Les enceintes sont accostées et La double porte encore en place, Le confinement souhaité est obtenu par un contact des Lèvres des joints à La 20 fois avec La gorge dans laquelle ils sont reçus, avec La porte ou la bride du volume clos correspondant et avec La bride ou La porte de L'autre volume clos. Les dispositifs équipés de joints de ce type fonctionnent de façon satisfaisante. En particuLier, ils assurent 25 correctement Le confinement souhaité dans des conditions normales d'utilisation. Cependant, l'utilisation de joints à Lèvres n'est pas totalement satisfaisante Lorsque des différences de pression importantes existent entre les volumes clos et L'atmosphère 30 extérieure. En effet, selon que la pression interne aux volumes cLos est inférieure ou supérieure à la pression extérieure, Les Lèvres des joints doivent être orientées différemment, ce qui impose d'utiLiser dans les deux cas des joints différents. De plus, dans L'hypothèse o Le gradient de pression serait 35 provisoirement inversé, La qualité de L'étanchéité risque d'en être affectée. Par aiLLeurs, la fabrication des joints à lèvres décrite dans Le brevet FR-1 346 486 réclame des soins particuliers qui en accroissent sensiblement le coOt. La présente invention a précisément pour objet un dispositif déconnectable permettant de mettre en communication deux volumes cLos sans rupture du confinement de ces derniers vis-à-vis de l'atmosphère extérieure, ce dispositif utilisant des joints d'étanchéité de conception nouvelLe, particuLièrement 10 simples et peu coOteux, pouvant être utiLisés indifféremment, que les volumes cLos soient en surpression ou en dépression par rapport à L'atmosphère extérieure, et préservant le confinement, mime Lorsqu'ils sont soumis à des différences de pression élevées. A cet effet et conformément à l'invention, il est proposé un dispositif déconnectable pour la mise en communication de deux volumes cLos sans rupture de confinement de ces derniers vis-à-vis de L'atmosphère extérieure, chacun de ces volumes présentant au moins une ouverture circulaire d'axe donné, 20 délimitée par une bride et normalement obturée par une porte, ce dispositif comprenant des moyens de fixation déconnectabLes des portes sur les brides, des moyens de fixation déconnectables des brides L'une sur l'autre, des moyens de fixation déconnectables des portes l'une sur l'autre, et des moyens d'étanchéité pour 25 assurer en permanence un confinement desdits volumes cLos visàvis de l'atmosphère extérieure, caractérisé en ce que Les moyens d'étanchéité comprennent deux joints d'étanchéité annulaires présentant chacun en section une partie approximativement circulaire et une partie en saillie formant un talon de fixation, 30 Le talon d'un premier de ces joints étant Logé de façon étanche dans une gorge formée dans La porte d'un premier des volumes cLos, La partie approximativement circulaire de ce joint étant en contact étanche avec deux surfaces incLinées par rapport aux axes des ouvertures et formées respectivement sur la bride du premier 35 volume clos et sur La porte du deuxième volume clos Lorsque tous les moyens de fixation sont connectés, le talon du deuxième joint étant logé de façon étanche dans une gorge formée dans-la bride du deuxième volume clos, la partie approximativement circulaire de ce deuxième joint étant en contact étanche avec deux autres 5 surfaces inclinées par rapport aux axes des ouvertures et formées respectivement sur la porte du deuxième volume clos et sur la bride du premier volume clos, ainsi qu'avec la partie approximativement circulaire du premier joint, lorsque tous les moyens de fixation sont connectés. Selon un mode de réalisation préféréde l'invention, chacun des joints d'étanchéité présente un évidement central de section approximativement circulaire, concentrique à ladite partie approximativement circulaire. Les surfaces inclinées peuvent présenter une section 15 approximativement rectiligne ou être concaves et présenter une section en arc de cercle de rayon au moins égal au rayon des parties approximativement circulaires des joints. De préférence, les parties en saillie des joints d'étanchéité sont orientées parallèlement aux axes des ouvertures 20 et ont une forme approximativement rectangulaire. On décrira maintenant, à titre d'exemple non Limitatif, un mode de réalisation préféré de L'invention en se référant aux dessins annexés dans Lesquels: - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale 25 représentant de façon schématique un dispositif conforme à l'invention permettant de mettre en communication un conteneur et - une enceinte sans rompre L'étanchéité des volumes clos qu'ils délimitent; et - la figure 2 est une vue en coupe représentant à plus 30 grande échelle les joints d'étanchéité utilisés dans le dispositif de la figure 1. La figure 1 représente un dispositif 10 conforme à l'invention pour faire communiquer un volume clos 12 avec un volume clos 14 sans rompre à aucun moment l'étanchéité ou le 35 confinement entre ces volumes clos 12 et 14 et l'atmosphère extérieure 16. Dans Le mode de réalisation représenté sur La figure 1, le volume clos 12 est L'intérieur d'une enceinte de confinement dont une partie de la paroi est représentée en 18. Le volume clos 5 14 est constitué quant à Lui par L'intérieur d'un conteneur dont une partie de la paroi est représentée en 20. Il va de soi que le dispositif 10 selon l'invention peut être utilisé pour mettre en communication deux volumes.clos de nature différente, par exemple deux cellules de confinement. De façon connue, la paroi 18 comprend une bride 22 délimitant une ouverture circulaire 24 normalement obturée par une porte 26. De façon comparable, la paroi 20 du conteneur, généralement de forme cylindrique, se termine à L'une de ses 15 extrémités par une bride 28 délimitant une ouverture circulaire 30. Cette ouverture est normalement obturée par une porte 32. De façon également connue, des moyens de fixation démontables sont prévus entre chacune des portes 26, 32 et la bride 22, 28 correspondante, entre les brides 22 et 28 ainsi 20 qu'entre les portes 26 et 32. Ces moyens de fixation peuvent prendre toute forme connue et ils peuvent notamment être soit mécaniques, soit magnétiques, sans sortir du cadre de l'invention. A titre d'exemple, les traits mixtes 34 sur la figure 1 25 schématisent des vis ou un mécanisme analogue par lequel la porte 26 est fixée intérieurement et de façon démontable dans l'ouverture 24 de la bride 22. La référence 36 désigne quant à elle une Liaison à baïonnette par laquelle la porte 32 est fixée de façon démontable 30 sur la bride 28 du conteneur. Les traits mixtes 38 correspondent à des vis ou à un mécanisme analogue par Lequel La bride 28 du conteneur peut être fixée de façon démontable sur la bride 22 de l'enceinte, à l'extérieur de celle-ci. Enfin, les traits mixtes 40 représentent schématiquement des vis ou un mécanisme analogue au moyen duquel 'Les couvercles 26 et 32 peuvent être solidarisés entre eux de façon démontable depuis l'intérieur de l'enceinte de confinement. Grâce à cette disposition, les ouvertures 24 et 30 5 formées dans les brides 22 et 28 sont normalement obturées par les portes 26 et 32. Lorsque le conteneur est accosté sur L'enceinte, La bride 28 est fixée sur la bride 22 par les vis 38. De même, les portes 26 et 32 sont solidarisées entre elles par les vis 40. La 10 double porte 26, 32 ainsi formée est ensuite démontée en dévissant les vis 34, puis en faisant tourner les deux portes afin de déconnecter le système à baïonnette 36. Les volumes 12 et 14 communiquent alors entre eux par leurs ouvertures 24 et 30. Conformément à l'invention, L'étanchéité du confinement 15 entre les volumes clos 12 et 14 d'une part et l'atmosphère extérieure 16 d'autre part est préservée en permanence par deux joints d'étanchéité identiques 42a et 42b dont La structure et L'agencement vont maintenant être décrits en se référant à la figure 2. Les joints 42a et 42b étant identiques, on décrira seulement le joint 42a, les éléments correspondants du joint 42b portant les mêmes références affectées de la lettre b. Le joint d'étanchéité 42a est un joint de forme annulaire, réalisé en un matériau déformable et étanche tel que 25 du silicone ou qu'un élastomère. Sa surface extérieure présente en section une partie approximativement circulaire 44a et une partie en saillie approximativement rectangulaire 46a disposée radialement par rapport à la partie 44a et orientée parallèlement à l'axe du joint, c'est-à-dire parallèlement à l'axe commun des 30 ouvertures 24 et 30, lorsque le conteneur est accosté sur t'enceinte. De préférence, le joint 42a présente en outre un évidement central 48a, de section approximativement circulaire et concentrique à la partie 44a. Cet évidement, qui peut dans 35 certains cas être supprimé, confère au joint une plus grande souplesse. Comme le montre bien la figure 2,-les joints 42a et 42b présentent en section une forme symétrique par rapport à un axe passant par le centre de la partie 42a et orienté parallèlement à l'axe du-joint. La partie 46a du joint 42a forme un talon de fixation par Lequel ce joint est logé de façon étanche dans une gorge de forme complémentaire 50 formée sur La face d'extrémité du couvercle 26 tournée vers l'extérieur de l'enceinte. Conformément à une caractéristique essentielle de l'invention, lorsque le conteneur est accosté sur l'enceinte, c'est-à-dire lorsque tous les moyens de connexion 34, 36, 38 et 40 sont connectés, la partie approximativement circulaire 44a du joint 42a est simultanément en contact étanche avec deux surfaces 15 inclinées 22a et 32a formées respectivement sur la bride 22 et sur la porte 32, et avec la partie approximativement circulaire 44b du joint 42b. De façon plus précise, la surface 22a est formée à l'intérieur de la bride 22, dans une partie de petit diamètre de 20 cette bride proche de l'extérieur du volume clos 12. De plus, La surface 22a est inclinée par rapport à l'axe de l'ouverture 24, de façon à être tournée vers le volume clos 12. La surface 32a est formée quant à elle à la périphérie de la porte 32, sur une partie de grand diamètre de celle-ci 25 venant se loger dans la partie de petit diamètre de la bride 22 lorsque le conteneur est accosté sur l'enceinte. La surface 32a est inclinée par rapport à l'axe de l'ouverture 30, de façon à être tournée vers l'extérieur du volume clos 14. La partie 46b du deuxième joint d'étanchéité 42b forme 30 également un talon de fixation qui est reçu dans une gorge complémentaire 52 formée dans la bride 28 du conteneur, sur une face de cette bride tournée vers l'extérieur du volume clos 14. Lorsque tous les moyens de fixation 34 à 40 sont connectés comme L'iLLustrent Les figures, La partie approximativement circuLaire 44b du joint 42b est simultanément en contact étanche avec deux autres surfaces inclinées 22a et 32b formées respectivement sur La bride 22 et sur La porte 32, ainsi qu'avec La partie 44a du joint 42a. De façon plus précise, la surface 22b est formée sur La 5 partie de petit diamètre de La bride 22, et proLonge La surface 22a vers l'extérieur par rapport au volume clos 12, de sorte que cette partie de petit diamètre présente en section approximativement la forme d'un V. De plus, cette surface 22b est inclinée par rapport à l'axe de l'ouverture 24, vers l'extérieur 10 du volume cLos 12. De façon comparable, la surface 32b est formée sur la partie de plus grand diamètre de la porte 32 et prolonge la surface 32a vers l'intérieur du volume clos 14, de sorte que cette partie de grand diamètre présente en section 15 approximativement la forme d'un V. Cette surface 32b est inclinée par rapport à l'axe de l'ouverture 30, vers l'intérieur du volume clos 14. Dans l'exemple de réalisation représenté sur la figure 2, Les surfaces 22a, 32a, 22b et 32b sont des surfaces concaves 20 présentant en section la forme d'un arc de cercLe dont le rayon est approximativement égal au rayon des parties 44a et 44b des joints. Cette configuration ne constitue qu'un exemple de réalisation, les rayons des arcs de cercle formés par ces 25 surfaces pouvant également être supérieurs aux rayons des parties 44a et 44b des joints. Dans une variante de réalisation non représentée, ces surfaces 22a, 32a, 22b et 32b peuvent également Itre des surfaces tronconiques présentant une section approximativement rectiligne. Cette variante présente l'avantage 30 de simplifier l'usinage des surfaces. En résumé, L'invention permet de parvenir à L'étanchéité recherchée grâce à La combinaison de deux joints approximativement toriques 42a et 42b fixés par des talons respectivement dans la porte 26 et dans la bride 28, chacun de 35 ces joints pouvant venir en contact étanche par au moins un point de sa section avec l'autre joint et avec des surfaces inclinées formées sur la bride 22 et sur la porte 32. Bien entendu, l'invention n'es pas limitée au mode de réalisation qui vient d'être décrit à titre d'exempte, mais en couvre toutes Les variantes. Ainsi, L'évidement central 48a et 48b formé dans Les joints peut éventuellement être supprimé. De même, les talons 46a et 46b assurant La fixation des joints peuvent prendre des formes différentes de la forme décrite. Par aiLLeurs, on a vu que les 10 surfaces sur lequelles le joint vient en appui étanche peuvent prendre différentes formes. Enfin, il est rappeté que les moyens de fixation démontables qui doivent être prévus entre les brides et Les portes peuvent faire L'objet de nombreuses réalisations différentes sans sortir du cadre de l'invention. REVENDICATIONS 1. Dispositif déconnectable pour ta mise en communication de deux volumes clos (12, 14) sans rupture de confinement de ces derniers vis-à-vis de l'atmosphère extérieure 5 (16), chacun de ces volumes présentant au moins une ouverturecirculaire (24, 30) d'axe donné, délimitée par une bride (22, 28) et normalement obturée par une porte (26, 32), ce dispositif comprenant des moyens de fixation déconnectables (34, 36) des portes sur Les brides, des moyens de fixation déconnectables (38) 10 des brides l'une sur L'autre, des moyens de fixation déconnectables (40) des portes l'une sur L'autre, et des moyens d'étanchéité (42a, 42b) pour assurer en permanence un confinement desdits volumes clos vis-à-vis de l'atmosphère extérieure, caractérisé en ce que les moyens d'étanchéité comprennent deux 15 joints d'étanchéité annulaires (42a, 42b) présentant chacun en section une partie approximativement circulaire (44a, 44b) et une partie en saillie (46a, 46b) formant un talon de fixation, le talon d'un premier (42a) de ces joints étant logé de façon étanche dans une gorge (50) formée dans la porte (26) d'un 20 premier (12) des volumes cLos, la partie approximativement circulaire (44a) de ce joint étant en contact étanche avec deux surfaces (22a, 32a) inclinées par rapport aux axes des ouvertures et formées respectivement sur la bride (22) du premier volume clos et sur la porte (32) du deuxième volume clos lorsque tous 25 les moyens de fixation sont connectés, te talon du deuxième joint (42b) étant logé de façon étanche dans une gorge (52) formée dans La bride (28) du deuxième volume clos (14), la partie approximativement crcuLaire (44b) de ce deuxième joint étant en contact étanche avec deux autres surfaces (32b, 22b) inclinées 30 par rapport aux axes des ouvertureset formées respectivement sur la porte (32) du deuxième volume clos et sur la bride (22) du premier volume clos, ainsi qu'avec La partie approximativement circulaire (44a) du premier joint, Lorsque tous les moyens de fixation sont connectés. Il 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que chacun des joints d'étanchéité (42a, 42b) présente un évidement central (48a, 48b) de section approximativement circulaire, concentrique à ladite partie approximativement circulaire (44a, 44b). 3. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que Lesdites surfaces inclinées (22a, 22b, 32a, 32b) présentent une section approximativement rectiligne. 4. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que Lesdites surfaces inclinées (22a, 22b, 32a, 32b) sont concaves et présentent une section en arc de cercle de rayon au moins égal au rayon des parties approximativement circulaires (44a, 44b) des joints. 5. Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que les parties en saillie (46a, 46b) des joints d'étanchéité sont orientées parallèlement aux axes des ouvertures et ont une forme approximativement rectangulaire.