Brevet FR2666131A1 — publié le 19920228

Robinet, notamment pour fond de cuve. Dans les industries agro-alimentaires, pharmaceutiques et cosmétiques, les installations comportent des cuves dans lesquelles sont mélangés ou fabriqués divers produits Pour vider le contenu5 de ces cuves, celles-ci sont équipées dans leur fond d'un robinet communément "robinet de fond de cuve". Lorsque la cuve est vidangée, on la nettoie et très souvent on la stérilise, ainsi que le robinet de fond de cuve, soit à l'aide d'un acide ou d'une base, soit à la vapeur (entre 121 et 1450 C).10 Dans ce cas, le robinet comporte deux voies: entrée et sortie. Pour la mise en oeuvre de certains procédés, le circuit de vidange doit absolument être stérile au moment de l'évacuation du produit'; dans ce cas, le robinet comporte une troisième voie qui est une entrée de vapeur.15 Quand il est fermé, le robinet doit bien sûr être étanche, mais il doit aussi garder sa stérilité pour éviter la contamination du contenu de la cuve Il doit aussi pouvoir garantir que le volume de rétention est minimal dans le fond de la cuve pour éviter un mauvais mélange des produits.20 L'invention a pour but de résoudre le problème des robinets de fond de cuve qui doivent être stériles et assurer un volume de rétention minimal dans la cuve. Les robinets de fond de cuve utilisés actuellement sont à clapet s'ouvrant soit à l'intérieur du robinet, soit à l'extérieur, c'est-à-dire dans la cuve à tournant sphérique ou à papillon. Ces robinets connus présentent notamment l'inconvénient qu'ils comportent des éléments qui constituent des "pièges à bactéries" tels que presse étoupe, gorges de joints, mécanismes, zones de rétention Pour maintenir leur stérilité, il est nécessaire de maintenir une "barrière stérile" ce qui nécessite une dépense d'énergie. La présente invention a notamment pour but la réalisation d'un robinet, notamment pour fond de cuve qui soit exempt, au moins à 2- peu près, de tout élément ou forme interne susceptible de constituer un piège à bactéries, qui soit facilement stérilisable, qui soit facile à réparer en cas de détérioration, et qui n'aie en même temps qu'un coût modéré de fabrication. Et, dans ce but, elle a pour objet un robinet, notamment pour fond de cuve, caractérisé par le fait qu'une cavité interne de ce robinet est obturée par une membrane déformable dont une zone active mobile permet d'obturer un orifice commandé formé dans la paroi de cette cavité.10 La paroi de ladite cavité interne est percée d'un orifice complémentaire qui se place de préférence à un point bas de cette cavité lorsque ledit orifice commandé est placé à un point haut. A l'aide des figures schématiques ci-jointes, on va décrire *ci-après comment la présente invention peut être mise en oeuvre, étant entendu que les éléments et dispositions mentionnés et représentés ne le sont qu'à titre d'exemples non limitatifs. Lorsqu'un même élément est représenté sur plusieurs figures, il y est désigné par le même signe de référence. la figure 1 représente une vue en coupe axiale d'un premier robinet selon la présente invention, la figure 2 représente une vue partielle de ce robinet en coupe par un plan axial perpendiculaire à celui de la figure 1, la figure 3 représente une vue en coupe axiale d'un deuxième robinet selon la présente invention. On va tout d'abord décrire de manière générale diverses dispositions avantageuses adoptées dans ces robinets. Le robinet comporte les éléments suivants, qui sont bien connus pour remplir les fonctions indiquées: un corps de robinet 1 propre à être fixé au bord d'une ouverture d'un cuve 2, ce corps présentant une cavité interne 8 s'ouvrant par trois ouvertures qui constituent: un orifice commandé 5 pour mettre ladite cuve et cette cavité interne en communication à travers ladite ouverture de cette cuve, un orifice complémentaire 6 pour mettre cette cavité interne -3 - en communication avec un espace extérieur, et une ouverture de manoeuvre 1 B, ce corps de robinet formant un siège d'obturateur l A autour de cet orifice commandé, ce robinet comportant encore un élément obturateur 3 propre à venir coopérer avec ce siège d'obturateur pour obturer cet orifice commandé, une pièce de manoeuvre 10 pour entraîner cet élément d'obturateur, en passant à travers ladite ouverture de manoeuvre, des moyens d'étanchéité 3 de manoeuvre pour permettre un déplacement de cette pièce de manoeuvre tout en obturant cette ouverture de manoeuvre, et des moyens de manoeuvre 11, 12 disposés à l'extérieur dudit corps de robinet pour entraîner ladite pièce de manoeuvre. Conformément à la présente invention, ledit élément obturateur et les dits moyens d'étanchéité de manoeuvre sont constitués par une membrane déformable 3 dont une zone active mobile 3 A vient s'appliquer contre ledit siège d'obturateur et dont une zone périphérique annulaire 3 B entoure ladite zone active et est20 appliquée contre le bord de ladite ouverture de manoeuvre 1 B de manière à obturer cette ouverture. Le robinet comporte un couvercle 4 qui est fixé de manière amovible- audit corps de robinet 1 et qui vient serrer ladite zone périphérique 3 B de ladite membrane déformable 3 contre le bord de25 ladite ouverture de manoeuvre 1 B. Ce couvercle 4 porte un mécanisme 11, 12 qui constitue lesdits moyens de manoeuvre. Le corps de robinet 1 présente une forme générale en cloche à partir d'une base annulaire l C sensiblement plane qui constitue le bord de ladite ouverture de manoeuvre 1 B, ledit orifice commandé 5 étant formé au voisinage d'un sommet de cette cloche avec un décalage angulaire par rapport à ce sommet, de manière que, lorsque ce robinet est orienté pour placer cet orifice commandé au point haut de ladite cavité interne 8 et lorsque cet orifice commandé est35 obturé par ladite zone active 3 A de ladite membrane 3, une zone -4- intermédiaire annulaire 3 C de cette membrane constitue un plancher incliné pour ladite cavité interne 8 autour de cette zone active 3 A, ledit orifice complémentaire 6 étant formé dans ce corps au contact du point bas de ce plancher de manière que la gravité assure alors l'évacuation de cette cavité interne. La zone active 3 A de ladite membrane déformable présente une forme en cloche en saillie dans ladite cavité interne 8 dudit corps 1, cette zone contenant un insert rigide 9 qui est manoeuvré par ladite pièce de manoeuvre 10 et qui impose cette forme en cloche à cette membrane. Le corps de robinet 1 peut former en outre un orifice auxiliaire 7 permettant à un fluide de circuler en permanence entre cet orifice et ledit orifice complémentaire 6 à travers ladite cavité interne 8 de ce corps.15 On va maintenant décrire plus particulièrement, à titre complémentaire, les robinets représentés, et d'abord celui de la figure 1. Le robinet est constitué d'un corps 1 sur le bord d'une ouverture percée dans le fond de la cuve 2, d'une membrane 3 entourant un insert 9 et d'un couvercle 4 fixé au corps 1 par quatre boulons non représentés. Le corps 1 comporte un orifice de commande 5 à axe vertical en communication avec la cuve et un orifice complémentaire appartenant à une tubulure d'évacuation 6. L'axe principal du corps est incliné pour permettre une vidange complète de l'intérieur du corps lors de la fermeture du robinet. Un orifice auxiliaire appartenant à une tubulure 7 peut déboucher dans la cavité annulaire 8 Il permet une injection permanente de vapeur ou de produit stérilisant autour de la zone d'étanchéité pour éviter toute contamination remontant par la tubulure 6. La membrane 3 est en élastomère surmoulé sur l'insert rigide 9 Ce dernier est accroché à une tige de manoeuvre 10 L'élastomère de la membrane peut être recouvert d'une feuille protectrice -5- constituée d'une matière plastique chimiquement inerte, pour augmenter la résistance chimique du robinet Cette membrane sert à la fois d'élément obturateur pour assurer le sectionnement du débit entre l'orifice 5 et la tubulure 6, et de moyen d'étanchéité pour5 isoler le fluide, circulant dans le robinet, du couvercle 4 et d'un mécanisme de commande dont le couvercle 4 est équipé Ce mécanisme entraîne un déplacement axial de la tige de manoeuvre 10 Il peut être constitué par un volant 11 (voir figure 1) ou par un moteur 12 pneumatique ou électrique (voir figure 3). Le deuxième robinet de la figure 3 est analogue au premier robinet de la figure 1 sauf, d'une part en ce qui concerne les mécanismes de manoeuvre 11 et 12 qui viennent d'être indiqués, d'autre part sur les points suivants: le premier robinet est utilisé dans le cas d'une cuve de mélangeur comportant une pale d'agitation faisant racleur, le volume non mélangé est insignifiant puisque la membrane vient au ras du fond de cuve ( figure 1). Par contre, dans le cas d'une cuve de mélangeur comportant une pale d'agitation ne raclant pas le fond de cuve, on utilise le deuxième robinet dont la membrane déborde légèrement dans la cuve. La rétention de liquide est alors nulle (figure 3). Le corps 1 du premier robinet est alors remplacé par un corps légèrement différent 21 formant un siège 21 A, une ouverture de manoeuvre 21 B et ayant une base annulaire 21 C 25 L'invention permet d'obtenir les avantages suivants Absence de joints, de gorges, de guidages ou de filetages en contact avec le fluide, difficiles à nettoyer et à stériliser, Deux pièces seulement sont en contact avec le fluide, Du fait de l'inclinaison de l'axe du robinet, on a une vidange complète de la cavité intérieure du corps. Le corps ne comporte pas de zone d'usure et peut donc être soudé à la cuve. La remise en état du robinet se fait très facilement par démontage du couvercle et changement de la membrane. Le robinet a un faible encombrement, ce qui est appréciable pour un appareil monté sous une cuve. -6- Revendications 1) Robinet, notamment pour fond de cuve caractérisé par le fait qu'une cavité interne ( 8) de ce robinet est obturée par une membrane déformable ( 3) dont une zone active mobile ( 3 A) permet5 d'obturer un orifice commandé ( 5) formé dans la paroi de cette cavité. 2) Robinet selon la revendication 1 caractérisé par le fait que la paroi de ladite cavité interne ( 8) est percée d'un orifice complémentaire ( 6) qui se place à un point bas de cette cavité10 lorsque ledit orifice commandé ( 5) est placé à un point haut. 3) Robinet selon la revendication 1 comportant: un corps de robinet ( 1) propre à être formé au bord d'une ouverture d'une cuve ( 2), ce corps présentant une cavité interne ( 8) s'ouvrant par trois ouvertures qui constituent: un orifice commandé ( 5) pour mettre ladite cuve et cette cavité interne en communication à travers ladite ouverture de cette cuve, un orifice complémentaire ( 6) pour mettre cette cavité interne en communication avec un espace extérieur, et une ouverture de manoeuvre ( 1 B), ce corps de robinet formant un siège d'obturateur (l A) autour de cet orifice commandé, ce robinet comportant encore un élément obturateur ( 3) propre à venir coopérer avec ce siège d'obturateur pour obturer cet orifice commandé, une pièce de manoeuvre ( 10) pour entraîner cet élément d'obturateur en passant à travers ladite ouverture de manoeuvre, des moyens d'étanchéité ( 3) de manoeuvre pour permettre un déplacement de cette pièce de manoeuvre tout en obturant cette ouverture de manoeuvre,30 et des moyens de manoeuvre ( 11,12) disposés à l'extérieur dudit corps de robinet pour entraîner ladite pièce de manoeuvre, ce robinet étant caractérisé par le fait que ledit élément obturateur et lesdits moyens d'étanchéité de manoeuvre sont constitués par une membrane déformable ( 3) dont une zone active mobile ( 3 A) vient35 s'appliquer contre ledit siège d'obturateur et dont une zone -7- périphérique annulaire ( 3 B) entoure ladite zone active et est appliquée contre le bord de ladite ouverture de manoeuvre ( 1 B) de manière à obturer cette ouverture. 4) Robinet selon revendication 3 caractérisé par le fait qu'il comporte un couvercle ( 4) qui est fixé de manière amovible audit corps de ce dernier ( 1) et qui vient serrer ladite zone périphérique ( 3 B) de ladite membrane déformable ( 3) contre le bord de ladite ouverture de manoeuvre ( 1 B). 5) Robinet selon revendication 4 caractérisé par le fait que ledit couvercle ( 4) porte un mécanisme ( 11, 12) qui constitue lesdits moyens de manoeuvre. 6) Robinet selon revendication 2 caractérisé par le fait que ledit corps de robinet ( 1) présente une forme générale en cloche à partir d'une base annulaire (l C) sensiblement plane qui constitue le bord15 de ladite ouverture de manoeuvre ( 1 B), ledit orifice commandé ( 5) étant formé au voisinage d'un sommet de cette cloche avec un décalage angulaire par rapport à ce sommet, de manière que, lorsque ce robinet est orienté pour placer cet orifice commandé au point haut de ladite cavité interne ( 8) et lorsque cet orifice commandé20 est obturé par ladite zone active ( 3 A) de ladite membrane ( 3), une zone intermédiaire annulaire ( 3 C) de cette membrane constitue un plancher incliné pour ladite cavité interne ( 8) autour de cette zone active ( 3 A), ledit orifice complémentaire ( 6) étant formé dans ce corps au contact du point bas de ce plancher de manière que la25 gravité assure alors l'évacuation de cette cavité interne. 7) Robinet selon revendication 6 caractérisé par le fait que ladite zone active ( 3 A) de ladite membrane déformable présente une forme en cloche en saillie dans ladite cavité interne ( 8) dudit corps ( 1), cette zone contenant un insert rigide ( 9) qui est manoeuvré par ladite pièce de manoeuvre ( 10) et qui impose cette forme en cloche à cette membrane. 8) Robinet selon revendication 2 caractérisé par le fait que ledit corps de robinet ( 1) forme en outre un orifice auxiliaire ( 7) permettant à un fluide de circuler en permanence entre cet orifice35 et ledit orifice complémentaire ( 6) à travers ladite cavité interne.