Brevet FR2688206A1 — publié le 19930910

APPAREIL POUR TRANSFÉRER UNE SOLUTION ENTRE DEUX RECIPIENTS HERMÉTIQUES La présente invention est relative à un appareil pour transférer une solution contenue dans un récipient hermétique dans un autre récipient hermétique, avec les récipients maintenus dans un état hermétique L'appareil de transfert de solution est utilisable pour vider différentes sortes de solutions hors d'un récipient dans un autre, dans les domaines techniques qui emploient, par exemple, une matière radioactive, une substance toxique, une substance dangereuse, des aliments, des médicaments, etc. Dans le but de clarification et d'appréciation de l'invention, un transfert d'une solution radioactive sera décrit à titre d'exemple, mais l'on comprendra que la présente invention n'est pas limitée à celui-ci, mais peut être appliquée à toutes autres solutions. Dans une usine de retraitement de combustibles nucléaires épuisés, différentes sortes d'échantillons pour analyse ont besoin d'être conservés de façon fiable pour une période de temps prédéterminée Un récipient d'échantillon est usuellement fait d'une résine synthétique, et est rendu hermétique avec un bouchon de caoutchouc, de façon à empêcher l'évaporation d'une solution, l'entrée d'un contaminant dans la solution, et la variation de la composition de la solution durant le temps de stockage de celle-ci. Quoi qu'il en soit, pendant qu'une certaine sorte de solution est stockée pour une longue période de temps, le récipient d'échantillon est détérioré suite à la radiation à partir de l'intérieur ou de l'extérieur de celui-ci et se rompt, en amenant la fuite de la solution à se produire. Ceci rend nécessaire d'effectuer périodiquement le transfert de la solution à un nouveau récipient Il y a des cas, o une solution en cours de stockage doit être redistribuée dans le but de conduire différentes sortes d'analyses Selon les techniques conventionnelles, le bouchon de caoutchouc est retiré à partir d'un récipient d'échantillon, la solution contenue dans le récipient est transférée à un nouveau récipient, et ensuite un nouveau bouchon de caoutchouc est inséré dans le nouveau récipient. En particulier, dans le domaine technique de- l'énergie nucléaire, une solution radioactive est manipulée et, par suite, une opération de commande à distance utilisant un manipulateur est requise, de sorte que l'efficacité opératoire-de techniques de transfert de solution conventionnelles devient extrêmement faible Même, lorsqu'une telle solution est manipulée dans une boite à gant sans utilisation d'un manipulateur, le problème de cette faible efficacité opératoire ne peut pas être résolu. Puisque, dans tous les cas, le bouchon de caoutchouc doit être retiré, des contaminants peuvent pénétrer dans le récipient à ce moment En particulier, lorsqu'une opération utilisant un manipulateur est effectuée, il est difficile d'empêcher l'entrée de contaminants dans une solution, ce qui provoquera une variation indésirable dans la composition de la solution. Un objet de la présente invention est de procurer un appareil pour transférer une solution entre des récipients hermétiques, avec les récipients maintenus dans un état hermétique, en empêchant de façon fiable l'entrée de contaminants dans la solution contenue dans les récipients et l'évaporation de la solution. Selon la présente invention, il est procuré un appareil pour transférer une solution contenue dans un premier récipient hermétique à un second récipient hermétique, comprenant: un corps cylindrique ayant des ouvertures aux extrémités opposées, une paroi de séparation disposée à une partie intermédiaire de l'intérieur dudit corps tubulaire, afin grâce à cela de former un premier évidement, pour recevoir au moins une partie dudit premier récipient hermétique, et un second évidement, pour recevoir au moins une partie dudit second récipient hermétique, un premier tubes-aiguille, faisant saillie depuis ledit premier évidement jusqu'au second évidement, à travers ladite paroi de séparation, pour transférer une solution contenue dans ledit premier récipient hermétique dans ledit second récipient hermétique, un second tube-aiguille, faisant saillie depuis une circonférence extérieure dudit corps cylindrique dans ledit premier évidement, à travers ladite paroi de séparation, pour alimenter un gaz situé à l'extérieur dudit corps cylindrique dans ledit premier récipient hermétique. Dans cet appareil, il est préférable que le premier tube-aiguille (c'està-dire un tube-aiguille de transfert de liquide) passe en diagonale à travers la paroi de séparation, et que les parties de ce tube qui font saillie dans les évidements s'étendent parallèlement à l'axe du corps cylindrique Il est aussi préférable de conformer cet appareil de telle sorte, que le second tube-aiguille (c'est-à-dire un tube-aiguille de succion de gaz) ait un orifice de succion de gaz (air), qui soit ouvert dans une circonférence extérieure du corps cylindrique et que l'orifice de succion de gaz soit positionné dans le fond d'un trou à épaulement formé dans la surface circonférencielle extérieure du corps cylindrique. Dans l'utilisation de l'appareil, un appareil de transfert de solution est pressé vers un récipient hermétique (premier récipient) contenant une solution à transférer, avec un évidement de l'appareil installé autour du récipient, de sorte que le récipient est confortablement reçu dans l'évidement, et les deux tube-aiguille percent à l'intérieur de celui-ci, de sorte que l'intérieur du récipient hermétique communique avec l'extérieur de celui-ci par l'intermédiaire du tube-aiguille de succion de gaz Un nouveau récipient hermétique (second récipient) qui recevra la solution, est mis par avance en dépression dans un état de vide ou similaire à celui-ci Lorsque l'appareil de transfert de solution est pressé vers ce nouveau récipient hermétique avec l'autre évidement de celui-ci installé autour du nouveau récipient, le tube- aiguille de transfert de liquide perce à l'intérieur de celui-ci, de sorte que les deux récipients hermétiques communiquent l'un avec l'autre Par suite d'une différence entre la pression extérieure et la pression dans le nouveau récipient hermétique, la solution contenue dans le premier récipient hermétique situé à une position supérieure est transférée au second-récipient hermétique situé à une position inférieure à travers le tube-aiguille de transfert de liquide Ainsi, la solution contenue dans le premier récipient hermétique peut être transférée au nouveau (second) récipient hermétique sans retirer les bouchons des deux récipients hermétiques. Un mode de réalisation préféré de l'invention va maintenant être décrit en détail, à l'aide des dessins annexés, dans lesquels: la figure 1 est une vue en perspective partiellement en coupe d'un appareil pour transférer une solution entre deux récipients hermétiques, mettant en oeuvre la présente invention, la figure 2 est une vue en coupe de l'appareil montré dans la figure 1, la figure 3 est une vue explicative illustrant une utilisation pratique de l'appareil de l'invention, et les figures 4 A à 4 D sont des vues explicatives illustrant les étapes d'utilisation pratique de l'appareil de l'invention. En se référant tout d'abord aux figures 1 et 2, un appareil de transfert de solution ( 10) a un corps cylindre ( 12), une paroi de séparation ( 14) du type disque disposée à une partie intermédiaire de l'intérieur du corps cylindrique ( 12), un tube-aiguille ( 18) de transfert de liquide s'étendant à travers la paroi de séparation ( 14), et un tube- aiguille ( 20) de succion de gaz communiquant avec une partie circonférencielle extérieure du corps cylindrique ( 12) Le corps cylindrique ( 12) et la paroi de séparation ( 14) définissent, sur les deux côtés de celle-ci, des évidements ( 16 a, 16 b) pour recevoir au moins une partie des récipients hermétiques Le diamètre intérieur de ces évidements ( 16 a, 16 b) correspond au diamètre extérieur d'un récipient hermétique qui sera décrit par la suite en faisant référence à la figure 3, et la surface intérieure du corps cylindrique ( 12) sert comme guide, lorsque les récipients hermétiques sont insérés dans les évidements du corps cylindrique Le tube-aiguille ( 18) de transfert de liquide est maintenu par la paroi de séparation ( 14), et les deux parties d'extrémité de celui-ci font saillie, dans les directions opposées, dans les évidements ( 16 a, 16 b) Le tube-aiguille ( 20) de succion de gaz est aussi maintenu par la paroi de séparation ( 14), et une partie d'extrémité de celui-ci fait saillie dans l'évidement ( 16 a) Les parties allongées de ces deux tubes-aiguille ( 18, 20), qui sont positionnées dans les deux évidements ( 16 a, 16 b), sont perpendiculaires à la paroi de séparation ( 14) et parallèles à l'axe du corps cylindrique ( 12). Les tubes-aiguille ( 18, 20) dans ce mode de réalisation sont, par exemple, des tubes fins d'acier inoxydable ayant un diamètre d'environ 1 mm, et sont conformés en formant des surfaces d'extrémité libre en diagonale, de sorte que les tubes-aiguille ( 18, 20) peuvent percer aisément à travers un bouchon en caoutchouc d'un récipient hermétique Le corps cylindrique ( 12) et la paroi de séparation ( 14) sont faits d'un plastique transparent, tel qu'une résine acrylique, de sorte que la condition d'un récipient hermétique inséré peut être inspecté visuellement depuis la surface circonférencielle extérieure du corps cylindrique ( 12) La paroi de séparation ( 14) fonctionne comme un élément de butée lorsqu'un récipient hermétique est inséré dans le corps cylindrique ( 12). Le tube-aiguille ( 18) de transfert de liquide, s'étendant depuis l'un des évidements ( 16 a) jusqu'à l'autre évidement ( 16 b), a une partie médiane qui passe à travers la paroi de séparation ( 14) et est inclinée dans la paroi de séparation ( 14) comme montré dans la figure 2 Les axes des deux parties d'extrémité du tube-aiguille ( 18) de transfert de liquide sont légèrement décalés et parallèles l'un à l'autre En conséquence, même lorsqu'une force axiale est appliquée au tube-aiguille ( 18) de transfert de liquide durant le percement de celui-ci à travers le bouchon en caoutchouc d'un récipient hermétique, le tube-aiguille ( 18) est maintenu fermement dans la paroi de séparation ( 14), et un déplacement et une sortie du tube depuis la paroi de séparation ( 14) peuvent être empêchés. Un orifice ( 20) de succion de gaz est formé dans la partie circonférencielle extérieure du corps-cylindrique ( 12) par formation d'un trou-à épaulement ( 22) ayant un diamètre plus grand que celui du tube-aiguille ( 20) de succion de gaz, sur la surface circonférencielle extérieure du corps cylindrique ( 12), de sorte qu'une extrémité du tube-aiguille ( 20) de succion de gaz est ouverte dans la - partie de fond du trou à épaulement ( 22). En faisant référence à la figure 3, des récipients hermétiques ( 30, 32) faits d'une matière plastique ont des bouchons en caoutchouc-( 34), qui sont faits par exemple, de caoutchouc néoprène de faible épaisseur d'environ 1 mm ou moins, et sont insérés étroitement au-dessus des ouvertures ( 30 a, 32 a) de ceux-ci Le récipient hermétique ( 30) dans lequel une solution est maintenue, est inséré dans un évidement, tel que l'évidement ( 16 a), dans l'appareil ( 10) de transfert de solution, avec deux tubes-aiguille ( 18, 20) débouchant par percement dans le récipient hermétique ( 30). Un nouveau récipient hermétique ( 32) situé à l'opposé du récipient hermétique ( 30) est mis sous vide ou décompressé par avance Le nouveau récipient hermétique ( 32) est alors inséré dans l'autre évidement ( 16 b) avec l'autre extrémité du tube-aiguille ( 18) de transfert de liquide débouchant par percement dans le nouveau récipient hermétique ( 32) Le corps cylindrique ( 12) fonctionne comme un guide lorsque les récipients hermétiques ( 30, 32) sont insérés dans les évidements ( 16 a, 16 b) En conséquence, les récipients hermétiques ( 30, 32) sont positionnés aisément et précisément Puisque les tubes-aiguille ( 18, 20) ont un très petit diamètre et que les bouchons ( 34) des récipients hermétiques ( 30, 32) sont faits de caoutchouc néoprène mince, le caoutchouc les restaure dans leur condition originale, lorsque les tubes-aiguille ( 18, 20) sont extraits des bouchons ( 34), grâce à quoi, l'état hermétique des récipients ( 30, 32) est maintenu. Dans la présente invention, les extrémités libres des deux tubes- aiguille ( 18, 20) ne font pas saillie au-delà des extrémités du corps cylindrique ( 12), mais elles sont positionnées sur le côté intérieur des surfaces d'extrémité du corps cylindrique ( 12) Par conséquent, Même lorsque l'appareil ( 10) de transfert de solution est placé tel quel sur une surface de plancher ou similaire, les tubes-aiguille ( 18, 20) ne sont pas contaminés Lorsque l'appareil ( 10) de transfert de solution est manipulé par l'intermédiaire d'une partie de saisie ( 36) d'un manipulateur, la partie de saisie ( 36) n'entre pas directement en contact avec l'orifice de succion de gaz du trou à épaulement ( 22), puisque l'orifice de succion de gaz est positionné sur le côté légèrement à l'intérieur de la surface circonférencielle extérieure du corps cylindrique ( 10), comme cela est indiqué en traits mixtes dans la figure 3 Ceci empêche les contaminants et des matières étrangères pouvant adhérer aux parties de saisie ( 36) de pénétrer à l'intérieur du récipient hermétique ( 30), via l'orifice de succion de gaz situé dans le trou à épaulement ( 22). Dans la présente invention, la quantité d'une solution à transférer peut être contrôlée simplement en faisant varier la longueur dans l'évidement ( 16 a) de la partie faisant saillie du tube-aiguille ( 18) de transfert de liquide Lorsque la longueur de la partie faisant saillie est établie grande, une petite quantité de solution est transférée, et ceci rend possible à la distribution quantitative d'une solution d'être effectuée efficacement. Lorsque la longueur de la partie faisant saillie est établie petite, au niveau le plus bas possible, une quantité totale substantielle de solution peut être transférée. Dans les figures 4 A à 4 D montrant un processus d'utilisation de l'appareil ( 10) de transfert de solution, le récipient hermétique ( 30) renfermant une solution ( 31) à transférer est placé droit, comme montré dans la figure 4 A, et l'appareil ( 10) de transfert de solution est positionné sur lui La partie supérieure du récipient hermétique ( 30) est insérée dans un évidement ( 16 a), dans lequel les deux tubes-aiguille ( 18, 20) font saillie, avec le corps cylindrique ( 12) de l'appareil ( 10) de transfert de solution utilisé comme guide pour insertion du récipient hermétique ( 30) Durant ce temps, les deux tubes-aiguille ( 18, 20) percent dans le bouchon de caoutchouc ( 34) aisément et précisément (figure 4 B), de sorte que l'intérieur du récipient hermétique ( 30) communique avec l'extérieur de celui-ci, via le tube-aiguille ( 20) de succion de gaz Après cela, un nouveau récipient hermétique ( 32), auquel la solution ( 31) est à transférer, est mis sous vide (décompressé) par avance, comme montré dans la figure 4 C L'appareil ( 10) de transfert de solution résultant est positionné renversé de haut en bas, avec l'autre évidement ( 16 b) étant positionné à une position inférieure, et est placé sur le récipient hermétique ( 32) disposé droit La partie supérieure du récipient hermétique ( 32) est insérée dans l'évidement ( 16 b) L'autre partie d'extrémité du tube-aiguille ( 18) de transfert de liquide s'étend à travers le bouchon en caoutchouc, de sorte que les deux récipients hermétiques ( 30, 32) communiquent l'un avec l'autre Comme montré dans la figure 4 D, de l'air ( 38) pénètre dans l'orifice de succion de gaz, ouvert dans la surface latérale extérieure de l'appareil ( 10) de transfert de solution, et s'écoule dans le récipient hermétique ( 30), à travers le tube- aiguille ( 20) de succion de gaz La solution ( 31) contenue dans le récipient hermétique ( 30) est transférée au récipient hermétique ( 32), par suite d'une différence dans la pression de l'air entre le récipient hermétique ( 30) et l'autre récipient hermétique ( 32) La solution transférée est désignée par le nombre de références ( 33) Ainsi, la solution contenue dans le récipient hermétique ( 30) peut être transférée au récipient hermétique ( 32) sans retirer les bouchons en caoutchouc ( 34) de ceux-ci L'appareil ( 10) de transfert de solution est alors enlevé du récipient hermétique ( 32), afin de compléter l'opération de transfert de solution Les tubes-aiguille ( 18, 20) ont un très petit diamètre, et les bouchons en caoutchouc ( 34) ont une très petite épaisseur et une élasticité élevée comme cela a été décrit ci-dessus. Par suite, lorsque les tubes-aiguille ( 18, 20) sont extraits des bouchons, les trous d'aiguilles dans les bouchons en caoutchouc ( 34) sont clos naturellement, et la condition hermétique du récipient est maintenue. Le corps cylindrique ( 12) et la paroi de séparation ( 14) peuvent être moulés d'une seule pièce à partir d'une matière plastique Cependant, les tubes-aiguille ( 18, 20) sont de préférence combinés avec le corps cylindrique ( 12) et la paroi de séparation ( 14) durant le moulage de ceux-ci, ils peuvent être préparés séparément du corps cylindrique ( 12) et de la paroi de séparation ( 14) et liés avec ceux-ci en utilisant un adhésif approprié Le tube ( 18) de transfert de liquide peut être formé rectiligne, dans un tel cas, il est désirable dreffectuer un usinage sur lui de sorte que le déplacement de celui-ci soit empêché Il n'est pas nécessaire que le tube-aiguille ( 20) de succion de gaz s'étende jusqu'à la surface extérieure du corps cylindrique ( 12) Il est possible de former un trou comme passage de succion de gaz dans la paroi de séparation et de relier le tube-aiguille ( 20) de succion de gaz à celui-ci Les formes du corps cylindrique ( 12) et des évidements ( 16 a, 16 b) définies de cette façon peuvent être modifiées de façon appropriée en concordance avec celle d'un récipient hermétique Par exemple, lorsque des récipients hermétiques sont du type bouteilles carrées, le corps cylindrique est aussi formé de façon à avoir une section transversale carrée. Comme décrit ci-dessus, l'appareil pour transférer une solution entre des récipients hermétiques, dans la présente invention, a un tube-aiguille de transfert de liquide et un tube-aiguille de succion de gaz disposés dans un corps cylindrique ayant une paroi de séparation dans la partie intermédiaire de l'intérieur de celui-ci En conséquence, il n'est pas nécessaire de retirer les bouchons des récipients hermétiques durant le transfert d'une solution, de sorte qu'il n'y a pas la possibilité que la solution soit contaminée par d'autres substances. Puisque l'enlèvement et la mise en place de-bouchons ne sont pas requis, l'efficacité opératoire devient élevée, et le temps d'opération peut être réduit Conformément à la présente invention, une préparation pour une opération de transfert de solution est complétée simplement en raccordant le corps cylindrique d'un appareil de transfert de solution aux récipients hermétiques. Par conséquent, une opération de transfert de solution peut être effectuée indépendamment du degré de dextérité du personnel opérationnel, même lorsqu'une opération de commande à distance est employée par utilisation d'un manipulateur. Dans le cas o le tube-aiguille de transfert de liquide s'étend en diagonale à travers la paroi de séparation, comme dans le mode de réalisation de la figure 3, il n'y a pas la possibilité que le tubeaiguille soit déplacé ou sorte lorsqu'il est inséré dans le récipient hermétique Même lorsque l'appareil de transfert de solution est placé sur une surface de plancher, les extrémités libres des tubes- aiguille ne font pas contact avec la surface du plancher, puisque leurs extrémités sont positionnées à l'intérieur d'un évidement, sur un côté intérieur de la surface d'extrémité du corps cylindrique, et par conséquent, la contamination des tube-aiguille peut être empêchée Lorsque la longueur du tube-aiguille de transfert de liquide, qui est insérée et fait saillie dans la solution à transférer, est modifiée, la quantité de la solution à transférer peut être contrôlée, et à la fois le transfert complet et la distribution (ou délivrance partielle) de la solution peuvent être effectués. REVENDICATIONS 1 Appareil ( 10) pour transférer une solution ( 31) contenue dans un premier récipient hermétique ( 30) à un second récipient hermétique ( 32), comprenant: un corps cylindrique ( 12) ayant des ouvertures aux extrémités opposées, une paroi de séparation ( 14) disposée à une partie intermédiaire de l'intérieur dudit corps tubulaire ( 12), afin grâce à cela de former un premier évidement ( 16 a), pour recevoir au moins une partie dudit premier récipient hermétique ( 30), et un second évidement ( 16 b), pour recevoir au moins une partie dudit second récipient hermétique ( 32), un premier tube-aiguille ( 18), faisant saillie depuis ledit premier évidement ( 16 a) jusqu'au second évidement ( 16 b), à travers ladite paroi de séparation ( 14), pour transférer une solution ( 31) contenue dans ledit premier récipient hermétique ( 30) dans ledit second récipient hermétique ( 32), un second tube-aiguille ( 20), faisant saillie depuis une circonférence extérieure dudit corps cylindrique ( 12) dans ledit premier évidement ( 16 a), à travers ladite paroi de séparation ( 14), pour alimenter un gaz situé à l'extérieur dudit corps cylindrique ( 12) dans ledit premier récipient hermétique ( 30). 2 Appareil ( 10) selon la revendication 1, dans lequel, ledit premier tube-aiguille ( 18) s'étend en diagonale dans une épaisseur de ladite paroi de séparation ( 14) et fait saillie, dans la direction opposée, dans lesdits premier ( 16 a) et second ( 16 b) évidements, en parallèle avec un axe dudit corps cylindrique ( 12). 3 Appareil ( 10) selon la revendication 1, dans lequel, un trou à épaulement ( 22), ayant un diamètre plus grand qu'un diamètre dudit second tube-aiguille ( 20), est formé sur une surface circonférencielle extérieure dudit corps cylindrique ( 12), et une extrémité dudit second tube-aiguille ( 20) est ouverte à un fond dudit trou à épaulement ( 22).