Brevet FR2690724A1 — publié le 19931105

DISPOSITIF D'INTERCONNEXION D'AU MOINS DEUX TUBULURES VEHICULANT UN LIQUIDE La présente invention concerne un dispositif d'interconnexion d'au moins deux tubulures véhiculant au moins un liquide homogène ou hétérogène, comportant un corps creux auquel sont raccordées au moins une tubulure d' arrivée et au moins une tubulure de sortie et une vanne agencée pour assurer ou interrompre la communication entre ladite tubulure d' arrivée et ladite tubulure de sortie à travers ledit corps creux. De tels dispositifs sont couramment utilisés dans de nombreux domaines techniques tant dans l'industrie que dans les laboratoires. Ils sont utilisés chaque fois que l'on procède à des mélanges de liquides ou à des prélèvements à des fins de production ou d'ånalyse. C'est le cas dans l'industrie chimique, alimentaire, cosmétique, pharmaceutique etc. Habituellement, ces dispositifs d'interconnexion comportent des vannes traditionnelles qui sont commandées manuellement ou de façon mécanique par des moteurs électriques, des vérins pneumatiques ou hydrauliques, des électro-aimants ou similaires. Ces dispositifs connus présentent de nombreux inconvénients dus notamment au fait que les volumes morts sont souvent importants en raison de la longueur des tubulures ou du temps de réaction des commandes des vannes, ce qui est néfaste pour des opérations de dosage ou lors de contrôles ou d' analyses . En outre, il peut arriver que des liquides provenant de différentes tubulures d'arrivée se mélangent partiellement dans le dispositif et y séjournent en laissant des dépôts qu'il faut ensuite éliminer par des vidanges ou des rinçages longs et fastidieux. Ces problèmes sont accentués lorsque les liquides sont hétérogènes et contiennent des quantités importantes de particules solides en suspension susceptibles de se déposer dans les tubulures ou d'obturer les vannes.En particulier, lorsque les vannes sont du type à tiroirs ou à distributeur rotatif, les éléments solides peuvent bloquer le tiroir ou le distributeur rotatif, empêchant ainsi un fonctionnement propre et efficace du dispositif et imposant un démontage de remise en état qui paralyse l'installation dans laquelle le dispositif est monté. Ce type d'intervention consomme inutilement du temps et de l'énergie et impose des temps morts néfastes au bon fonctionnement d'un processus industriel. Ce type de problème se présente en particulier dans les unités de contrôle et de gestion des stations d'épuration où les liquides à analyser et à contrôler contiennent une forte teneur de particules solides, abrasives, des déchets résiduels de haute texture, des graisses colmatantes etc. Lorsque l'on utilise un distributeur à boisseau rotatif, il n' est pas rare que le boisseau se bloque en position ouverte, fermée ou dans une position intermédiaire, ce qui fausse les résultats des analyses et empêche pratiquement tout contrôle efficace. Dans ce cas particulier, les inconvénients sont dus à l'usure prématurée des éléments mobiles des vannes classiques et au mauvais fonctionnement de ces vannes dans des milieux non homogènes et chargés de composants solides.Ces composants solides ont tendance à accrocher aux aspérités des vannes et à s'accumuler jusqu'à former des bouchons d'obturation empêchant toute interconnexion des tubulures. La présente invention se propose de pallier ces inconvénients en réalisant un dispositif d'interconnexion qui peut être utilisé dans toutes les conditions y compris les plus difficiles, en particulier lorsque les liquides circulant à travers le dispositif sont fortement hétérogènes et chargés en composants solides, agressifs ou susceptibles de se sédimenter. Il est en outre très polyvalent et autorise de nombreux contrôles à des fins d'analyse. Ces buts sont atteints par le dispositif selon l'invention caractérisé en ce que ladite vanne comporte une poche gonflable, agencée pour remplir Espace intérieur dudit corps creux lorsqu'elle est gonflée, pour interrompre dans cet état la communication entre la tubulure d'arrivée et la tubulure de sortie, et pour permettre cette communication lorsqu'elle est à l'état dégonflée. Selon une forme de réalisation préférée du dispositif, ledit corps creux rigide comporte un élément central définissant une chambre collectrice et un organe tubulaire solidaire de cet élément central, ladite tubulure d' arrivée est connectée audit organe tubulaire, ladite tubulure de sortie est connectée audit élément central, l'organe tubulaire communique avec ledit élément central à travers au moins un passage, et ladite poche gonflable est logée dans ledit organe tubulaire. Ledit élément central peut présenter une symétrie circulaire, et ledit organe tubulaire est fixé à la périphérie dudit élément central et présente une section axiale courbe. Selon une forme de réalisation particulièrement avantageuse, le dispositif peut comporter une série d'organes tubulaires répartis autour de l'élément central, chacun de ces organes étant raccordé à une tubulure d' arrivée et communiquant avec la chambre collectrice de l'élément central à travers au moins un passage ménagé entre chaque organe tubulaire et cet élément central, et chacun de ces organes contenant une poche gonflable indépendante. De préférence la poche gonflable est fixée à l'une des extrémités de 1' organe tubulaire et comporte une valve de gonflage montée à cette extrémité. Cette poche gonflable peut également être fixée à l' autre extrémité de 1' organe tubulaire ou être libre à cette extrémité. Lorsque la poche gonflable comporte une extrémité libre, elle peut comporter à son autre extrémité un aimant permanent , cet aimant étant agencé pour coopérer avec un détecteur magnétique pour détecter ltétat de ladite poche. D'une façon avantageuse, l'élément central a une forme générale cylindrique et comporte un flasque supérieur circulaire et un flasque inférieur également circulaire. Le flasque supérieur circulaire peut comporter au moins une ouverture pour la mise en place d'au moins un des éléments suivants : capteur de mesure, fenêtre transparente, obturation de visite et le flasque inférieur porte la tubulure de sortie. La présente invention sera mieux comprise en référence à la description d'une forme de réalisation et au dessin annexé dans lequel la figure 1 représente une vue de dessus du dispositif selon invention et, la figure 2 représente une vue en coupe axiale du dispositif selon l'invention. En référence aux figures, le dispositif d'interconnexion 10 comporte un corps creux 11 auquel sont raccordées au moins une tubulure d'arrivée 12 et au moins une tubulure de sortie 13. Dans l'exemple de réalisation représenté, le dispositif comporte huit tubulures d' arrivée 12 et une tubulure de sortie 13 unique disposée dans l'axe du dispositif 10. Le corps creux 11 se compose d'un élément central 14, sensiblement cylindrique, pourvu d'un flasque circulaire supérieur 15, appelé par la suite le couvercle, et d'un flasque circulaire inférieur 16, appelé par la suite le fond. Le couvercle et le fond peuvent avoir des dimensions identiques ce qui rend possible leur interchangeabilité. Le couvercle est de préférence pourvu d'au moins une ouverture 17 permettant la mise en place d'une fenêtre transparente ou celle d'une sonde ou d'un capteur 18 ou encore celle d'une trappe d'accès pour le nettoyage. Dans 1' exemple représenté les ouvertures 17 sont au nombre de six. Le fond peut être fermé et ne comporter aucune tubulure de sortie. Il peut aussi être équipé de plusieurs tubulures de sortie éventuellement équipées de vannes commandées ou non ou comporter des ouvertures pour la mise en place de capteurs. Il en est de même pour le couvercle. En outre, le fond peut être fixe ou amovible. Le corps creux 11 comporte par ailleurs huit organes tubulaires 19 raccordés à la périphérie de l'élément central 14, ces organes étant pourvus d' une ouverture 20 qui communique avec une ouverture correspondante 21 ménagée dans la surface latérale de l'élément central 14 de telle manière qu'un liquide puisse, dans certaines conditions qui seront définies ci-dessous, passer de la tubulure d'entrée 12 à travers l'organe tubulaire 19 en direction des ouvertures 20 et 21, puis à travers 1' élément central 14 en direction de la tubulure de sortie 13. Dans le but de permettre ou d'empêcher le passage de liquide selon le trajet décrit ci-dessus, l'organe tubulaire 19 contient une vanne qui est constituée essentiellement d'une poche gonflable 22 pourvue d'une valve de gonflage 23. Lorsque la poche est dégonflée, comme le montre la partie gauche de la figure 2, le passage de liquide peut s'effectuer librement selon le trajet précédent ou selon la direction inverse, c'està-dire de la tubulure de sortie 13 vers la tubulure d'arrivée 12, comme le montrent les doubles flèches A, B, C, D, E. Lorsque la poche est gonflée, comme le montre la partie droite de la figure 2, les ouvertures 20 et l'entrée de la tubulure d'arrivée 12 sont obturées, ce qui empêche toute circulation de liquide selon les trajets mentionnés. Dans l'exemple de réalisation représenté, les organes tubulaires 19 sont incurvés et fixés sensiblement tangentiellement à l'élément central 14. Le cintrage facilite l'accès aux capuchons d'extrémités, mais n' est pas indispensable. Les organes tubulaires peuvent être groupés différemment et de préférence moulés en bloc avec l'élément central. Les deux extrémités de ces organes tubulaires sont obturées par des capuchons respectivement 24 et 25. Les valves de gonflage 23 sont montées dans les capuchons 25 qui retiennent également une des extrémités de la poche gonflable 22. L' autre extrémité de cette poche peut être fixée par une vis 26 dans l'autre capuchon 24 (voir partie droite de la figure 2). Cette extrémité, lorsqu'elle est libre, peut être associée à un aimant permanent 27 qui est agencé pour coopérer avec un détecteur magnétique 28 qui transmet un signal à un circuit de contrôle (non représenté) lorsque la poche est gonflée ou dégonflée. L' élément central 14 peut être enrobé dans de la résine 29 pour consolider sa liaison avec les organes tubulaires 19. Le nombre de ces organes n' est pas limité, mais dépend des utilisa tions envisagées. Les sondes ou capteurs 18 peuvent être adaptés à toutes sortes de mesures de contrôle, telles que des mesures de température, du PH, de la teneur en oxygène, en métaux lourds, etc... Ce dispositif est particulièrement avantageux lorsque les liquides transportés sont hétérogènes et véhiculent des corps solides susceptibles de bloquer les vannes classiques à tiroir ou à corps rotatif. En effet, même si des résidus solides restent accrochés momentanément autour des passages ou des ouvertures à obturer, la poche gonflable enrobe ces résidus et assurer 1' étanchéité parfaite desdits passages et ouvertures. Tous les éléments sont aisément accessibles. Une poche gonflable peut être facilement remplacée. Il suffit pour cela de dévisser le capuchon 25, et éventuellement le capuchon 24 si la poche est également fixée à ce dernier. La chambre collectrice qui est définie par l'intérieur de l'élément central 14 peut également être rendue accessible si le couvercle et/ou le fond sont agencés pour être dévissés ou si une trappe d'accès est prévue dans l'un ou l'autre de ces composants. L' ensemble du corps creux rigide peut être réalisé en bloc par moulage en matière synthétique ou réalisé par un assemblage par collage, vissage, soudure etc. de composants réalisés séparément. La présente invention n' est pas limitée à l'exemple de réalisation décrit mais peut subir différentes modifications ou variantes évidentes pour 1' homme de 1' art. En particulier on peut aussi envisager de monter une vanne pneumatique du même type ou une autre vanne dans la tubulure de sortie de manière à effectuer toutes les interconnexions entre les différentes tubulures. On peut également supprimer la tubulure de sortie 13 et, de cette manière, interconnecter différentes tubulures d'entrée 12 dont une au moins jouera le rôle de tubulure de sortie. REVENDICATIONS 1. Dispositif d' interconnexion d'au moins deux tubulures véhiculant au moins un liquide homogène ou hétérogène, comportant un corps creux auquel sont raccordées au moins une tubulure d' arrivée et au moins une tubulure de sortie et une vanne agencée pour assurer ou interrompre la communication entre ladite tubulure d' arrivée et ladite tubulure de sortie à travers ledit élément, caractérisé en ce que ladite vanne comporte une poche gonflable (22), agencée pour remplir l'espace intérieur dudit corps creux (11) lorsqu'elle est gonflée, pour interrompre dans cet état la communication entre la tubulure d'arrivée (12) et la tubulure de sortie (13), et pour permettre cette communication lorsqu'elle est à l'état dégonflée. 2. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit corps creux rigide (11) comporte un élément central (14) définissant une chambre collectrice et un organe tubulaire (19) solidaire de cet élément central, en ce que ladite tubulure d'arrivée (12) est connectée audit organe tubulaire (19), en ce que ladite tubulure de sortie (13) est connectée audit élément central (14), en ce que l'organe tubulaire (19) communique avec ledit élément central (14) à travers au moins un passage, et en ce que ladite poche gonflable (22) est logée dans ledit organe tubulaire (19). 3. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que ledit élément central (14) présente une symétrie circulaire, et en ce que ledit organe tubulaire (19) est fixé à la périphérie dudit élément central (14). 4. Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ledit organe tubulaire (19) présente une section axiale courbe. 5. Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il comporte une série d'organes tubulaires (19) répartis autour de l'élément central (14), chacun de ces organes étant raccordé à une tubulure d'arrivée (12) et communiquant avec la chambre collectrice de l'élément central (14) à travers au moins un passage ménagé entre chaque organe tubulaire (19) et cet élément central (14), chacun de ces organes contenant une poche gonflable (22) indépendante. 6. Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que la poche gonflable (22) est fixée à l'une des extrémités de l'organe tubulaire (19) et comporte une valve de gonflage (23) montée à cette extrémité. 7. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la poche gonflable est également fixée à l'autre extrémité de l'organe tubulaire (19 > . 8. Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce que la poche gonflable (22) est libre à l'autre extrémité. 9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que la poche gonflable (22) porte un aimant (27) permanent à l'autre extrémité, cet aimant étant agencé pour coopérer avec un détecteur magnétique (28) pour détecter l'état de ladite poche (22). 10. Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que l' élément central (14) a une forme générale cylindrique et comporte un flasque supérieur (15) circulaire et un flasque inférieur (16) également circulaire. 11. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le flasque supérieur (15) circulaire comporte au moins une ouverture (17) pour la mise en place d'au moins un des éléments (18) suivants capteur de mesure, fenêtre transparente, obturation de visite. 12. Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le flasque inférieur (16) porte la tubulure de sortie (13).