Brevet FR2696725A1 — publié le 19940415

INSTALLATION DE TRANSFERT NON CONTAMINANTE POUR MATIERE GRANULEUSE OU PULVERULENTE ENTRE DEUX ENCEINTES PHYSIQUEMENT SEPAREES. La présente invention concerne le domaine technique du transfert, entre deux enceintes séparées, éventuellement soumises à une différence de pression d'une masse de matière granuleuse ou pulvérulente dont la granulométrie est telle, qu'elle possède une propension à rester facilement en suspension dans le milieu environnant ou dont la nature est telle, qu'elle est facilement volatilisable au sens premier du terme. De telles matières pulvérulentes sont fréquemment utilisées dans des procédés de transformation et posent des problèmes sérieux de pollution, soit du milieu environnant, soit des installations lorsqu'il est nécessaire de les transférer d'une enceinte de confinement à une autre. Le risque de pollution est parfois tel, qu'il s'oppose, par la contamination des locaux ou des matériels impliqués, à l'obtention de matières ultérieures pures ou exemptes de caractère toxique ou contaminé, soit encore au déroulement convenable d'un procédé de transformation. Le risque ci-dessus est encore accru lorsque le procédé fait intervenir obligatoirement la présence de plusieurs composés ou composants n'ayant pas les mêmes caractéristiques et vis-à-vis desquels il est absolument impératif d'éviter une contamination, même faible, par exemple au cours de leurs phases de transfert successives. A titre d'application industrielle préférée mais non limitative, il convient de citer l'industrie pharmaceutique et, plus particulièrement, les techniques et procédés de production de médicaments. Le problème brièvement rappelé ci-dessus est connu depuis un certain temps déjà et, pour le résoudre, la technique antérieure a connu plusieurs propositions. Sans que le rappel qui suit ait un caractère exhaustif, il est possible de rappeler que les procédés et méthodes de transfert consistent à raccorder des moyens de transfert entre les deux enceintes selon une structure séparable en faisant intervenir par exemple, un système à glissière et un conduit de liaison télescopique. De tels moyens posent des difficultés difficilement surmontables de liaison mécanique et surtout d'étanchéité et ne peuvent pas être considérés comme aptes à résoudre le problème ci-dessus. I1 a été proposé également de mettre en oeuvre un conduit de liaison rigide pénétrant à force dans une plaque déformable possédée par l'un des sites alors que le conduit de liaison est lié à l'autre. Une étanchéité périphérique entre la plaque de liaison et le conduit rigide peut être escomptée par un tel moyen qui, toutefois, présente l'inconvénient de ne pas être à même d'assumer une telle fonction pendant des durées relativement longues, en raison de l'abrasion de la lèvre périphérique de la plaque dans laquelle le conduit de liaison rigide pénètre à force. Comme dans la technique précédente, la solution ainsi proposée, ne permet pas non plus de surmonter les problèmes de pollution interne des moyens de transfert et de raccordement, de sorte que leur utilisation successive pour des produits de nature différente laisse subsister le caractère contaminant rappelé cidessus. D'autres propositions, également connues, s'appuient sur l'interposition, entre les orifices ou ouvertures de communication des enceintes séparées, d'un joint gonflable dont la présence permet d'escompter l'établissement d'une intercommunication étanche entre les enceintes. Un tel caractère est difficilement atteint et de toute façon, laisse subsister le problème du nettoyage ultérieur des moyens d'intercommunication. Outre les inconvénients ci-dessus, il convient de mentionner que les solutions rappelées sont sources d'émission de poussière et de vapeur dans l'environnement d'une ou des deux enceintes et ne peuvent pas être considérées comme très rapidement et aisément mises en/et hors service, lorsqu'il convient d'établir ou d'interrompre une communication de transfert entre deux enceintes. La présente invention vise à résoudre le problème général ci-dessus en proposant une nouvelle installation de transfert de matière pulvérulente ou granuleuse entre deux enceintes physiquement séparées, installation se caractérisant par une mise en service simple et par une grande aptitude au nettoyage, afin d'éviter toute contamination interne ou externe. L'objet de l'invention est de proposer une nouvelle installation plus particulièrement adaptée au transfert entre une enceinte à caractère fixe ou mobile et un conteneur de stockage partiel et momentané considéré comme constituant ou représentant la seconde enceinte à partir de laquelle un transfert de produits pulvérulents ou granuleux doit être opéré. Pour atteindre les objectifs ci-dessus, l'installation selon l'invention est caractérisée en ce qu'elle comprend: - une paroi séparatrice traversée par une gaine rigide qui est fermée à une extrémité, débouchant dans l'une des enceintes, par un panneau d'isolement et qui porte, à son autre extrémité, une collerette mobile axialement, - un conduit porté par la collerette et monté télescopique dans la gaine, - une manche souple, obturable, prolongeant le conduit dans la gaine, - une vanne de fermeture - ouverture du conduit, - et une bouche d'accostage adaptée sur le conduit à l'opposé de la manche pour entrer en relation avec la seconde enceinte. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite cidessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation de l'objet de l'invention. La Fig. 1 est une vue schématique de l'installation conforme à l'invention. La Fig. 2 est une vue schématique illustrant l'installation dans une autre position caractéristique de fonctionnement. L'installation selon l'invention, telle que représentée schématiquement à la Fig. 1, est destinée à permettre un transfert de matière pulvérulente ou granuleuse entre une enceinte I, dite pour l'exemple réceptrice, et une enceinte II séparée de la première par une paroi 1. Dans l'exemple illustré, les enceintes I et II sont superposées et la paroi 1 peut alors avantageusement constituer une dalle de niveau faisant partie, par exemple, de la structure d'un bâtiment. 1l est évident que l'objet de l'invention est principalement dirigé, dans l'exemple illustré, vers un mode de transfert par gravité sans qu'une telle indication ait un caractère limitatif. Ainsi, les enceintes I et II pourraient être disposées côte à côte latéralement et dans un tel cas, le transfert de l'enceinte II à l'enceinte I pourrait par exemple être du type pneumatiquement assisté. La Fig 1 montre, dans l'exemple d'application général retenu, le cas particulier d'une enceinte II qui est constituée par un conteneur 2 du type mobile, se présentant sous la forme d'un récipient 3 porté par un bâti 4 et comprenant à sa base, une trémie de soutirage 5. Le conteneur est avantageusement équipé d'une tête supérieure 6 de remplissage équipée d'une vanne d'isolement 7 et comprend, à la base de la trémie 5, une tubulure 8 qui est aussi contrôlée par une vanne 9, par exemple du type à guillotine ou à papillon. L'installation comprend une gaine 10 qui traverse de façon étanche la paroi séparatrice 1. La gaine 10 est rigide et réalisée en tout matériau approprié dont le choix dépend de la nature des matières à transférer, des caractéristiques de construction de la paroi 1 et d'autres paramètres tels que, par exemple, la hauteur de charge, les caractéristiques chimiques, physiques et mécaniques des produits. A titre d'exemple, la gaine 10 est constituée par un tuyau métallique en acier inoxydable. La gaine 10 est fermée à son extrémité 11 s'ouvrant dans l'enceinte I par un panneau de fermeture 12 qui peut être constitué par un registre, une porte ou une plaque mobile selon au moins un degré de liberté et par exemple articulée sur une charnière 13. La gaine 10, dont la position est fixe axialement par rapport à la paroi 1, est pourvue à son extrémité 14 d'une collerette 15 qui s'étend au-delà de la paroi séparatrice 1 pour être mise en relation avec l'enceinte II. La collerette 15 est constituée par une pièce ngide qui est adaptée sur un manchon 16 déformable élastiquement et se présentant, par exemple, sous la forme d'un soufflet à direction de déplacement axial. La collerette 15 est associée à des organes de commande en déplacement axial, désignés dans leur ensemble par la référence 17. Ces organes d'entramement peuvent être de nature diverse et sont représentés uniquement à titre d'exemple, sous la forme de vérins hydrauliques, pneumatiques ou électriques à simple ou double effet de préférence, interposés entre la collerette 15 et de préférence la paroi séparatrice 1. La gaine 10 est associée à un conduit 18 qui est engagé télescopiquement à l'intérieur de la gaine pour prendre appui, reposer ou de préférence être solidarisé axialement avec la collerette 15. Une telle liaison peut par exemple intervenir au moyen d'un collet 19 qui est formé par le conduit 18 réalisé en tout matériau approprié et notamment aussi en acier inoxydable. De préférence, un joint d'étanchéité 20 est interposé entre la collerette 15 et le collet 19 pour isoler les volumes intérieur et extérieur que définissent la gaine 10 et le conduit 18. Bien que cela ne soit pas représenté, la liaison axiale entre la collerette 15 et le collet 19, est du type démontable. Le conduit est prolongé à partir de son extrémité interne à la gaine 10 par une manche 21 en une matière souple, par exemple en un matériau tissé ou en thermoplastique. La manche 21 présente une longueur suffisante, de manière que sa partie terminale 22 puisse s'étendre largement à l'extérieur de l'ouverture 11 de la gaine 10 lorsque la porte 12 est ouverte et le collet 19 en position d'accostage comme expliqué ci-après. La manche 21 est pourvue, en retrait de son extrémité 22, d'un moyen 23 d'obturation qui est, par exemple, constitué par un cordon ou analogue d'étranglement. Le conduit 18 s'élève à l'opposé de la manche 21 et au-delà du collet 19 sur une hauteur inférieure à celle de liaison avec le volume de l'enceinte II et en l'occurrence de connexion avec la tubulure 8. Le conduit 18 comporte à son extrémité supérieure une bouche d'accostage 24 qui est prévue pour être amenée en coopération de surface avec un rebord annulaire d'appui 25 formé par la tubulure 8 ou encore la face de la vanne. Le conduit 18 est pourvu, en retrait de la bouche d'accostage 24, d'une vanne 26 susceptible d'être commandée en ouverture - fermeture par un actionneur approprié 27. La partie du conduit 18 s'étendant entre la bouche d'accostage 24 et la vanne 26 est pourvue d'une, ou de préférence, plusieurs buses 28 d'injection qui sont pré-orientées et qui sont raccordées à un ou plusieurs circuits 29 de fourniture d'un ou plusieurs fluides de dépoussiérage, de lavage, de nettoyage. Le conduit 18 comporte également dans la même partie, au moins une buse 30 de prélèvement qui est raccordée à un circuit d'aspiration 31. Selon une disposition préférée de l'invention, l'enceinte II constituée sous la forme du conteneur 2, est supportée par un convoyeur 35 par exemple du type à rouleaux, constituant une voie d'amenage pour un conteneur 2. Le convoyeur 35 présente un puits 36 qui est disposé ou ménagé dans l'axe du conduit 18 dont la bouche d'accostage affleure sensiblement le plan supérieur du convoyeur 35 dans l'état rétracté du manchon 16, sous l'action de rappel des vérins d'entraînement 17. Le conduit possède dans le plan du convoyeur 35 un obturateur 37 du type à guillotine, à même de fermer le puits 36, mais aussi la bouche d'accostage 24. L'obturateur 37 est associé à un actionneur 38, par exemple constitué par un vérin à double effet. De préférence, le convoyeur 35 est associé à un poste d'indexage 39 formé de un ou plusieurs vérins 40 possédant des mains 41 susceptibles de prendre en charge le bâti 4, pour indexer et centrer le conteneur 2 à l'aplomb de l'axe x-x' vertical de la gaine 10, du conduit 18 et du puits 36. Selon une disposition préférée mais non obligatoire, le convoyeur 35 est porté par un plateau 42 traversé par le conduit 18 et prenant appui sur une balance de dépesage 43. L'installation de transfert décrite ci-dessus fonctionne de la façon suivante. Le conteneur 2, pris en charge par le convoyeur 35, est amené à l'aplomb du puits 36 pour être centré et indexé en position par l'intermédiaire des vérins 40. Dans cette position, l'obturateur 37 est fermé, de même que les vannes 9 et 26. La porte 12 est alors ouverte pour faire descendre la manche 21 et la connecter par exemple à un conteneur non représenté et situé dans l'enceinte I. L'organe d'étranglement 23 est commandé en ouverture ou maintenu légèrement fermé pour limiter la hauteur de chute du produit. L'obturateur 37 est ouvert puis les vérins 17 sont commandés pour assurer la course d'élévation de la collerette 15 transférant verticalement le conduit 18 de manière que la bouche d'accostage 24 soit appliquée contre la portée 25, tel que cela apparaît à la Fig. 2. Dans cet état, les vannes 9 et 26 définissent, en quelque sorte, un sas isolant le conteneur 2 de la manche 21 et qui peut, le cas échéant, être dépolluée ou décontaminée en admettant à l'intérieur et par les buses orientées 28 le ou les fluides de nettoyage qui, après circulation dans la chambre du sas ainsi délimité, sont prélevés et repris par la ou les buses 30. La fonction de dépoussiérage, de nettoyage ou de lavage peut aussi faire intervenir, le cas échéant, une fonction de séchage si le fluide de nettoyage utilisé est du type mouillant. Après la phase de nettoyage, la vanne 26 est commandée par l'actionneur 27 puis un actionneur 44 porté par le bâti 42 ou affecté au poste 39, agit en ouverture sur la vanne 9. La matière pulvérulente contenue dans le récipient s'écoule alors naturellement par gravité ou éventuellement aidée par un vibreur à travers la vanne 9, le sas, la vanne 26, le conduit 18 et la manche 21 pour être déversée dans un conteneur situé dans l'enceinte I et après que l'opérateur a ouvert l'organe d'étranglement 23. Après transfert total ou partiel voulu, les vannes 9 et 26 sont fermées de même que, le cas échéant, l'organe 23 est commandé pour étrangler et fermer la partie terminale 22 de la manche 21. Dans cet état, les buses 28 peuvent être de nouveau alimentées, pour nettoyer la face inférieure de la vanne 9, le sas et la face supérieure de la vanne 26. La manche usagée, représente alors dans un tel cas, un sac pouvant être aisément fermé et retenant à l'intérieur de lui-même, les matières pulvérulentes ou granuleuses susceptibles de produire une pollution ou une contamination préjudiciable au transfert d'une matière ultérieure ou encore à l'état d'un des matériels ou des volumes de confinement des enceintes I et II. Lorsque cette étape est menée à bien, les vérins 17 sont alimentés en sens inverse pour commander le retour de l'équipage mobile de connexion que constituent le conduit 18 et la bouche d'accostage 24 dans la position basse illustrée par la Fig. 1. L'obturateur 37 est ensuite fermé. A ce stade, peut être effectué le transfert d'un ou de plusieurs autres conteneurs 2 chargés d'un produit du même lot. S'il s'agit d'un produit d'un autre lot ou d'un produit différent, l'installation pourra être reconditionnée de la façon suivante. La manche 21 est étranglée par l'organe 23, l'embout 22 est déconnecté et la manche 21 repoussée dans la gaine 10. La porte 12 est fermée et l'obturateur 37 est ouvert. L'ensemble constitué par la bouche d'accostage 24, la vanne 26, le conduit 18 avec sa collerette 19, la manche 21 peut être extrait pour nettoyage et remplacé par un ensemble propre identique. Ainsi que cela ressort de ce qui précède, l'installation selon l'invention, permet d'assurer le transfert entre l'enceinte ll et l'enceinte I, soit par gravité soit par assistance pneumatique ou autre, d'une matière granuleuse ou pulvérulente ayant une propension marquée à se mettre rapidement et durablement en suspension dans le milieu ambiant ou encore à se volatiliser et dans l'un ou l'autre cas, à polluer les enceintes I ou II ou les moyens de transfert qui risquent de devenir inaptes à assurer la même fonction pour une matière pulvérulente de nature différente. Les moyens selon l'invention, permettent l'établissement d'un circuit de transfert étanche entre la tubulure 8 et l'enceinte I qui peut être considérée comme étant directement le volume de réception ou encore un volume abritant temporairement un conteneur ou une trémie de réception dans laquelle le produit ou la matière issue de l'enceinte II doit être déversée. Les moyens selon l'invention, outre qu'ils permettent l'établissement d'un circuit de transfert étanche non contaminant, offrent la possibilité de réaliser rapidement et sans démontage, un nettoyage interne des vannes constitutives d'un sas de transfert, mais aussi de l'ensemble des moyens ou conduites à même d'acheminer la matière transférée d'une enceinte à l'autre. Les opérations de nettoyage peuvent bien entendu se dérouler sous la base d'un cyle incorporant la prise en compte de l'obturateur 37. L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS: 1 - Installation de transfert non contaminante de matière granuleuse ou pulvérulente entre deux enceintes physiquement séparées, et éventuellement soumises à une différence de pression caractérisée en ce qu'elle comprend - une paroi séparatrice (1) traversée par une gaine rigide (10) qui est fermée à une extrémité, débouchant dans l'une des enceintes ('),par un panneau d'isolement (12) et qui porte, à son autre extrémité, une collerette (15) mobile axialement, - un conduit (18) porté par la collerette (19) et monté télescopique dans la gaine, - une manche (21) souple, obturable, prolongeant le conduit dans la gaine, - une vanne de fermeture - ouverture du conduit (26). - et une bouche d'accostage (24) adaptée sur le conduit à l'opposé de la manche pour entrer en relation avec la seconde enceinte (il). 2 - Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la bouche d'accostage (24) est associée à un obturateur mobile (37). 3 - Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le conduit (18) comprend, intérieurement entre la bouche et la vanne, des buses d'injection orientées (28) raccordées à des circuits (29) de fourniture de fluides de lavage dépoussiérage, et au moins une buse (30) de prélèvement raccordée à un circuit d'aspiration (31). 4 - Installation selon l'une des revendications 1 ou 3, caractérisée en ce que le conduit (18) est monté axialement solidaire de la collerette (15) qui est adaptée sur la gaine (10) par un manchon (16) déformable et par des organes (17) d'entraînement en déplacement axial. 5 - Installation selon l'une des revendications 1, 3 ou 4, caractérisée en ce que le conduit (18) traverse un plateau (42) sur lequel est adapté un convoyeur (35) délimitant un puits de transfert (36) coincidant avec le conduit et susceptible d'être ouvert ou fermé par l'obturateur mobile (37) de la bouche d'accostage. 6 - Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que le convoyeur (35) constitue une voie d'amenée pour la seconde enceinte qui est formée par un conteneur mobile (3) possédant une tubulure de soutirage (8) contrôlée par une vanne (9) et comportant une plage annulaire (25) d'appui pour la bouche d'accostage. 7 - Installation selon la revendication 5, caractérisée en ce que le plateau (42) est monté sur la paroi séparatrice par une balance de dépesage (43). 8 - Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce que le convoyeur (35) comporte des moyens (39) d'arrêt et d'indexage du conteneur dans l'axe du puits de transfert. 9 - Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que la manche est constituée en un matériau souple, possède une longueur supérieure à celle correspondante de la gaine et comporte un moyen d'obturation par étranglement (23).