Brevet FR2701528A1 — publié le 19940819

L'invention concerne un dispositif de fermeture étanche et de raccordement d'une enceinte à une canalisation extérieure. Il est connu, en vue de leur stockage, de protéger des matériels contre la corrosion en les enfermant dans des enceintes étanches dans lesquelles un vide poussé est réalisé ou qui sont remplies d'un gaz inerte Dans un certain nombre de cas, notamment lorsqu'il s'agit de stocker des machines ou pièces de machines, il est nécessaire de faire le vide ou d'insuffler un gaz dans l'enceinte, par exemple une housse souple, après que celle-ci ait été close hermétiquement autour du matériel à stocker Il est donc indispensable de pouvoir raccorder alors l'enceinte à une canalisation extérieure en vue du conditionnement initial du matériel et, éventuellement, de la maintenance de celui-ci dans l'atmosphère appropriée en cas de stockage de longue durée. L'invention vise à fournir un dispositif fiable et peu coûteux qui soit de conception simple et d'une utilisation aisée afin d'assurer la fermeture étanche d'une enceinte et le raccordement sélectif de celle-ci à une canalisation extérieure. A cet effet, l'invention a pour objet un tel dispositif comprenant un corps de vanne monté de manière étanche à travers une paroi de ladite enceinte, un obturateur reçu dans ledit corps et des moyens pour raccorder sélectivement de manière étanche ladite enceinte à ladite canalisation dans une position ouverte dudit obturateur, caractérisé en ce que lesdits moyens de raccordement comprennent un manchon amovible adapté pour être fixe extérieurement de manière étanche audit corps et un organe d'actionnement dudit obturateur monté à rotation dans ledit manchon pour déplacer ledit obturateur dans ledit manchon entre une position fermée et ladite position ouverte dans laquelle ladite enceinte communique avec ladite canalisation par l'intermédiaire dudit corps et dudit manchon. Dyautres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront de la description qui va suivre d'un mode de réalisation donné uniquement à titre d'exemple et illustré par les dessins annexés sur lesquels: La figure 1 est une vue en perspective, avec arrachement, d'un dispositif selon l'invention; La figure 2 est une vue en coupe axiale du dispositif sur laquelle le dispositif de raccordement est monté sur la vanne dont l'obturateur est en position fermée; et La figure 3 est une vue en coupe axiale similaire à la figure 2 montrant l'obturateur en position ouverte pour le raccordement de l'enceinte à une canalisation extérieure. En se reportant aux figures, le dispositif représenté comprend une vanne 1 montée de manière étanche dans une paroi 2 d'une enceinte 3, et un dispositif 4 de raccordement de l'enceinte 3 à une canalisation extérieure 5. La vanne 1 comporte un corps 6 et un obturateur 7. Le corps 6 comprend une bague 8 de forme tubulaire cylindrique filetée intérieurement et extérieurement et destinée à être montée à travers un trou de la paroi 2 ayant sensiblement le même diamètre que le diamètre extérieur de la bague 8 La bague 8 présente à l'une de ses extrémités une collerette annulaire 9 destinée à venir prendre appui contre la face intérieure de la paroi 2 à la périphérie du trou précité, tandis qu'un écrou annulaire 10 de diamètre extérieur sensiblement égal à celui de la collerette 9 peut être vissé extérieurement sur la bague 8 Le serrage de la paroi 2 entre la collerette 9 et l'écrou annulaire 10 avec, si nécessaire, interposition d'un joint d'étanchéité 9 a, permet d'assurer l'étanchéité entre la paroi 2 et le corps 6 La longueur de la partie filetée de la bague 8 est sensiblement supérieure aux épaisseurs cumulées de la paroi 2 et de l'écrou annulaire de telle sorte qu'en position montée du corps 6 sur la paroi 2 une partie de l'extrémité filetée de la bague 8 fait saillie vers l'extérieur au-delà de l'écrou annulaire 10. L'extrémité 11 de la bague 8 qui est opposée à la collerette 9 forme un siège contre lequel l'obturateur 7 peut venir prendre appui en position fermée de la vanne 1. Cet obturateur 7 comprend une tête 12 portant une partie cylindrique 13 filetée extérieurement de manière à pouvoir être vissée dans la bague 8 La partie cylindrique 13 de l'obturateur 7 présente, à partir de son extrémité opposée à la tête 12, un alésage axial 14 communiquant avec un orifice transversal 15 ménagé, au voisinage de la tête 12, à travers la paroi de la partie cylindrique 13 Cette dernière a une longueur telle que son filetage extérieur reste partiellement engagé dans le filetage intérieur de la bague 8 lorsque l'obturateur est amené dans une position ouverte o l'orifice 15 est entièrement dégagé au-delà du siège 11. La tête 12 a la forme d'un disque dont le diamètre extérieur est légèrement supérieur à celui de la partie tubulaire 13 considérée au sommet du f iletage, tout en étant au plus égal au diamètre extérieur de la bague 8 considérée au fond du filetage La tête 12 définit ainsi, du côté de la partie tubulaire 13, un épaulement annulaire 16 destiné à être serré contre le siège annulaire 11 de la bague 8 pour assurer la fermeture étanche de la vanne 1 lorsque l'obturateur 7 est vissé à fond dans le corps 6. La tête 12 présente dans sa face extérieure une rainure ou empreinte 17 destinée à permettre le vissage et le dévissage de l'obturateur 7 au moyen d'un tournevis ou dudit dispositif de raccordement 4 comme cela sera décrit dans la suite La rainure 17 a, par exemple, la forme d'une cavité à bords latéraux rectilignes et à fond hémisphérique ou cylindrique. Le dispositif de raccordement 4 comprend un manchon tubulaire cylindrique 18 taraudé à l'une de ses extrémités en 19 de manière à pouvoir être vissé sur la partie extérieure de la bague 8 qui fait saillie au-delà de l'écrou annulaire 10 Le manchon 18 comporte au voisinage de son extrémité filetée 19 un embout tubulaire transversal 20 permettant de raccorder de manière étanche son volume intérieur à la canalisation extérieure 5 Le manchon 18 comporte intérieurement une pièce annulaire cylindrique 21 dont la paroi cylindrique intérieure lisse 22 constitue une portée dans laquelle peut coulisser et tourner un piston ou coulisseau 23, tandis que les faces planes opposées 21 a et 21 b de cette pièce 21 constituent des butées de limitation de la course du coulisseau 23. Le coulisseau 23 a la forme d'une pièce massive cylindrique dont le diamètre extérieur est adapté pour permettre son coulissement et sa rotation avec frottement dans la pièce annulaire 21 Le coulisseau 23 se termine à une extrémité par une portée 24 de plus grand diamètre définissant un épaulement 25 susceptible de venir en appui contre la face 21 a pour limiter la course du coulisseau 23 à l'intérieur du manchon 18 Du côté de sa portée élargie 24, le coulisseau 23 est percé axialement d'un trou borgne taraudé 26 destiné à recevoir une pièce cylindrique filetée 27 présentant à l'une de ses extrémités une saillie 28 de forme et dimensions complémentaires de celles de la rainure 17 A son extrémité opposée à la portée 24, le coulisseau 23 se termine par un prolongement axial fileté 29 de plus petit diamètre et destiné à être reçu dans un trou borgne taraudé 30 percé axialement dans l'une des extrémités d'une poignée cylindrique 31 présentant sur au moins une partie de sa paroi extérieure cylindrique des stries, indentations ou moyens similaires destinés à prévenir le glissement de la main de l'utilisateur lorsqu'il actionne la poignée 31 en vue du serrage ou du desserrage l'obturateur 7 comme cela sera décrit dans la suite Cette poignée 31 a un diamètre extérieur au plus égal au diamètre intérieur du manchon et supérieur au diamètre intérieur de la pièce annulaire 21 de telle sorte que sa face d'extrémité dans laquelle est percé le trou 30 définit un épaulement 32 susceptible de venir en appui contre la face 21 b de la pièce annulaire 21 pour limiter la course du coulisseau 23 dans la direction qui tend à le faire sortir du manchon 18. Le dispositif de raccordement 4 est complété par deux joints toriques 33 et 34 (non représentés sur la figure 1) montés sur le coulisseau 23 de part et d'autre de la pièce annulaire 21 De préférence, le manchon 18 est réalisé en chlorure de polyvinyle, tandis que toutes les autres pièces de la vanne et du dispositif de raccordement sont en "DELRIN" ou autre polyacétal. Pour assembler le dispositif de raccordement 4, on visse à fond la pièce filetée 27 dans le trou 26 jusqu'à ce que la saillie 28 soit appliquée contre l'extrémité du coulisseau 23 Cette forme de réalisation de la saillie 28, qui est une pièce soumise à usure, permet d'assurer facilement son remplacement périodique. On place ensuite le joint torique 33 sur le coulisseau 23 et on introduit celui-ci dans le manchon 18 à partir de son extrémité 19 Au cours de ce mouvement, le joint torique 33 est repoussé par la face 21 a jusqu'à ce qu'il vienne en butée contre l'épaulement 25 L'extrémité du coulisseau 23 adjacente à sa partie filetée 29 fait alors saillie hors du manchon du côté opposé à l'embout 20 et on peut placer sur celle-ci le joint torique 34 puis visser la poignée 31 sur l'extrémité filetée 29 En enfonçant à fond la poignée 31 vers l'intérieur du manchon, le joint torique 34 se trouve repoussé par la face 21 b contre l'épaulement 32 et les deux joints 33 et 34 se trouvent alors en place. Par ailleurs, le corps 6 ayant été fixé de façon étanche à travers la paroi 2 lors de la réalisation de l'enceinte 3, l'obturateur 7 peut être manoeuvré, soit au moyen d'un outil conventionnel du type tournevis, soit au moyen du dispositif de raccordement 4 Dans ce dernier cas, on vient visser l'extrémité taraudée 19 du manchon 18 sur la partie en saillie de la bague 8 jusqu'à ce que le serrage exercé assure l'étanchéité voulue. Si l'obturateur 7 se trouve alors en position fermée comme représenté à la figure 2, on tourne le coulisseau 23 au moyen de la poignée 31 jusqu'à ce que la saillie 28 s 'engage dans la rainure 17 Si cela n'a pas encore été f ait, on raccorde alors 1 embout 20 à la canalisation extérieure 5 par tout moyen approprié destiné à assurer une liaison étanche. Une fois ce raccordement effectué, on dévisse l'obturateur 7 en faisant tourner dans le sens voulu la poignée 31 comme on le ferait avec un tournevis ordinaire. Au cours de ce dévissage, l'orifice 15 se trouve mis en communication avec le volume intérieur du manchon et la canalisation 5 et le mouvement est poursuivi jusqu'à ce que l'épaulement 25 vienne en appui contre la face 21 a avec interposition du joint d'étanchéité 33 La longueur de l'obturateur 7 est telle que, dans cette position ouverte, il demeure vissé dans la bague 8 Par conséquent, le couple de desserrage exercé sur la poignée 31 par l'utilisateur a pour effet de comprimer le joint 33 entre l'épaulement 25 et la face 21 a et d'assurer ainsi l'étanchéité entre le coulisseau 23 et la pièce annulaire 21 Cette position de butée est choisie de manière telle que l'orifice 15 se trouve alors aligné avec l'embout 20. L'enceinte 3 est ainsi raccordée de manière étanche à la canalisation 5. Pour fermer la vanne 1, on tourne la poignée 31 dans le sens qui tend à assurer le vissage de l'obturateur 7 dans la bague 8 jusqu'à ce que l'épaulement 32 vienne comprimer le joint 34 contre la face 21 b comme représenté à la figure 2 La position axiale de venue en butée de l'épaulement 32 contre la face 21 b est choisie pour limiter le couple de serrage de l'obturateur 7 dans le corps 6 à la valeur voulue pour assurer l'étanchéité qui convient en position fermée de la vanne 1. Il va de soi que le mode de réalisation décrit n'est qu'un exemple et l'on pourrait le modifier, notamment par substitution d'équivalents techniques, sans sortir pour cela du cadre de l'invention C'est ainsi, par exemple, que un ou plusieurs joints à lèvres ou autres peuvent être prévus entre le coulisseau 23 et la pièce annulaire 21 et/ou entre la portée 24 et la paroi intérieure du manchon 18 afin d'améliorer l'étanchéité du dispositif de raccordement pendant le laps de temps qui sépare le passage de la position ouverte à la position fermée de l'obturateur, et inversement Afin de limiter les fuites pendant cette transition entre ouverture et fermeture, il est préférable que la course de l'obturateur soit obtenue sur un faible nombre de tours du coulisseau et de conférer par conséquent un pas important au filetage de l'obturateur 7. Le dispositif de l'invention est avantageusement utilisé avec une enceinte ou housse souple ayant d'excellentes propriétés de barrière vis- à-vis de20 l'humidité et du gaz inerte éventuellement utilisé pour remplir l'enceinte, ainsi qu'une excellente solidité tant en matière de résistance à la déchirure, que de la résistance aux chocs, afin de ne pas devoir recourir à d'autres éléments supplémentaires pour l'emballage de pièces ou de machines. Un exemple de matériau convenant pour la réalisation d'une telle enceinte ou housse est un matériau composite comprenant: a) au moins un stratifié constitué de plusieurs plis croisés et étirés à base de polyoléfines, chaque pli étant lui-même formé par coextrusion et soufflage de plusieurs couches pouvant avoir des compositions différentes selon les propriétés (soudabilité, adhésivité) que l'on veut leur communiquer,35 b) une couche de liaison extrudée à haut pouvoir adhésif, c) une mince feuille d'aluminium, d) une couche de liaison extrudée à haut pouvoir adhésif, et e) une couche de polyester métallisée, la face métallisée étant tournée vers la feuille d'aluminium. Selon un mode de réalisation particulier préféré le composant a) cidessus est constitué de deux stratifiés sus-définis liés entre eux par une couche de liaison extrudée, telle qu'une couche de polyéthylène basse densité ou similaire, et chaque couche de stratifié comprend 4 plis formés chacun de trois couches à base d'un mélange de polymères incompatibles par exemple d'un mélange de polyéthylène et de polypropylène ou d'un mélange de polyéthylène et d'un élastomère, la couche centrale représentant 70-80 % du total des 3 couches et les couches extérieures représentant chacune 10-15 % du total, la couche de liaison b) est une couche d'un mélange polymère d'éthylène et d'un bouche-pore permettant de lisser la surface de la feuille d'aluminium pour renforcer l'adhérence, ou bien si la surface de la feuille d'aluminium est de bonne qualité, une couche d'un copolymère de (méth)acrylate d'alkyle inférieur et d'éthylène, la feuille d'aluminium c) a une épaisseur de 20 pm environ, la couche de liaison d) est une couche d'un copolymère de (méth)acrylate d'alkyle inférieur et d'éthylène, et la couche e) est une feuille de poly(téréphtalate d'éthylène) aluminisée d'une épaisseur de 12 pim environ. A titre indicatif, les différents composants peuvent présenter les poids unitaires approximatifs suivants chaque stratifié du composant a) 150 g/m 2 couche de liaison intermédiaire entre les deux stratifiés 20 g/m 235 couche b) 20 g/m 2 feuille c) 54 g/m 2 couche d) 20 g/m 2 couche e) 17 g/M 2 soit un poids total de 431 g/m 2 environ. Un tel matériau composite constitue une barrière totale vis-à-vis de l'humidité et des gaz inertes, y compris l'hélium, tout en offrant une résistance remarquable aux agressions mécaniques (chocs, déchirure). Le stratifié entrant dans la composition du composant a) est produit par coextrusion de trois couches en un tube que l'on souffle à un taux assez bas ( 1: 1 à 1,5: 1) et que l'on étire longitudinalement pour l'orienter uniaxialement Le tube soufflé est mis à plat, découpé en hélice et déployé pour former une feuille plane dont la direction d'orientation fait un angle avec la direction longitudinale de la feuille Quatre feuilles sont alors combinées, avec leurs directions d'orientation croisées, en un film que l'on lamine et étire (par exemple à 2,25: 1) bi-directionnellement à une température relativement basse Des détails concernant ce type de stratifié et sa préparation peuvent être trouvés dans GB- A-1 526 722, GB-A-1 526 723 et GB-A-1 526 724 dont les enseignements sont incorporés ici par référence. Il est à noter que l'ordre indiqué pour divers composants du matériau composite n'a pas un caractère limitatif et que des interversions peuvent être envisagées. REVENDICATIONS 1 Dispositif de fermeture étanche et de raccordement d'une enceinte à une canalisation extérieure, comprenant un corps de vanne monté de manière étanche à travers une paroi de ladite enceinte, un obturateur reçu dans ledit corps, et des moyens pour raccorder sélectivement de manière étanche ladite enceinte à ladite canalisation dans une position ouverte dudit obturateur, caractérisé en ce que lesdits moyens de raccordement ( 4) comprennent un manchon amovible ( 18) adapté pour être fixé extérieurement de manière étanche audit corps ( 6) et un organe ( 23, 31) d'actionnement dudit obturateur ( 7) monté à rotation dans ledit manchon ( 18) pour déplacer ledit obturateur dans ledit manchon entre une position fermée et ladite position ouverte dans laquelle ladite enceinte ( 3) communique avec ladite canalisation ( 5) par l'intermédiaire dudit corps ( 6) et dudit manchon ( 18). 2 Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit obturateur ( 7) comprend une tête ( 12) portant une partie cylindrique ( 13) filetée extérieurement reçue dans un alésage taraudé dudit corps ( 6) et en ce que ladite tête ( 12) et ledit organe d'actionnement ( 23, 31) comprennent des moyens complémentaires ( 17, 28) d'accouplement pour l'entraînement en rotation dudit obturateur ( 7) par ledit organe ( 23, 31). 3 Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que lesdits moyens complémentaires d'accouplement comprennent une empreinte ( 17) et une saillie ( 28) de forme et dimensions complémentaires ménagées, l'une dans ladite tête ( 12), l'autre à une extrémité ( 24) dudit organe d'entraînement ( 23, 31). 4 Dispositif selon la revendication 3, caractérisé en ce que ladite saillie ( 28) est portée par une pièce cylindrique amovible ( 27) vissée dans ladite extrémité35 ( 24) dudit organe d'actionnement. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 4, caractérisé en ce que ladite partie il cylindrique ( 13) présente, à partir de son extrémité opposée à ladite tête ( 12), un alésage axial ( 14) communiquant avec un orifice transversal ( 15) ménagé au voisinage de ladite tête ( 12). 6 Dispositif selon la revendication 5, caractérisé en ce que ledit manchon ( 18) présente un embout latéral ( 20) de raccordement à ladite canalisation ( 5) agencé pour être sensiblement aligné avec ledit orifice transversal ( 15) dans ladite position ouverte dudit obturateur ( 7). 7 Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 à 6, caractérisé en ce que ledit organe d'actionnement ( 23, 31) est monté à rotation et coulissement dans ledit manchon ( 18). 8 Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que ledit manchon ( 18) et ledit organe d'actionnement ( 23, 31) comprennent des moyens complémentaires de butée ( 21 a, 25; 21 b, 32) définissant respectivement lesdites positions fermée et ouverte dudit obturateur ( 7). 9 Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que lesdits moyens complémentaires de butée comprennent une pièce annulaire fixe ( 22) à l'intérieur dudit manchon ( 18), dont les faces planes opposées ( 21 a, 21 b) coopèrent respectivement avec deux épaulements ( 25, 32) dudit organe d'actionnement. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que ledit corps ( 6) comprend une bague ( 8) filetée extérieurement et un écrou annulaire ( 10) adaptés pour enserrer entre eux les bords d'un trou de montage dudit corps dans ladite paroi ( 2). 11 Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que ledit manchon ( 18) comporte une extrémité taraudée ( 19) adaptée pour être vissée sur35 ladite bague ( 8) pour assurer ladite fixation étanche desdits moyens de raccordement ( 4) sur ledit corps ( 6). 12 Enceinte équipée d run dispositif de fermeture étanche et de raccordement selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisée en ce que ladite paroi est constituée d'un matériau composite comprenant: a) au moins un stratifié constitué de plusieurs plis croisés et étirés à base de polyoléfines, chaque pli étant lui-même formé par coextrusion et soufflage de plusieurs couches pouvant avoir des compositions différentes selon les propriétés (soudabilité, adhésivité) que l'on veut leur communiquer, b) une couche de liaison extrudée à haut pouvoir adhésif, c) une mince feuille d'aluminium, d) une couche de liaison extrudée à haut pouvoir adhésif, et e) une couche de polyester métallisée, la face métallisée étant tournée vers la feuille d'aluminium. 13 Enceinte selon la revendication 12, caractérisée en ce que le composant a) est constitué de deux stratifiés sus-définis liés entre eux par une couche de liaison extrudée, telle qu'une couche de polyéthylène basse densité ou similaire, et chaque couche de stratifié comprend 4 plis formés chacun de trois couches à base d'un mélange de polymères incompatibles, par exemple d'un mélange de polyéthylène et de polypropylène ou d'un mélange de polyéthylène et d'un élastomère, la couche centrale représentant 70-80 % du total des 3 couches et les couches extérieures représentant chacune 10-15 % du total, la couche de liaison b) est une couche d'un mélange polymère d'éthylène et d'un bouche-pore permettant de lisser la surface de la feuille d'aluminium pour renforcer l'adhérence, ou bien si la surface de la feuille d'aluminium est de bonne qualité, une couche d'un35 copolymère de (méth)acrylate d'alkyle inférieur et d'éthylène, la feuille d'aluminium c) a une épaisseur de 20 pm environ, la couche de liaison d) est une couche d'un copolymère de (méth)acrylate d'alkyle inférieur et d'éthylène, et la couche e) est une feuille de poly(téréphtalate d'éthylène) aluminisée d'une épaisseur de 12 pm environ.