Brevet FR2799812A1 — publié le 20010420

DISPOSITIF DE COMMANDE DE VERROUILLAGE POUR PORTE A FERMETURE ETANCHE La présente invention concerne la conception et la réalisation des moyens que l'on utilise pour commander le verrouillage ou le déverrouillage d'une porte à fermeture étanche, du type de celles qu'il est courant d'appeler des portes autoclaves, servant à fermer des enceintes sous pression. L'invention s'étend aux portes autoclaves équipées d un tel dispositif de commande de verrouillage ainsi qu'aux conteneurs que ces portes servent à fermer de manière étanche. Par ses caractéristiques, telles qu'elles seront expliquées et décrites plus loin, l'invention s'adresse en particulier aux applications se situant dans le domaine des industries agro-alimentaires et dans toutes les situations similaires où l'on doit respecter des impératifs sévères de propreté vis-à-vis des poussières et de la contamination bactérienne. Mais, d'une manière plus générale, elle vise à améliorer le fonctionnement et la sécurité des portes qui à fermer de manière étanche des ouvertures ménagées dans la paroi d'enceintes contenant des produits sous pression. I1 est parfaitement courant, et connu depuis longtemps, de réaliser des portes autoclaves, avec leurs systèmes de commande d'ouverture et de verrouillage, ceux qui équipent par exemple les enceintes destinées à la stérilisation de matériels divers, de telle sorte que le couvercle qui constitue l'obturateur d'une telle porte se place à l'intérieur de l'enceinte qu'il ferme, tout étant commandé depuis l'extérieur. En position fermée, il s'applique, en une zone périphérique, sur le pourtour de l'ouverture qu'il ferme par l'intermédiaire d'un joint d'étanchéité, et la pression interne a tendance à le pousser contre son siège en écrasant le joint d'étanchéité. Pour libérer pleinement l'accès à l'intérieur de l'enceinte, on prévoit néanmoins que ce couvercle puisse être sorti à l'extérieur de l'enceinte. Les opérations d'ouverture et de fermeture s'effectuent alors en trois temps. En plus des positions extrêmes, à savoir la position dite verrouillée, où l'obturateur est pressé étanche sur son siège de l'intérieur, et la position entièrement ouverte où l'obturateur est à l'extérieur de l'enceinte, on passe par une position intermédiaire, où l'obturateur est dégagé de la position verrouillée et écarté de son siège, mais encore à l'intérieur de l'enceinte. Pour pouvoir extraire ainsi la porte de l'enceinte qu'elle ferme, sans avoir besoin de rendre l'obturateur repliable sur lui-même, on conçoit qu'il est utile que cet obturateur, comme l'ouverture, ait un contour non circulaire, donc plutôt ovale, de manière à présenter un petit diamètre (largeur) et un grand diamètre (longueur) respectivement suivant un petit axe et un grand axe. pratique, ces deux axes sont en général perpendiculaires entre eux. La largeur de l'obturateur suivant le petit axe alors capable de traverser aisément l'ouverture quand elle se dispose dans une orientation suivant le grand axe. Encore faut-il pouvoir réaliser de l'extérieur de l'enceinte, preférence par un système unique, l'ensemble des commandes, aussi bien ces variations d'orientation des diamètres que le basculement de l'obturateur par rapport au plan de l'ouverture et la translation de l'obturateur à travers l'ouverture. Pour cela, il est largement connu d'utiliser un bras de manoeuvre qui est articulé, d'une part, à une extrémité dite fixe, sur un axe fixe de l'enceinte, et d'autre part, à extrémité opposée dite libre, sur l'obturateur en son centre. Pour l'essentiel, l'articulation sur l'enceinte assure les déplacements en translation perpendiculairement plan de l'ouverture, tandis que l'articulation sur l'obturateur implique un dispositif à rotule permettant à l'obturateur, par son axe central, de s'orienter dans n'importe quelle direction de l'espace au bout du bras de manoeuvre. En cas de besoin, on trouvera une description plus complète de ce genre de mécanisme dans le document de brevet suisse 378 616. Par rapport à cet art antérieur, l'invention consiste essentiellement à réaliser toutes les liaisons entre l'obturateur et le bras de manoeuvre par un assemblage démontable de plusieurs pièces distinctes, telle sorte qu il s'ensuit une grande facilité de nettoyage et une meilleure sécurité vis-à-vis des risques de contamination, et ce sans faire obstacle aux fonctions necessaire à la commande de la porte. De manière plus précise, l'invention a pour objet une porte autoclave comportant un bras manoeuvre à iculation de type rotule sur un pivot central de son obturateur, dans lequel les moyens d'articulation à effet de rotule comportent trois pièces qui s'assemblent entre elles manière démontable et qui sont conformées de manière à assurer ensemble, compte tenu de leurs liaisons d'assemblage, les fonctions d'une articulation à trois degrés de liberté. De manière avantageuse, la forme des différentes pièces est en outre telle que chaque piece peut être réalisée aisément par des opérations d'usinage faciles à mettre en oeuvre et peu coûteuses, ou meme par simple moulage, telle également à éviter au mieux présenter en fonctionnement des zones de stagnation des fluides, liquides ou gazeux, où pourraient venir s'accumuler salissures, poussières ou bactéries. L'invention sera maintenant complètement décrite dans le cadre d'un exmple particulier de réalisation, en se référant aux dessins des figures 1 à 5, font partie intégrante de la présente description et dans lesquelles - La figure 1 montre une vue frontale d'une porte autoclave assurant une étanchéité sous pression, équipée conformément à l'invention, - La figure 2 représente une coupe schématique de la porte de figure 1 vue dans un plan transversal, - La figure 3 montre les pièces du dispositif d'articulation à effet de rotule quand elles sont démontées, - La figure 4 représente le dispositif d'articulation quand les pièces sont assemblées en bout bras de manoeuvre, - La figure 5 représente à plus grand échelle une vue de dessus de la chape d'assemblage de ce dispositif d'articulation, - La figure 6 représente la même chape en coupe selon la ligne VI-VI de la figure 5, - Et la figure 7 est une vue en coupe selon la ligne VII-VII de la figure 6. Les figures 1 et 2 montrent une porte autoclave suivant l'invention, destinée à fermer une enceinte sous pression. La virole 1 visible sur ces figures appartient aux parois de l'enceinte. Elle délimite une ouverture 3 qui se ferme de manière étanche par un obturateur ou portillon 4. Celui-ci présente une forme à contour ovale, plus exactement une forme à contour elliptique. I1 présente donc deux diamètres différents, l'un en largeur suivant un petit axe, l'autre en longueur suivant un grand axe. Dans la représentation des figures 1 et 2, l'axe du plus petit diamètre est orienté verticalement et l'axe plus grand grand diamètre est orienté horizontalement. La* virole 1 est de forme générale tronconique, se rétrécissant depuis son bord périphérique interne du côté de l'enceinte jusqu'à son bord périphérique externe, tout autour duquel elle se prolonge par une couronne radiale 2. Cette dernière constitue, par sa face interne a l'enceinte, le rebord 'appui sur lequel vient se fermer l'obturateur 4, étant entendu qu'il est interposé entre les deux un joint d'étanchéité, que l'on a fait succinctement apparaître sous la référence 8 sur la figure 2. En effet, comme il est en soi classique, l'approche de l'obturateur 4 vers sa position fermée, appui étanche contre la couronne 2 par l'intermédiaire du joint 8, s'effectue depuis l'intérieur de l'enceinte. L'ensemble des opérations d'ouverture ou de fermeture de la porte s'effectuent au moyen d'un dispositif de commande extérieur à l'enceinte, que l'on a désigne globalement par la référence 5. L'obturateur est de forme générale bombée vers l'intérieur Sous une épaisseur supposée constante dans cas présent, il forme sur son pourtour une saillie périphérique 6, dirigée vers l'extérieur, qui joue un rôle de rigidification et de centrage. Son contour au niveau la saillie est homologue de celui de l'ouverture 3, mais de dimensions légèrement inférieures. L'obturateur 4 comporte enfin un bord 7 plan, orienté radialement, qui est destiné à coopérer avec la face arrière de la couronne périphérique 2 de la virole 1 quand l'obturateur est en position fermée. Le dispositif de commande 5 comprend un bras de manoeuvre dont une extrémité est articulée sur une patte 12, solidaire de la virole 2, de manière à pouvoir tourner autour d' premier axe 13 qui est parallèle au plan d'ouverture 3. Le bras 11 présente une double courbure. En partant de l'axe d'articulation fixe 13, il fait d'abord un premier coude 14, vers l'extérieur de l'enceinte, d'environ 90 degrés, qui est suivi d'un second coude 15, d'environ 120 degrés, vers l'intérieur. Il se termine par une partie d'extrémité rectiligne 16, de section circulaire, portant un élément d'arrêt 17 faisant saillie à son extrémité (figure 1). Ainsi, en considérant l'obturateur 4 en position fermée (figure 2), on constate que le bras 11, dans un plan radial de l'obturateur, se dirige d'abord vers l'extérieur en direction du centre de l'ouverture 3, à environ 45 degrés par rapport plan de l'ouverture, puis vers l'intérieur, environ 45 degrés, après le premier coude 14, et enfin vers le centre de l'ouverture 3 dans le plan de celle-ci, sur sa partie d'extrémité 16 après le second coude 15. Le dispositif d'articulation à rotule du bras de manoeuvre 11 sur l'obturateur 4 comporte une chape 18, qui est montée à la fois coulissante et rotative par rapport à lui. Cette chape 18 est montée mobile en translation et en rotation sur la partie d'extrémité 16 du bras 11, entre le coude 15 et l'élément d'arrêt 17. La rotation a lieu ici autour d'un axe 19, qui est pour le bras il le second axe d'articulation, perpendiculaire au premier axe d'arti culation 13. L'obturateur 4 est monté sur cette chape 18 par l'intermédiaire d'une tige 20, solidaire de l'obturateur 4 et constituant pour lui un pivot central, qui est montée mobile en rotation sur la chape 18 selon un troisième axe d'articulation 21, perpendiculaire aux deux premiers axes 13 et 19. Une cale d'épaisseur 22 est en outre disposée sur la tige 20, entre l'obturateur 4 et la chape 18. La tige 20 se prolonge vers l'extérieur et elle comporte là une extrémité filetée 23, qui coopère avec une manette de verrouillage 24. Entre la chape 18 et la manette 24, une entretoise 25 est montée libre en translation et en rotation par son milieu sur la tige 20. L'entretoise 25 est de longueur supérieure à au moins la largeur la plus petite de l'ouverture 3 et elle comporte à ses deux extrémités des butées arrière 26 et 27 qui sont destinées à prendre appui sur la couronne 2 en position verrouillée. Ainsi, la tige 20, la manette 24 et l'entretoise 25 forment le moyen de verrouillage de l'obturateur 4 en position fermée. Pour verrouiller l'obturateur 4 à partir de la position fermée représentée sur la figure 2, on positionne l'entretoise 25 de façon que les butées 26 et 27 soient disposées en regard de la couronne 2 de la virole 1, puis on tourne la manette 24 de façon à rapprocher l'obturateur 4 et l'entretoise 25 en tirant l'obturateur 4 jusqu'à l'appliquer en force contre la couronne 2. Pour déverrouiller l'obturateur, on procède aux opérations inverses. Pour amener l'obturateur 4 en position ouverte partir de la position fermée non verrouillée représentée sur la figure 2, on procède comme décrit dans l'introduction. La possibilité de faire coulisser la chape 18 le long de la partie d'extrémité 16 du bras 11 offre un degré de liberté supplémentaire, et permet de positionner rapidement l'obturateur 4 de manière adéquate pour pouvoir le faire passer du côté intérieur de la virole vers l'extérieur et réciproquement. Plus précisément, lors de l'ouverture, on peut faire coulisser l'obturateur 4 vers l'intérieur après avoir basculé le bras 11 vers l'intérieur autour du premier axe 13, de façon que l'obturateur 4 se trouve largement à l'intérieur du conteneur. En conséquence, il est ensuite plus facile de faire pivoter l'obturateur 4 autour second et troisième axes 19 et 21 pour le présenter dans la position permettant de le sortir à l'extérieur de l'ouverture 3, et l'on n'est pas gêné dans cette opération par les dimensions intérieures limitées de la virole 1. Ensuite, on peut faire coulisser l'obturateur vers l'extérieur de façon à faciliter le pivotement du bras 11 hors de l'ouverture 3. Les figures 3 et 4 représentent le dispositif d'articulation à rotule du bras 11 sur l'obturateur 4, par montage à coulissement et à rotation sur sa tige centrale 20, respectivement en position assemblée et en position démontée. L'élément principal de cette articulation est la chape 18, est représentée en détail sur les figures 5 à 7. Cette chape 18 a la forme générale d'un 'U' présentant deux branches parallèles 31 et 32 et un fond 33 A l'extrémité des deux branches 31 et 32 sont aménagés deux trous alignés 34 et 35, dans lesquels est engagée une bague de rotule 36, qui est par là montée à rotation dans les branches de la chape autour d'un axe perpendiculaire à 1 axe de la tige 20. La bague de rotule 36 présente par ailleurs un trou diamétral central 37, dont le diamètre est légèrement supérieur au diamètre de la partie d'extrémité 16 du bras de manoeuvre 11, de manière à recevoir cette dernière et à assurer ainsi un montage coulissant et rotatif du bras 11 dans la bague 36. A l'extrémité de la partie d'extrémité 16 de la tige 11 est aménagée une gorge 38 destinée à recevoir un clips 39 qui constitue l'élément d'arrêt 17 de la figure 1 et empeche la partie d'extrémité 16 de sortir de la bague de rotule 36. Le fond 33 de la chape 18 présente un trou longitudinal 41 qui est perpendiculaire aux trous 34 et 35 et qui sert au passage de la tige 20. I1 comporte également un épaulement inférieur 42 qui sert de surface d'appui sur la cale d'épaisseur 22 (figure 2). Comme on peut le voir sur les figures 5 et 6, la distance entre les deux branches 31 et 32 de la chape 18 est nettement supérieure au diamètre de la partie d'extrémité 16 du bras 11, de manière à laisser un libre passage pour le clips d'arrêt 39, réalisé amovible, dont le diamètre est supérieur à celui de la partie 16 à l'extrémité libre du bras de manoeuvre 11. Pour éviter tout jeu de la partie d'extrémité 16 dans la chape 18, on prévoit autour de chacun des trous 34 et 35, à l'intérieur de la chape 18, entre les deux branches, un rebord partiel 43, 44, dont l'épaisseur est telle que, au niveau de ces rebords 43 et 44, la distance entre les deux branches 31 et 32 de la chape 18 est limitée une valeurlégèrement supérieure au diamètre de la partie d'extrémité 16 à l'extrémité libre du bras de manoeuvre 11. Comme on peut le voir en particulier sur la figure 6, ces rebords 43 et 44 ne s'étendent pas sur toute la périphérie des trous 34 et 35, mais seulement sur un arc de cercle, qui est avantageusement ici d'environ 180 degrés. Ils se situent sensiblement de la partie supérieure à la partie dirigée vers l'extérieur de la chape 18. Ces rebords permettent de maintenir la partie d'extrémité 16 de la tige 11 sans jeu latéral dans la bague de rotule 36, tout en permettant un pivotement de la tige 11 et de la bague 36 suivant un angle allant d'environ 30 degrés vers le bas, en dessous de l'horizontale, environ 95 degrés vers le haut, au-dessus de l'horizontale, comme cela est illustré sur la figure 4, le clips d'arrêt 39 venant en butée sur les rebords 43 et 44, dans les positions extrêmes, limitant ainsi la possibilité de roation du bras 11. Sur la figure 4, on a fait ressortir les différentes possibilités de mouvement du dispositif d'articulation à rotule comportant la chape 18. Un premier mouvement de rotation est constitué par la rotation de la chape autour de l'axe 21 de la tige 20. Une deuxième possibilité de rotation est une rotation de la bague 36 dans la chape 18 autour d'un axe 45 horizontal perpendiculaire à l'axe 21, cette rotation étant limitée comme indiqué plus haut. La troisième possibilité de rotation est la rotation de la partie d'extrémité 16 dans la bague de rotule 36. En outre, la partie d'extrémité 16 peut réaliser un mouvement _ de translation dans la chape 18 comme indiqué par la flèche 46. Naturellement, et conformément d'ailleurs à ce qu'il en a déjà été dit, l'invention n'est pas limitée dans ses variantes de mise en oeuvre à l'exemple particulier de réalisation qui vient d'être décrit, alors même que celui-ci a l'intéret de mettre en avant des caractéristiques avantageuses de l'invention dans leur formes concrètes. A titre d'exemple, le mode de réalisation ' dessus prévoit la chape 18 est réalisée par moulage, bague de rotule étant plutôt réalisée par usinage, et d'autre part que le fond 33 de la chape présente une forme cylindrique, mais on peut faire appel à bien d'autres dispositions sans sortir pour autant du cadre de l'invention. Suivant une autre caractéristique de l'exemple décrit, la chape présente une forme à bords arrondis, ce qui favorable à la propreté en évitant les zodes de stagnation des produits. REVENDICATIONS 1. Porte autoclave comportant un obturateur se disposant à l'intérieur d'une enceinte pour fermer une ouverture de cette enceinte à travers laquelle il peut être extrait, caractérisée en ce que, pour commander de l'extérieur de l'enceinte les déplacements dudit obturateur (4), il lui est associé un dispositif de commande (5) comportant un bras de manoeuvre s'étendant d'une extrémité dite fixe, où il est articulé sur un axe (13) solidaire de l'enceinte perpendicu lairement au plan de ladite ouverture (3), à une extrémité dite libre, où il est articulé suivant deux directions différentes parallèlement au plan de l'ouverture (3), par rapport à une tige centrale de l'obturateur (4), par l'intermédiaire d'un ensemble de plusieurs pièces distinctes à assemblage démontable. 2. Porte autoclave selon la revendication 1, caractérisée en ce que ledit dispositif de commande comporte trois pièces qui s'assemblent entre elles de manière démontable en assurant les fonctions d'une articulation à rotule à trois degrés de liberté. 3. Porte autoclave selon la revendication , caractérisée en ce que ledit dispositif de commande comporte une chape (18) montée à coulissement et rotation sur une tige centrale (20) de l'obturateur(4), ladite chape comportant deux branches (31, 32) dans lesquelles une bague de rotule (36) est montée à rotation autour d' axe perpendiculaire à l'axe de la tige (20) et en ce que l'extrémité libre du bras de manoeuvre (11) est montée à coulissement et à rotation dans ladite bague de rotule (36). 4. Porte autoclave selon la revendication 3, caractérisée en ce que l'extrémité libre du bras manoeuvre comporte un élément d'arrêt amovible (38). 5. Porte autoclave selon la revendication caractérisée en ce que l'élément d'arrêt amovible est clips. 6. Porte autoclave selon l'une quelconque des revendications 3 à 5, caractérisée en ce que la chape (18 est réalisée par moulage. 7. Porte autoclave selon l'une quelconque revendications 3 à 6, caractérisée en ce que la chape (18 présente une forme à bords arrondis. 8. Porte autoclave selon l'une quelconque revendications 3 à 7, caractérisée en ce que ladite chape (18) comporte, entre ses deux branches, sur chacune d'elles, un rebord (43, 44) qui limite la distance entre les branches à une valeur légèrement supérieure au diamètre de l'extrémité libre du bras de manoeuvre (11) et s'étend seulement sur un arc de cercle. 9. Porte autoclave suivant la revendication 8, caractérisée en ce que les rebords limitent la possibilité de rotation du bras de manoeuvre (11) dans la chape (18) à environ 30@degrés vers le bas et 95 degrés vers le haut.