Brevet FR2822732A1 — publié le 20021004

Domaine technique L'invention concerne un composant de machine et/ou une installation pour un processus technique, comportant une chambre recevant un fluide ou une matière capable de s'écouler en particulier pour recevoir des éléments de machine agencés mobiles et dotée d'un dispositif de nettoyage, et un procédé de nettoyage pour le composant de machine ou pour l'installation technique. En raison de l'écoulement du fluide ou de la réception de la matière capable de s'écouler, des dépôts et des encrassements peuvent apparaître dans la chambre. En particulier le mode d'action d'éléments de machine effectuant des rotations et/ou des mouvements en translation, comme des pistons, des entraînements de soupapes, des agitateurs, des éléments de malaxage etc. peut être détérioré. En fonction du fluide ou de la matière se produisent des dépôts différents. Pendant un processus technique, comme par exemple la découpe ou l'attaque chimique de matériaux, des résidus se déposent également dans la chambre de réaction et dans les composants de machine agencés en aval de la chambre de réaction, tels que des conduites, des pompes, des catalyseurs et des moules pour couléeinjection. Conformément à l'invention, on entend par fluide un milieu liquide ou gazeux ou une combinaison des deux milieux, ainsi que des pâtes, des matériaux visqueux ou fluides (matières plastiques, élastomères). On entend par matière capable de s'écouler des poudres, des granulés, etc.. 1 État de la technique On connaît du document DE 37 25 358 Al un appareil de revêtement comportant un dispositif de nettoyage à plasma intégré qui peut nettoyer uniquement la chambre de réaction de l'appareil de revêtement pendant que l'opération de revêtement est interrompue. Pendant le procédé de nettoyage, un plasma produit par micro-ondes est introduit dans le tube de réaction, et les surfaces intérieures de la chambre de réaction sont nettoyées par attaque chimique à sec. On peut enlever des dépôts uniquement dans la chambre de réaction. D'autres composants de l'appareil de revêtement doivent être démontés pour le nettoyage. De plus, il est connu de démonter des installations techniques à des fins de nettoyage et de nettoyer séparément les composants concernés. Ce mode opératoire est très complexe et coûteux. Objectif de l'invention L'objectif sous-jacent à la présente invention est de pourvoir nettoyer des chambres de composants de machine et/ou d'installations techniques et en particulier des éléments de machine situés dans cellesci, et ceci à tout moment également pendant le fonctionnement d'une installation ou d'une machine, c'est-à-dire sans démonter des éléments de machine individuels. Objet et avantages de l'invention Conformément à l'invention, cet objectif est atteint par un composant de machine et/ou par une installation pour un processus technique du type mentionné en introduction, dans lequel ou laquelle est intégré un dispositif de nettoyage à plasma constitué essentiellement par une amenée et par une évacuation de gaz de réaction vers et depuis la chambre, et par une électrode agencée dans ou sur la chambre pour la production du plasma. L'objectif est atteint également par un procédé de nettoyage pour une chambre traversée par un fluide, dans lequel on fait fonctionner, pendant le mouvement des éléments de machine, un dispositif de nettoyage à plasma intégré dans le composant de machine ou dans l'installation technique et constitué essentiellement par une amenée et par une évacuation de gaz de réaction vers et depuis la chambre, et par une électrode agencée dans ou sur la chambre pour la production du plasma. On peut enlever de préférence des couches ou des encrassements organiques. La production de plasma peut se faire également au moyen d'un rayonnement à micro-ondes. Une électrode à l'intérieur de la chambre creuse n'est alors pas nécessaire. On peut obtenir la production de plasma également par des moyens capacitifs ou inductifs. Le composant de machine peut être réalisé par une pompe à vide. Ainsi, on peut produire un plasma dans la chambre creuse ou dans la chambre de pompage d'une pompe à vide, de manière à pouvoir enlever par voie chimique ou physique des dépôts ou des encrassements. Le démontage des éléments de machine encrassés n'est pas nécessaire. On peut donc éviter des durées d'arrêt prolongées et une mise à l'air des chambres. Le cas échéant, on peut renoncer à des filtres qui détériorent la puissance d'aspiration. Après avoir effectué le nettoyage, un conditionnement, exigeant beaucoup de temps, de la chambre n'est donc pas nécessaire. La source de plasma peut fonctionner aussi bien dans la plage d'une pression normale ou d'une surpression que dans la plage d'une basse pression. Pour le cas cité en dernier lieu, il faut le cas échéant une pompe à vide supplémentaire. On peut imaginer comme sources de plasma par exemple des sources à basses fréquences, des sources à hautes fréquences, des sources à 50Hz/60Hz, des sources à micro-ondes, des sources corona et des sources à barrière. Lorsque l'on produit un plasma dans la conduite ou dans la pompe, on peut nettoyer également d'autres composants, comme des soupapes, des filtres, des palpeurs, des catalyseurs et des moules pour injection-coulée. Des installations techniques dans le sens de l'invention peuvent être des malaxeurs, des installations d'injection-coulée, etc. Lorsque les parois de la chambre et/ou de la pompe à vide sont réalisées à titre de contre-électrode, il suffit de monter une seule électrode dans la chambre ou dans la chambre de pompage pour produire le plasma. De préférence, la conduite réalisée sous forme de contre-électrode est connectée à la masse. Lorsque l'ensemble des parois ou de la pompe à vide est réalisé à titre de contre-électrode, on e obtient un effet de nettoyage particulièrement favorable. Dans un procédé particulièrement avantageux, on peut faire fonctionner la source de plasma pendant un processus de traitement. Ainsi, les chambres peuvent être nettoyées simultanément pendant un processus effectué dans la chambre de réaction d'une installation ou d'une machine, grâce à quoi on peut renoncer complètement à des durées d'arrêt de l'installation ou de la machine à des fins de nettoyage. Lorsque la source de plasma est toujours en fonctionnement pendant un processus, on peut éviter dès le départ des dépôts en provoquant un craquage des composés chimiques sortant hors de la chambre de réaction. De préférence, on provoque un craquage des composés chimiques en composantes non nuisibles à l'environnement. On peut envisager comme gaz de réaction tous les gaz de réaction connus, en particulier H202, Ox, N2, N2O, air, CF4, gaz rares, HCOOH, NH3 et leurs mélanges. Un avantage principal de l'invention est de pouvoir enlever entre autres un matériau organique pratiquement sans résidu grâce au procédé de nettoyage. On peut également détruire des agents pathogènes. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortent de la description qui suit d'un exemple de réalisation de l'invention en se rapportant aux dessins qui montrent les détails relatifs à l'invention, ainsi que des revendications. On peut réaliser les caractéristiques individuelles chacune pour soi ou bien en combinaisons quelconques selon une variante de l'invention. Les dessins Deux exemples de réalisation sont illustrés schématiquement et seront expliqués dans la description qui suit en se rapportant à une pompe à vide et à une installation d'injection-coulée, qui s'entendent à titre d'exemple et de façon non limitative de l'invention. Les figures montrent : figure 1, une illustration de principe de la pompe à vide branchée à une installation à vide ; et figure 2, une illustration de principe d'une installation d'injectioncoulée. Description des exemples de réalisation La figure 1 montre une illustration de principe d'une pompe à vide 1, par exemple une pompe à vide à compression à sec, une pompe de Roots ou une turbopompe, qui comporte une chambre de pompage 2. Dans la chambre de pompage 2, pour générer l'effet de pompage, des pistons réalisés en correspondance non illustrés tournent en passant les uns le long des autres et le long de la paroi de boîtier de la pompe à vide. Dans ce cas, un fluide est aspiré de manière connue via une conduite d'amenée 3 hors d'une installation à vide 4 et il est éjecté via une bride de sortie non illustrée dans les figures. Lorsqu'il s'agit d'un fluide d'une installation pour un processus technique 4, les pistons et la paroi de boîtier peuvent s'encrasser, par exemple lors d'un processus technique, tel que par exemple la déposition chimique en phase vapeur (CVD). Des dépôts peuvent se former dans la pompe 2. Pour enlever les dépôts, on a agencé dans la conduite d'amenée 3 une électrode 5 qui s'étend jusque dans la pompe 2 et qui est connectée à un générateur de tension continue ou alternative 6. Dans l'exemple de réalisation, la conduite d'amenée 3 et la pompe 2 sont réalisées en matériau électriquement conducteur. La pompe 2 est branchée à la masse 7 et elle représente ainsi elle-même une deuxième électrode. La conduite d'amenée 3 est reliée à une amenée de gaz 8 pour le gaz de réaction pour produire le plasma. On voit dans la figure 2 la structure d'une partie d'une installation d'injection-coulée 11 comportant un dispositif 12 pour produire un produit de départ injectable et comportant un moule d'injection-coulée 13. Après avoir enlevé le produit final ou intermédiaire hors des chambres 22 du moule d'injection-coulée 13, on peut agencer un récipient 14, mobile en direction de la flèche 23, au-dessus du moule d'injection-coulée 13, comme ceci est illustré dans la figure 2. Le récipient 14 est accouplé au moule d'injection-coulée, avec étanchement au niveau de son ouverture (joint d'étanchéité 20), de telle sorte que les chambres 22 du moule d'injection-coulée 13 peuvent être évacuées. Des encrassements 21 dans les chambres 22 peuvent être détachés par un traitement au plasma et être aspirés. En variante, le moule d'injection-coulée 12 pourrait également être reçu complètement dans un récipient. Le récipient 14 comprend une amenée de gaz de réaction 15 et un raccord à une pompe à vide 16. Au moyen d'une électrode 17 (masse 19) et d'un générateur de tension continue ou alternative 18, on peut produire le plasma. Le dispositif de nettoyage à plasma est orienté vers le moule d'injection-coulée (13). L'invention concerne un composant de machine (1) et/ou une installation pour un processus technique (11), comportant un dispositif de nettoyage à plasma intégré, et un procédé de nettoyage. Une chambre (2) sert en particulier à recevoir des éléments de machine agencés mobiles et elle est traversée par un fluide ou elle reçoit une matière capable de s'écouler. Dans la pratique, il arrive souvent que par exemple des pompes, des filtres, des catalyseurs, des réacteurs, des conduites tubulaires, des moules d'injection-coulée, des malaxeurs etc. s'encrassent par des résidus de fluide. Le dispositif de nettoyage à plasma est constitué essentiellement par une amenée (8) et par une évacuation de gaz de réaction vers et depuis la chambre (2) et par une électrode (5) agencée dans la chambre (2) pour la production du plasma. On peut enlever à tout moment ou éviter dès le départ des dépôts dans la chambre (2). Dans d'autres modes de réalisation, on peut produire le plasma également sans électrode (par exemple au moyen d'un rayonnement à micro-ondes). On peut le produire également au moyen d'électrodes à effet capacitif. On peut produire le plasma dans la plage de dépression (plasma à basse pression) ou dans la plage de surpression (par exemple corona, décharge à barrière, décharge à micro-ondes). Liste des références 1 pompe à vide 2 chambre de pompage 3 conduite d'amenée 4 installation à vide 5 électrode 6 générateur de tension continue ou alternative 7 masse 8 amenée de gaz 11 installation d'injection-coulée 12 dispositif pour produire un produit de départ injectable 13 moule d'injection-coulée 14 récipient 15 amenée de gaz de réaction 16 pompe à vide 17 électrode 18 générateur de tension continue ou alternative 19 masse 20 joint d'étanchéité 21 encrassement 22 chambre 23 direction de déplacement du récipient Revendications 1. Composant de machine (1) et/ou installation pour un processus technique (11), comportant une chambre (2 ; 22) recevant un fluide ou une matière capable de s'écouler, dans laquelle sont agencés mobiles en particulier des éléments de machine, caractérisé (e) en ce qu'un dispositif de nettoyage à plasma constitué essentiellement par une amenée (8 ; 15) et une évacuation de gaz de réaction vers et depuis la chambre (2 ; 22) et par une électrode (5 ; 17) agencée dans ou sur la chambre (2 ; 22) pour la production du plasma est intégré dans le composant de machine (1) et/ou dans l'installation technique (11). 2. Composant de machine (1) et/ou installation pour un processus technique (11) selon la revendication 1, caractérisé (e) en ce qu'il s'agit d'un composant de machine réalisé par une pompe à vide (1). 3. Composant de machine (1) et/ou installation pour un processus technique (11) selon la revendication 1, caractérisé (e) en ce qu'il s'agit d'une installation d'injection-coulée (11), et en ce que le dispositif de nettoyage à plasma est orienté vers le moule d'injection-coulée (13). 4. Procédé de nettoyage d'une chambre (2 ; 22), recevant un fluide ou une matière capable de s'écouler, dans un composant de machine (1) et/ou dans une installation pour un processus technique (11), chambre dans laquelle sont agencés mobiles en particulier des éléments de machine, caractérisé en ce que l'on fait fonctionner un dispositif de nettoyage à plasma, constitué essentiellement par une amenée (8) et une évacuation de gaz de réaction vers et depuis la chambre (2 ; 22) et par une électrode (5 ; 17) agencée dans ou sur la chambre (2 ; 22) pour la production du plasma, qui est intégré dans le composant de machine (1) et/ou dans l'installation technique (11).