Brevet FR3007815A1 — publié le 20150102

L'invention concerne les connexions fluidiques, en particulier les connexions ou raccordements fluidiques permettant de raccorder une conduite fluide à une autre conduite ou à un récipient, dans le domaine des applications biopharmaceutiques. Plus précisément, les conduites ou tubes utilisés dans le domaine biopharmaceutique sont des tubes souples, qui servent à transporter des substances biopharmaceutiques diverses, avec le plus souvent des précautions d'asepsie nécessaires. Dans les applications biopharmaceutiques, ce type de tube souple permet la circulation, le passage, la communication d'un fluide, tel qu'un fluide biopharmaceutique et peut être raccordé au moyen d'une connexion fluidique soit à un tube souple similaire soit à un récipient ou un contenant, qui peut être rigide ou souple lui aussi. Ledit récipient ou contenant peut-être une poche souple ou semi rigide, une enceinte rigide, un filtre ou une cartouche filtrante ou encore tout autre appareil utilisé dans un ensemble biopharmaceutique. Dans une réalisation typique, par exemple, les connexions fluidiques présentent un diamètre intérieur utile compris entre par exemple 4 millimètres et 30 millimètres. Dans les raccordements fluides entre tubes, poches, enceintes, cartouches filtrantes, et autre dispositifs biopharmaceutiques, il est très fréquent d'utiliser des connexions dites rapides où l'on vient accoupler un connecteur de type mâle dans un connecteur de type femelle. Les connecteurs en question sont habituellement réalisés en matière plastique. En vue d'assurer une bonne performance en terme d'étanchéité avec prise en compte des dispersions de fabrication et les diverses tolérances admises, il est habituel d'installer un ou plusieurs joints d'étanchéité entre la partie mâle et la partie femelle. En pratique, on utilise souvent un joint torique placé dans une gorge annulaire. Il est plus facile de réaliser une telle gorge sur la partie mâle (gorge extérieure) que sur la partie femelle (gorge intérieure), et par conséquent on dispose avantageusement le joint torique dans une gorge annulaire de l'embout mâle. Par ailleurs, il est avantageux de prévoir un verrouillage de la connexion entre le connecteur femelle connecteur mâle de manière à éviter un débranchement non désiré ou intempestif de la connexion mâle-femelle. On obtient classiquement ce verrouillage par des moyens de clipsage. En pratique, on préfère prévoir ces moyens de clipsage sous forme intégrée par coopération de formes entre des éléments du connecteur femelle et du connecteur mâle, comme ceci est enseigné du document US8029024. Pour des raisons de facilité d'obtention des pièces plastiques concernées, on o dispose souvent au moins une languette élastique dans la partie femelle, cette languette élastique s'écartant vers l'extérieur lors du passage de l'embout mâle vers la position de couplage ; la languette élastique revient ensuite vers une position de repos dans laquelle elle bute contre une surface de butée appartenant au connecteur mâle, dans la position d'accouplement. 15 De plus, cette configuration favorise la sécurisation du clipsage, car il faut alors écarter les pattes flexibles pour pouvoir déverrouiller la connexion, ce qui est plus difficile à réaliser que de resserrer les pattes flexibles vers le centre (ce qui serait le cas si les pattes flexibles étaient agencées sur le connecteur mâle). 20 Une autre contrainte réside dans l'exigence de compacité radiale de la solution de couplage mâle-femelle avec son dispositif de clipsage, en particulier il faut veiller à diminuer l'encombrement radial total pour un diamètre intérieur utile donné de la connexion fluide. 25 Cependant, dans la configuration précitée, lors du mouvement d'insertion du connecteur mâle dans le connecteur femelle, il arrive que l'extrémité libre de la patte flexible interfère avec la surface extérieure du joint d'étanchéité lorsque celui-ci avance ce qui peut provoquer une détérioration du joint par exemple par rayure. 30 II existe par conséquent le besoin de proposer une amélioration destinée à pallier, au moins en partie, un des inconvénients précités de l'art antérieur connu. Ci-après, un exposé de l'invention telle que caractérisée dans les revendications. Selon un premier aspect, l'invention a pour objet un dispositif de connexion fluidique apte et destiné à raccorder une première paroi délimitant un premier espace fluidique, à une seconde paroi délimitant un second espace fluidique, dans un ensemble biopharmaceutique, de sorte à être apte et destiné à assurer une communication fluidique entre le premier espace fluidique et le second espace fluidique, comprenant : - un premier connecteur, délimitant un premier passage creux, apte et destiné à être raccordé à la première paroi et en communication fluidique avec le premier espace fluidique, le premier connecteur étant de type mâle, le premier connecteur io comprenant au moins un joint d'étanchéité et une collerette de clipsage, le joint d'étanchéité s'étendant radialement depuis l'axe jusqu'à une première distance radiale R1, cette première distance étant mesurée avant couplage lorsque le joint d'étanchéité est monté sur le premier connecteur, - un second connecteur délimitant un second passage creux, apte et destiné à être 15 raccordé à la seconde paroi et en communication fluidique avec le second espace fluidique, le second connecteur étant de type femelle, le premier connecteur et le second connecteur étant aptes et destinés à être couplés mutuellement dans une position de couplage relative, selon un axe A, le deuxième connecteur comprenant au moins une patte flexible avec au moins une 20 extrémité libre sur laquelle vient buter la collerette de verrouillage en position de couplage, pour empêcher un retrait à partir de la position de couplage, l'extrémité libre la languette flexible étant séparée de l'axe au repos par une deuxième distance radiale R2, caractérisé en ce que R2 > R1, à savoir la deuxième distance radiale R2 est 25 supérieure à la première distance radiale R1. Moyennant quoi on ne risque pas d'abimer le joint torique par la languette flexible lors de l'insertion, et on garantit ainsi une qualité optimale de la fonction étanchéité au moyen du joint torique. 30 Selon une réalisation, la languette flexible est circonscrite par rapport à l'axe entre la deuxième distance radiale R2 et une troisième distance radiale R3, laquelle vérifie la relation 1 Selon une réalisation, on dispose deux pattes flexibles diamétralement opposées. On propose ainsi une solution équilibrée, symétrique et particulièrement simple. Selon une réalisation, on dispose deux joints toriques entre l'extrémité avant du premier connecteur et la collerette io De sorte que l'on renforce le niveau d'étanchéité obtenu. Selon une réalisation, le joint d'étanchéité est un joint torique ou un joint à lèvre en matériau élastomère. Moyennant quoi le joint peut être compressé en position d'accouplement pour 15 procurer une bonne performance en étanchéité. De plus il peut se déformer pendant le mouvement d'insertion d'accouplement. Selon une réalisation, chaque patte flexible est reliée à un organe de déverrouillage obtenu intégralement par moulage du deuxième connecteur, et qui comprend un 20 élément de liaison relié à la patte flexible, une zone d'appui, une jambe radiale agencée entre l'élément de liaison et la zone d'appui, la zone d'appui étant destinée à être pressée radialement vers l'intérieur pour écarter radialement la patte flexible vers l'extérieur et libérer ainsi la collerette de verrouillage. Cette disposition permet de fournir une possibilité de déverrouiller la languette de 25 verrouillage et par conséquent de désaccoupler les premier et second connecteurs. Selon une réalisation, l'organe de déverrouillage comprend un moyen de verrouillage secondaire de la zone d'appui, pour empêcher le déplacement de la zone d'appui radialement vers l'intérieur, pour rendre ainsi la connexion doublement verrouillée. 30 On obtient ainsi un verrou secondaire qui permet de sécuriser le verrouillage primaire. Avantageusement, l'effacement du verrouillage secondaire peut donner lieu à une détérioration qui restera visible comme indicateur de tentative de déconnexion. Selon une réalisation, le moyen de verrouillage secondaire est un doigt radial qui 35 peut être déplacé entre une position inactive et une position active. Ce qui représente une solution simple pour le verrouillage secondaire. Selon une réalisation, le moyen de verrouillage secondaire forme un témoin de tentative de déverrouillage et peut comprendre une zone fusible. Moyennant quoi, toute tentative d'effacement du verrou secondaire provoquera la rupture de la zone fusible et sera un indicateur visible rémanent de la tentative de déverrouillage. Selon une réalisation, le second connecteur comprend une interface auxiliaire o additionnelle de type femelle formée symétriquement par rapport à la première interface de type femelle, ladite interface auxiliaire étant configurée pour recevoir un troisième connecteur de type mâle. Moyennant quoi, le second connecteur forme un raccord femelle-femelle permettant de raccorder entre eux deux connecteurs de type mâle. 15 Selon une réalisation, la collerette comprend un ergot anti-rotation, qui présente une extension radiale plus importante que le reste de la collerette. Moyennant quoi on peut empêcher une rotation relative entre le premier et le second connecteur en position de couplage. 20 Selon une réalisation, le premier connecteur ou le second connecteur comprend en outre un identifiant de type code barre ou étiquette RFID ou code couleur. Moyennant quoi l'accès à des informations relatives à la poche souple et/ou au produit biopharmaceutique y contenu est aisé, en particulier pour contribuer à la 25 fonction traçabilité. Selon un deuxième aspect, l'invention a pour objet un ensemble biopharmaceutique comprenant un dispositif de connexion fluidique tel que décrit ci-dessus. 30 Selon un troisième aspect, l'invention vise aussi un kit de pièces comprenant le premier connecteur et le second connecteur décrits ci-dessus. En outre, l'invention vise un assemblage des pièces ci-dessus dans un état assemblé. On décrit maintenant brièvement les figures des dessins. La figure 1 est une vue éclatée d'un dispositif de connexion conforme à la présente invention. La figure 2 est une vue en coupe axiale du dispositif de connexion de la figure 1, en position séparée. La figure 3 est une coupe axiale du dispositif de connexion de la figure 1, en position accouplée. Les figures 4, 5 et 6 sont analogues à la figure 3 et montrent des variantes du dispositif de connexion, illustrant un organe de déverrouillage et un verrouillage secondaire. io La figure 7 illustre une variante du dispositif de connexion permettant de raccorder de connecteur mâle au moyen d'un connecteur double femelle. Les figures 8A et 8B illustrent une variante du dispositif de connexion avec une fonction anti rotation. 15 Ci-après un exposé détaillé d'un mode de réalisation de l'invention assorti d'exemples et de référence aux dessins. Dans l'exemple illustré aux figures 1 à 3, il s'agit de raccorder un premier connecteur 1, de type mâle à un second connecteur 2 de type femelle. 20 Dans l'exemple illustré ici, le premier connecteur 1 est destiné à être raccordé à un tube souple 11 qui peut être défini généralement comme une première paroi 11 délimitant un premier espace fluidique 71. Dans l'exemple illustré ici, le second connecteur 2 est destiné à être raccordé à une poche biopharmaceutique 12 qui forme un second espace fluidique 72. 25 Le premier connecteur 1 et le second connecteur 2 sont réalisés en matière synthétique, plus précisément ils peuvent être obtenus par moulage d'une matière plastique, par exemple polypropylène, du polyéthylène, du polycarbonate, du polysulfone, polyamide, PBT, ABS, ou autre matière plastique analogue. 30 Le premier connecteur 1 comprend une interface de connexion de type mâle, de forme générale de révolution autour de l'axe A, avec une extrémité avant 18, une première gorge annulaire 65 prévue pour recevoir un premier joint d'étanchéité 35, en l'occurrence ici un joint torique en matière élastomère, et optionnellement une seconde gorge annulaire 66 prévue pour recevoir un second joint d'étanchéité 36, en l'occurrence ici aussi un joint torique en matière élastomère. Les deux joints d'étanchéité sont disposés l'un à la suite de l'autre selon la direction axiale A, mais dans des positions radiales identiques, entre l'extrémité avant 18 et une collerette sera vue ci-après. Lorsque le joint d'étanchéité (respectivement les joints d'étanchéité) est en place dans la gorge il occupe une dimension radiale maximum notée R1, distance mesurée à partir de l'axe lorsque que le joint d'étanchéité est en place dans la gorge mais que le premier connecteur n'est pas encore inséré dans le second connecteur. io En arrière des joints d'étanchéité, l'interface mâle comprend en outre une collerette d'arrêt 14 aussi appelé collerette de clipsage 14, qui présente une extension radiale maximum référencée R6. De manière optionnelle, cette collerette 14 peut comprendre un épaulement annulaire 14a qui s'étend entre une position radiale intermédiaire R4 et l'extension 15 radiale maximum R6. Le diamètre intérieur de l'espace creux 81 délimité par le cylindre intérieur du premier connecteur est référencé par D9. Le premier connecteur 1 comprend en outre une interface de raccordement avec le 20 premier espace fluidique, que celui-ci soit un tube, une poche souple, une cartouche filtrante. Dans l'exemple représenté, il s'agit d'un tube souple 11 qui vient s'insérer sur un embout 9 du premier connecteur. Deux variantes alternatives pour raccordement du tube 11 sur l'embout 9 sont 25 illustrées la figure 2 : - En partie supérieure de la coupe fig. 2, le tube 11 est serré sur l'embout par un collier de serrage classique 3 à oreille, protégé par un capot de protection 5 dessiné en ligne pointillée, - En partie inférieure de la coupe fig. 2, le tube 11 est serré sur l'embout par des 30 pattes flexibles intégrées 95 pressées radialement vers l'intérieur par une bague distincte 96 coulissante axialement. Une collerette auxiliaire 16, de plus grande dimension que la première collerette 14 déjà évoquée peut fournir plusieurs fonctionnalités, comme l'arrêt de la bague 35 coulissante 96 et optionnellement son clipsage, elle peut faire office d'éléments de préhension pour un utilisateur, elle peut servir de butée d'arrêt pour l'insertion du tube. En outre cette collerette auxiliaire 16 peut servir de butée d'arrêt aux mouvements de couplage comme il sera vu ci-après. Le second connecteur 2 comprend un cylindre intérieur 26 pour recevoir la partie mâle, de révolution autour de l'axe A et ayant un rayon référencé R5. Dans la position accouplée, le joint d'étanchéité 35 (respectivement 36) vient porter avec une compression radiale sur ce cylindre intérieur 26, lequel forme un espace creux 82. Par conséquent, on remarque que pour obtenir cette pression radiale, le rayon R1 io doit être légèrement supérieur au rayon R5. En outre, le second connecteur 2 comprend au moins une languette flexible 24 prévue pour coopérer avec la collerette 14 susmentionnée afin de procurer le verrouillage de la position d'accouplement ; en l'occurrence ici on prévoit deux 15 languettes flexibles diamétralement opposées, chacune ayant une emplanture 24b et une extrémité libre 24a, dirigée vers le second espace fluidique, c'est-à-dire vers l'arrière du second connecteur. Plus précisément, pendant le mouvement d'insertion de la partie mâle, la collerette 20 14 écarte radialement vers l'extérieur les extrémités libres 24a de chaque languette flexible. Dès que l'insertion du connecteur mâle a atteint une certaine course, la collerette 14 a dépassé les extrémités libres 24a des languettes, et ces dernières reviennent vers l'intérieur par effet d'élasticité. Dans cette position, l'extrémité libre des languettes bute contre l'épaulement 14a de la collerette 14, ce qui empêche un 25 retrait de la partie mâle ; on obtient ainsi un verrouillage de la position d'accouplement par clipsage. Toute autre coopération de formes entre des formes appartenant à la partie mâle et des formes appartenant à la partie femelle pourrait aussi être réalisée pour obtenir un résultat similaire. 30 Le second connecteur 2 comprend également disque de fixation 28, prévu pour être fixé par soudure 29 à poche enveloppe 12 encore un filtre de produit biopharmaceutique. Toutefois le second connecteur 2 pourrait aussi être prévu pour être raccordé à un second tube souple de manière similaire à ce qui est présenté pour le premier connecteur. 35 Selon une disposition avantageuse, l'extrémité libre 24a de la languette flexible est séparée de l'axe par une deuxième distance radiale notée R2, telle que R2 > R1, à savoir la deuxième distance radiale R2 est supérieure à la première distance radiale R1. Ainsi, pendant le mouvement d'insertion, l'extrémité libre de la languette, même si elle présente une arête agressive ne peut pas blesser les joints toriques. Selon un aspect avantageux, la languette flexible occupe radicalement un espace limité ; en effet la languette flexible est circonscrite par rapport à l'axe entre la deuxième distance radiale R2 et une troisième distance radiale R3, laquelle vérifie la io relation 1 La figure 7 montre un autre mode de réalisation dans lequel le second connecteur 2 comprend deux interfaces de couplage femelle agencées tête-bêche le long d'un axe A, on peut ainsi appeler ce connecteur un raccord « double femelle ». La première interface femelle 91 est destinée à recevoir par accouplement le premier io connecteur mâle 1. La seconde interface femelle 92 est destinée à recevoir par accouplement un troisième connecteur 93 de type mâle. Les interfaces mâle et femelle proprement dites sont identiques ou similaires à ce qui a été décrit ci-dessus. En particulier, la géométrie et la position des languettes de verrouillage 24,24' sont conformes à ce qui a été décrit ci-dessus pour éviter une blessure du joint torique par 15 l'extrémité de ces languettes de verrouillage. Bien que non représentés, des organes de déverrouillage et optionnellement des verrous secondaires tels que décrit ci-dessus peuvent aussi équiper le connecteur double femelle 2. Les figures 8A et 8B représentent une variante de réalisation, dans lequel une 20 fonction anti rotation est ajoutée. Plus précisément, la collerette de clipsage 14 se réduit à deux ergots 13 s'étendant radialement vers l'extérieur, chaque ergot étant prévu pour coopérer avec la languette flexible 24 de la même manière indiquée précédemment pour la collerette 14 de révolution. Étant donné que les ergots 13 font saillie un peu plus vers l'extérieur, il forme une 25 butée tangentielle vis-à-vis du corps 27 du connecteur ; ainsi un mouvement de rotation relatif du premier connecteur par rapport au second connecteur est empêché. En outre, il faut remarquer la compacité axiale de l'accouplement mâle femelle avec 30 fonction verrouillage intégrée. En effet, la distance axiale entre la collerette de clipsage 14 et l'extrémité avant 18 du connecteur mâle est inférieure au diamètre intérieur D9 de la conduite utile. En outre, la distance axiale entre le disque de fixation 28 et l'emplanture des pattes flexibles 24b et inférieure au double diamètre intérieur D9 de la conduite utile. Par conséquent, à la fois le connecteur mâle 1 et le 35 connecteur femelle 2 présentent une compacité axiale optimisée. En outre, il est prévu une caractéristique optionnelle compatible avec toutes les variantes de réalisation précédemment évoquées : il s'agit de l'intégration d'un identifiant 50, de type code barre ou étiquette électronique par exemple de type RFID. De façon préférée, on dispose cet identifiant en surface sur le second connecteur 2, mais on pourrait dans le cas de l'étiquette RFID prévoir que celle-ci est disposée n'importe où sur le premier connecteur 1 et le second connecteur 2, accessible par lecture de type transpondeur.10 REVENDICATIONS1. Dispositif de connexion fluidique apte et destiné à raccorder une première paroi délimitant un premier espace fluidique (71), à une seconde paroi délimitant un second espace fluidique (72), dans un ensemble biopharmaceutique, de sorte à être apte et destiné à assurer une communication fluidique entre le premier espace fluidique et le second espace fluidique, comprenant : - un premier connecteur (1), délimitant un premier passage creux (81), apte et destiné à être raccordé à la première paroi et en communication fluidique avec le io premier espace fluidique, le premier connecteur étant de type mâle, le premier connecteur comprenant au moins un joint d'étanchéité et une collerette de clipsage (14), le joint d'étanchéité s'étendant radialement depuis l'axe jusqu'à une première distance radiale R1, cette première distance étant mesurée avant couplage lorsque le joint d'étanchéité est monté sur le premier connecteur, 15 - un second connecteur (2) délimitant un second passage creux (82), apte et destiné à être raccordé à la seconde paroi et en communication fluidique avec le second espace fluidique, le second connecteur étant de type femelle, le premier connecteur et le second connecteur étant aptes et destinés à être couplés mutuellement dans une position de couplage relative, selon un axe A 20 le deuxième connecteur comprenant au moins une patte flexible (24) avec au moins une extrémité libre (24a) sur laquelle vient buter la collerette de verrouillage (14) en position de couplage, pour empêcher un retrait à partir de la position de couplage, l'extrémité libre la languette flexible est séparée de l'axe au repos par une deuxième distance radiale R2, 25 caractérisé en ce que R2 > R1, à savoir la deuxième distance radiale R2 est supérieure à la première distance radiale R1. 2. Dispositif de raccord selon la revendication 1, dans lequel la languette flexible est circonscrite par rapport à l'axe entre la deuxième distance radiale R2 et une 30 troisième distance radiale R3, laquelle vérifie la relation 1 3. Dispositif selon l'une des revendications 1-2, dans lequel la collerette de clipsage (14) présente une extension radiale maximum notée R6 qui vérifie la relation 1 4. Dispositif selon l'une des revendications 1-3, comprenant deux pattes flexibles (24) diamétralement opposées. 5. Dispositif selon l'une des revendications 1-4, comprenant deux joints toriques (35,36) entre l'extrémité avant (18) du premier connecteur et la collerette (14). 6. Dispositif selon l'une des revendications 1-5, dans lequel le joint d'étanchéité est un joint torique ou un joint à lèvre en matériau élastomère. 7. Dispositif selon l'une des revendications 1-6, dans lequel chaque patte flexible (24) est relié à un organe de déverrouillage (25) obtenu intégralement par moulage du deuxième connecteur, et qui comprend un élément de liaison (21) relié à la patte flexible, une zone d'appui (22), une jambe radiale (20) agencée entre l'élément de liaison et la zone d'appui, la zone d'appui étant destinée à être pressée radialement vers l'intérieur pour écarter radialement la patte flexible vers l'extérieur et libérer ainsi la collerette de verrouillage. 8. Dispositif selon la revendication 7, dans lequel l'organe de déverrouillage (25) comprend un moyen de verrouillage secondaire (23) de la zone d'appui (22), pour empêcher le déplacement de la zone d'appui (22) radialement vers l'intérieur, et rendre ainsi la connexion doublement verrouillée. 9. Dispositif selon la revendication 8, dans lequel le moyen de verrouillage secondaire (23) est un doigt radial qui peut être déplacé entre une position inactive et une position active. 10. Dispositif selon l'une des revendications 7-9, dans lequel le moyen de verrouillage secondaire (23) forme un témoin de tentative de déverrouillage et peut comprendre une zone fusible. 11. Dispositif selon l'une des revendications 1-10, dans lequel le second connecteur comprend une interface auxiliaire (92) additionnelle de type femelle formée symétriquement par rapport à la première interface de type femelle (91), ladite interface auxiliaire étant configurée pour recevoir un troisième connecteur de type mâle (93). 12. Dispositif selon l'une des revendications 1-11, dans lequel la collerette (14) comprend un ergot anti-rotation (13), qui présente une extension radiale plus importante que le reste de la collerette. 13. Dispositif selon l'une des revendications 1-12, dans lequel le premier connecteur ou le second connecteur comprend en outre un identifiant (50) de type code barre ou étiquette RFID ou code couleur. 14. Ensemble biopharmaceutique comprenant un dispositif de connexion fluidique selon l'une des revendications 1 à 13.