DOMAINE TECHNIQUE DE L’INVENTION

L’invention concerne un dispositif de jonction étanche entre deux enceintes délimitant respectivement un volume de confinement, chaque enceinte comprenant une porte munie respectivement d’une bride complémentaire coaxiale, la porte de Tune des enceintes et la bride de la porte de l’autre enceinte étant munies d’au moins un joint d’étanchéité périphérique.

Par enceinte, on entend dans la présente demande tout produit, équipement ou installation délimitant un volume. Ainsi, il peut s’agit d’un isolateur, d’un récipient, d’un conteneur, d’un sac.

Par volume de confinement, on entend un volume clos isolé du milieu extérieur. Il peut s’agir notamment, mais non exclusivement, d’un volume de préparation, de stockage et/ou de manipulation de produits ne devant pas être en contact avec l'extérieur ou avec un utilisateur.

Le dispositif de jonction selon l’invention est destiné notamment, mais non exclusivement, à raccorder deux enceintes en vue de transférer des produits de l’une à l’autre sans rupture du confinement. Il peut s’agir par exemple du transfert de produits dangereux comme certains produits biologiques, chimiques ou radioactifs, du transfert de composants tels que bouchons, flacons, pistons, seringues, etc., du transfert de dispositifs de contrôle environnementaux tels que des plaques de milieu de culture, des compteurs particulaires, etc., du transfert de systèmes de nettoyage, du transfert de liquides, de poudres, d’outils, du transfert de déchets vers l’extérieur de l’enceinte et/ou du transfert de tout élément nécessaire à la production ou à la maintenance de la ligne de production.

ETAT DE LA TECHNIQUE

Le transfert de produits d’un volume à un autre sans que le confinement de ces volumes ne soit rompu est une problématique délicate à résoudre. Pour répondre à celle-ci, des dispositifs de jonction étanches à double porte ont été développés. Citons par exemple ceux décrits dans les demandes de brevet FR2777822 et FR3036054 et le brevet US6591662. Les dispositifs de jonction double porte décrit dans ces documents sont formés par un premier et un deuxième ensembles porte/bride, l’un des ensembles porte/bride étant celui de l’enceinte dans laquelle doit être transférer les produits, l’autre ensemble porte/bride étant celui de l’enceinte depuis lequel les produits vont être transférés. Une des enceintes à connecter peut, par exemple, être un récipient de collecte de déchets, de type conteneur, l’autre enceinte pouvant être une enceinte de manipulation. Les brides de chaque ensemble délimitent une ouverture de passage obturée respectivement par une porte, l’étanchéité entre les brides et les portes de chacune des enceintes étant assurée par un joint d’étanchéité généralement en élastomère.

Dans les demandes de brevet FR2777822 et FR3036054, la connexion des enceintes entre elles est réalisée par système dit à baïonnettes, des oreilles mâles de la bride et de la porte du conteneur venant s'engager respectivement dans des oreilles femelles de la bride et de la porte de l’autre enceinte, suivi d'une rotation du conteneur permettant le verrouillage de la bride du conteneur sur la bride de l’enceinte de manipulation, ainsi que celui de la porte du conteneur sur la porte de l’enceinte, le dé verrouillage des portes raccordées l’une à l’autre étant réalisé par dé verrouillage des portes de leurs brides respectives.

Les joints classiquement mis en œuvre dans ce type de dispositifs de jonction sont des joints à lèvres en forme de sapin (ou harpon). Les figures la à le montrent un exemple d’arrangement de double porte avec de tels joints. Ces dispositifs de jonction donnent dans l’ensemble satisfaction. Cependant, les mouvements de rotation pour assurer le verrouillage des brides et portes entre elles d’un part et le déverrouillage des portes de leurs brides respectives pour placer le volume des enceintes en communication d’autre part, et inversement, exercent des contraintes récurrentes du fait d’opérations de transfert répétitives sur les joints. Cela génère un risque de déformation, de torsion et de déplacement des joints d’étanchéité lors du raccordement des enceintes à l’autre compte tenu de leur arrangement, et donc la survenue d’un problème d’étanchéité générant une rupture du confinement des enceintes.

Dans le brevet US6591662, la connexion des enceintes est assurée par des moyens magnétiques portés par la porte de chacune des enceintes ou par des moyens pneumatiques agissant entre les portes. Aucun mouvement de rotation entre les portes n’intervient. Il s’agit donc d’un environnement dit statique. Les joints mis en œuvre dans ce type de dispositifs de jonction sont des joints pleins, ces derniers offrant un meilleur placage et assurant une étanchéité satisfaisante. De tels joints restent cependant inadaptés dans un environnement dynamique tel que celui des dispositifs de jonction actionnables par mouvement de rotation.

L’invention vise à remédier à ces problèmes en proposant un dispositif de jonction étanche entre deux enceintes de confinement offrant une étanchéité entre lesdites enceintes renforcée, stable et durable.

OBJET DE L’INVENTION

A cet effet, et selon un premier aspect, l’invention propose un dispositif de jonction étanche entre deux portes munies respectivement d’une bride complémentaire coaxiale présentant avantageusement une interface d’accouplement cylindrique, l’une des portes et la bride de l’autre porte étant munies d’au moins un joint d’étanchéité périphérique, ledit dispositif étant remarquable en ce que chacun desdits joints périphériques comporte un corps de joint annulaire prolongé sur sa partie périphérique externe par un talon discal, la porte et la bride portant les joints d’étanchéité comportant une surface d’appui tubulaire complémentaire de la face périphérique externe du corps de joint d’une part et une gorge circulaire pour l’engagement dudit talon tubulaire d’autre part, le corps de joint comprenant préférentiellement au moins une face de contact avec l’une des brides et/ou l’une des portes qui est non lisse.

Ainsi, grâce à l’arrangement des joints d’étanchéité et à leur assemblage avec la partie les portant, les joints d’étanchéité équipant le dispositif de jonction présentent une résistance plus importante aux frottements rencontrés lors des mouvements de rotation des éléments les uns par rapport aux autres lors du raccordement d’une enceinte à une autre et de l’ouverture lors du transfert d’un composant de l’enceinte à une autre, et inversement.

Avantageusement, les joints d’étanchéité présentent une section transversale en « L ». Cette configuration offre l’avantage d’être simple à usiner. Elle permet ainsi de réduire les risques de problème d’étanchéité, et donc de la rupture du confinement, en conséquence d’un mauvais usinage.

Avantageusement, les joints d’étanchéité sont inversés symétriquement par rapport au plan transversal lorsque les portes et les brides sont raccordées entre elles.

Avantageusement, la face périphérique externe du corps de joint est lisse. Avantageusement, le corps de joint présente une face de contact périphérique interne tubulaire non lisse et/ou une face de contact avant annulaire non lisse. Cela permet ainsi de favoriser le frottement lors du raccordement du conteneur à l’enceinte de manipulation et ainsi de renforcer l’étanchéité.

Avantageusement, le corps de joint a une épaisseur supérieure à celle du talon discal.

Avantageusement, les joints d’étanchéité sont réalisés en tout ou partie en un matériau silicone ou autres matériaux minimisant les phénomènes de rémanence chargé ou ayant un traitement de surface anti-frottement.

Avantageusement, les joints d’étanchéité comportent un insert de renfort.

L’avantage d’un tel dispositif de jonction est de pouvoir être mis en œuvre avec un mécanisme rotatif de verrouillage et déverrouillage de portes et de brides tout en offrant une étanchéité renforcée, stable et durable similaire à celle d’un joint statique.

L’invention concerne également un joint d’étanchéité pour une bride ou une porte destinée à former un dispositif de jonction tel que décrit précédemment, comprenant un corps de joint annulaire prolongé à sa partie périphérique externe par un talon discal, ledit corps de joint présentant avantageusement une face périphérique interne tubulaire non lisse et/ou une face avant annulaire non lisse. La face périphérique interne tubulaire et le face avant annulaire définissent des faces destinées à être en contact avec l’une des brides et/ou l’une des portes du dispositif de jonction.

L’invention concerne également une porte équipant une enceinte de confinement, munie d’un joint d’étanchéité tel que décrit précédemment.

L’invention concerne également une enceinte de confinement, munie d’un joint d’étanchéité tel que décrit précédemment.

L’invention concerne également un isolateur comprenant une bride délimitant une ouverture d’accès à l’intérieur de l’enceinte, une porte obturant de manière étanche l’ouverture d’accès et un joint d’étanchéité tel que décrit précédemment porté par la bride ou la porte.

BREVE DESCRIPTION DES FIGURES D’autres caractéristiques et avantages de l’invention ressortiront de la description détaillée de l’invention qui va suivre en référence aux figures annexées et dans lesquelles : la figure la représente une vue en coupe transversale d’un dispositif de jonction étanche de l’art antérieur, entre deux enceintes ; la figure lb représente une vue en coupe transversale de l’une des parties constitutives du dispositif de jonction de la figure la ; la figure le représente une vue en coupe transversale de l’autre partie constitutive du dispositif de jonction de la figure la ; la figure 2 représente une vue en coupe transversale d’un dispositif de jonction étanche entre deux enceintes selon l’invention ; la figure 3 représente une vue en coupe transversale de l’une des parties constitutives du dispositif de jonction de la figure 2 ; la figure 4 représente le joint d’étanchéité de la partie constitutive du dispositif de jonction de la figure 3 ; la figure 4bis représente une variante de réalisation du joint d’étanchéité de la partie constitutive du dispositif de jonction de la figure 3 ; la figure 5 représente une vue en coupe transversale de l’autre partie constitutive du dispositif de jonction de la figure 2 ; la figure 6 représente le joint d’étanchéité de la partie constitutive du dispositif de jonction de la figure 5 ; la figure 6bis représente une variante de réalisation du joint d’étanchéité de la partie constitutive du dispositif de jonction de la figure 5 ; la figure 7 représente le dispositif de jonction de la figure 2, les enceintes étant ouvertes l’une vers l’autre sans rupture de confinement ; la figure 8 représente une variante de réalisation de la partie constitutive de la figure 3; la figure 8bis représente une vue en perspective éclatée de la porte constituant la partie constitutive de la figure 8 ; la figure 9 représente une variante de réalisation de la partie constitutive de la figure 5; la figure 9bis représente une vue en perspective éclatée de la bride constituant la partie constitutive de la figure 9.

Pour plus de clarté, les éléments identiques ou similaires des différents modes de réalisation sont repérés par des signes de références identique sur l’ensemble des figures. DESCRIPTION DETAILLEE DE L’INVENTION

En relation avec les figures 2 à 7, il est décrit un dispositif de jonction étanche entre deux enceintes isolées du milieu extérieur. Chaque enceinte comporte une bride 3, 7 et une porte 2, 5 obturant de manière étanche l’ouverture délimitée par la bride associée.

Selon un mode de réalisation particulier, l’une des enceintes est fixe tandis que l’autre enceinte est une enceinte transportable. L’enceinte fixe peut être une enceinte de manipulation tandis que l’enceinte transportable peut être un conteneur ou un sac. L’enceinte de manipulation comporte ainsi une bride 7 et une porte 5, de préférence circulaire, obturant de manière étanche l’ouverture délimitée par la bride 7. La porte 5 est montée articulée par rapport à la bride 7 autour d’un axe tangentiel à cette dernière. De même, le conteneur comporte une bride 3 et une porte 2 obturant de manière étanche l’ouverture délimitée par la bride 3. La porte 2, également circulaire, est dimensionnée pour s’inscrire dans l’ouverture délimitée par la bride 7 de la porte 5 de l’enceinte de manipulation de sorte à permettre son passage au travers de l’ouverture.

Le dispositif de jonction comporte deux parties munies respectivement d’une bride complémentaire coaxiale présentant une interface d’accouplement avantageusement cylindrique ou conique. Chaque partie est constituée par la porte de l’une des enceintes, les brides complémentaires étant les brides délimitant les ouvertures d’accès des enceintes respectives.

Le dispositif de jonction comporte en outre deux joints d’étanchéité 1, 4 périphériques. Dans le mode de réalisation représenté, l’un des joints d’étanchéité 4 est porté par la porte 5 de l’enceinte de manipulation tandis que l’autre joint 1 est porté par la bride 3 du conteneur. Il est bien entendu évident qu’il peut être prévu un arrangement inversé des joints d’étanchéité sans sortir du champ de l’invention.

Chaque joint d’étanchéité 1, 4 présente un corps de joint annulaire 10, 40, de section avantageusement parallélépipédique, prolongé sur sa périphérie externe par un talon discal 11, 41. Selon un mode de réalisation préféré, chaque joint d’étanchéité 1, 4 présente une section transversale sensiblement en « L » (figures 4 et 6).

Chaque joint d’étanchéité 1, 4 est reçu dans un logement de forme conjuguée prévu à cet effet dans la pièce le portant (porte ou bride). Chaque joint est ainsi arrangé pour combler entièrement le logement, ne laissant aucun vide ou interstice avec les portes et brides auxquelles il est associé. Comme représenté sur la figure 2, lorsque le conteneur est raccordé à G enceinte de manipulation, le joint d’étanchéité 4 de la porte 5 de l’enceinte de manipulation est en contact contre une portée circulaire 22 de la porte 2 du conteneur, tandis que le joint d’étanchéité 1 de la bride 3 du conteneur est en contact contre une portée circulaire 72 de la bride 7 de l’enceinte de manipulation (figure 2).

Ainsi, et plus particulièrement, la porte 5 de l’enceinte de manipulation comporte une gorge 50 circulaire dans laquelle le talon discal est engagé en force (figure 3). La gorge débouche sur la face périphérique extérieure 51 de la porte 5 et contre laquelle la bride 7 associée est placée en appui lorsque la porte de l’enceinte de manipulation est fermée. La gorge 50 de la porte est délimitée par une surface d’appui tubulaire 54 complémentaire de la face périphérique externe 44 du corps de joint 40 (figures 3 et 4).

De même, la bride 3 de l’enceinte de manipulation comporte une gorge 20 circulaire dans laquelle le talon 11 discal est engagé en force. La gorge 20 débouche du côté intérieur de la bride 3. La gorge 20 de la bride 3 est délimitée par une surface d’appui tubulaire 34 complémentaire de la face périphérique externe 14 du corps de joint 10 (figures 5 et 6).

Dans le mode de réalisation illustré, les gorges 20 et 50 sont aménagées de sorte à présenter un fond plat et une seule arête. Cela permet ainsi de faciliter le positionnement des joints 1 et 4 dans leur gorge respective 20, 50 et de conserver la géométrie générale des joints lors de leur insertion.

En place dans la pièce le portant, le corps de joint de chaque joint d’étanchéité 1 , 4 présente deux faces assurant l’étanchéité entre la pièce portant le joint et l’autre pièce d’une même partie d’une part et les pièces de même fonctionnalité (étanchéité porte/porte ou bride/bride) d’autre part lorsque les deux enceintes sont raccordées.

Ainsi, et plus particulièrement, la face périphérique interne 42 et la face avant annulaire (extérieure) 43 du corps de joint 40 définissent respectivement une première face d’étanchéité 42 assurant l’étanchéité entre la bride 7 et la porte 5 et une deuxième face d’étanchéité 43 assurant l’étanchéité entre la porte 5 le portant et la porte 2 du conteneur. Par « face avant », on entend la face orientée du côté extérieur de l’enceinte prise individuellement (i.e. sans raccordement avec une autre enceinte). Le joint d’étanchéité 4 de porte est arrangé pour que la face d’étanchéité 42 en contact avec la bride 7 s’étende dans un même plan que la face périphérique externe 51 de la porte 5 et définisse ainsi une interface d’étanchéité de forme conique lorsque la porte 5 de l’enceinte de manipulation est fermée mais également lorsque le conteneur est raccordé à l’enceinte de manipulation, les portes étant fermées.

De même, la face périphérique interne 12 et la face avant (ou extérieure) 13 du corps de joint 10 définissent respectivement une première face d’étanchéité 12 assurant l’étanchéité entre la bride 3 et la porte 2 et une deuxième face d’étanchéité 13 assurant l’étanchéité entre la porte 2 le portant et la porte 5 de l’enceinte de manipulation.

Le joint d’étanchéité 1 de bride est arrangé pour que la face d’étanchéité 12 en contact avec la porte 2 s’étende dans un même plan que la face périphérique interne 21 de la porte 2 et définisse ainsi une interface d’étanchéité de forme conique lorsque la porte 2 du conteneur est fermée mais également lorsque ce dernier est raccordé à l’enceinte de manipulation, les portes étant fermées.

La face d’étanchéité 43 du corps de joint 40, en appui sur la portée 22 de la porte 2 du conteneur, définit une interface d’étanchéité annulaire lorsque le récipient est raccordé à l’enceinte de manipulation, que les portes soient verrouillées sur leurs brides respectives ou déverrouillées. Lorsque les portes sont déverrouillées de leurs brides respectives pour permettre la communication entre les deux enceintes, l’étanchéité des deux portes 2, 5 est assurée par le joint 4 via la face d’étanchéité 43 tandis que l’étanchéité des deux brides 3, 7 est assurée par le joint 1 via la face d’étanchéité 13.

Comme illustré sur la figure 2, lorsque les enceintes sont raccordées l’une à l’autre, les joints d’étanchéité sont situés inversés symétriquement par rapport au plan transversal.

Dans le mode de réalisation décrit, et comme représenté sur les figures 4 et 6, les faces d’étanchéité 12, 13, 42, 43 sont non lisses de sorte à favoriser le frottement lors du raccordement du conteneur à l’enceinte de manipulation, améliorant ainsi les efforts de connexion. Cela permet également de limiter la friction entre la surface du joint et la surface de contact de la bride ou de la porte suivant le cas. Les faces d’étanchéité peuvent ainsi être pourvues de stries, de crénelages, de dents, de picots ou présenter un état de surface favorisant les frottements. Dans les modes de réalisation venant d’être décrits et représentés sur les figures 2 à 7, les gorges 20, 50 sont aménagées à même dans les pièces portant les joints d’étanchéité, à savoir la porte 5 de l’enceinte de manipulation et la bride 3 du conteneur, les joints d’étanchéité 1, 4, 100, 400 étant alors montés en force dans ces gorges. Afin de faciliter le montage et démontage des joints, il est prévu une variante de réalisation dans laquelle les pièces portant les joints sont formées en deux parties distinctes. Les figures 8, 8bis, 9 et 9bis illustrent un tel arrangement.

Ainsi, et comme représenté sur ces figures, la porte 5 est constituée d’une partie supérieure 5A et d’une partie inférieure 5B entre lesquelles le joint d’étanchéité 4, 400 s’interpose. Les parties 5A, 5B sont agencées pour définir, lorsqu’elles sont assemblées, la gorge 50 recevant le talon 41 du joint 4, 400.

De même, la bride 3 est constituée d’une partie supérieure 3A et d’une partie inférieure 3B entre lesquelles le joint d’étanchéité 1, 100 s’interpose. Les parties 3A, 3B sont agencées pour définir, lorsqu’elles sont assemblées, la gorge 20 recevant le talon 11 du joint 1, 100.

Outre le fait de faciliter le montage des joints d’étanchéité 1 , 100, 4, 400, cette configuration en deux parties distinctes des pièces portant les joints a pour avantage de permettre un maintien renforcé des joints du fait du pincement du talon 11, 41 entres les parties supérieure et inférieure de la porte 5 et de la bride 3, ce qui confère une meilleure tenue des joints lors de l’ouverture des deux portes assemblées.

Le corps de joint annulaire des joints d’étanchéité a une épaisseur supérieure à celle du talon discal. Dans le mode de réalisation illustré, le rapport est de trois. Il s’agit bien entendu d’un exemple de réalisation, et il peut être prévu un rapport d’épaisseurs différent sans sortir du cadre de l’invention. En rendant ainsi la partie des joints périphériques subissant les contraintes lors de la mise en œuvre du dispositif de jonction (raccordement des enceintes entre elles et ouverture des portes) plus « massive », les risques de déformation, de torsion, de déplacement du joint sont réduits.

Avantageusement, les joints d’étanchéité 1 , 4 sont réalisés en un matériau silicone ou autres matériaux minimisant les phénomènes de rémanence. Il peut être prévu également que les joints d’étanchéité soient réalisés en un matériau bactériostatique afin d’éviter la prolifération de bactéries. Un exemple de matériau bactériostatique est décrit dans la demande EP316052. Dans le mode de réalisation précédemment décrit, les joints d’étanchéité 1, 4 sont réalisés en un seul matériau. Il peut être prévu cependant que les joints d’étanchéité comprennent un insert afin de rigidifier lesdits joints et ainsi d’améliorer leur tenue. Un exemple de ce type de joints est représenté sur les figures 4bis et 6bis. Dans cet exemple, chaque joint d’étanchéité 100, 400 est formé de deux parties, l’une des parties formant la partie souple 100A, 400 A du joint (réalisée avantageusement en matériau silicone ou tout autre matériau minimisant les phénomènes de rémanence), l’autre partie étant un insert 100B, 400B, de préférence métallique. Dans le mode de réalisation illustré, chaque insert 100B, 400B présente une section transversale en L, dont le bras le plus long est arrangé pour définir le talon discal du joint concerné, l’autre bras étant logé dans une gorge 110, 410 de forme conjuguée ménagée dans la partie souple 100A, 400A.

La forme des joints d’étanchéité 1, 4, 100, 400 selon l’invention et leur arrangement avec les portes et brides du dispositif de jonction permet de créer une zone d’étanchéité « pleine », c’est-à-dire sans cavité ou vide (désigné sous le terme de zones cachées) contrairement aux joints de l’art antérieur qui comportent de telles zones lesquelles favorisent la rétention de liquides et de bactéries.

La forme des joints d’étanchéité 1, l’invention et leur arrangement avec les portes et brides du dispositif de jonction permet également de minimiser la zone annulaire de contamination (zone en contact avec le milieu extérieure).

La forme des joints d’étanchéité selon l’invention et leur arrangement avec les portes et brides du dispositif de jonction permet également un montage et démontage aisés des joints dans les portes et brides concernées des enceintes et de fait d’offrir une meilleure nettoyabilité.

L’invention a été décrite en lien avec le raccordement d’un conteneur à une enceinte de manipulation. Il est bien entendu évident que l’invention ne se limite pas une telle utilisation, d’autres types d’enceintes pouvant être raccordées entre elles.

L’invention est décrite dans ce qui précède à titre d’exemple. Il est entendu que l’homme du métier est à même de réaliser différentes variantes de réalisation de l’invention sans pour autant sortir du cadre de l’invention.