FR2772104A1 - Ensemble de fermeture etanche d'une enceinte sous pression et dispositif de sterilisation comportant un tel ensemble de fermeture etanche - Google Patents

Abstract

L'une au moins des surfaces de fermeture (17, 29) de l'un des éléments de paroi (12, 18) comporte une partie (29b) évasée, de manière que l'espace annulaire (31) entre les surfaces de fermeture (17, 29) ait une largeur décroissante en direction du côté externe de la paroi (12, 18). Un joint d'étanchéité (32) en contact avec les surfaces de fermeture (17, 29) comporte une surface d'appui évasée (32b) en contact avec la surface de fermeture évasée (29b). Le joint est serré par effet de coin, lorsqu'une haute pression est établie dans la chambre (13) de l'enceinte étanche. L'invention concerne également un dispositif de stérilisation sous haute pression ayant une chambre étanche comportant un ensemble de fermeture (30) suivant l'invention.

Description

L'invention concerne un ensemble de fermeture étanche d'une en
ceinte sous pression et une enceinte d'un dispositif de stérilisation à haute
pression comportant un tel ensemble de fermeture étanche.

II est connu de réaliser la stérilisation de produits en les soumettant à
une haute pression pouvant atteindre 15000 bars.

Pour cela, on utilise le plus souvent une enceinte étanche de volume réduit dans laquelle on place les produits à stériliser qui sont soumis à une haute pression. L'enceinte étanche peut être raccordée à une pompe destinée à mettre sous très haute pression un fluide de remplissage de l'enceinte.

Dans le cas où le produit à stériliser est un fluide, ce fluide contenu dans l'enceinte étanche est soumis directement à la pression désirée obtenue à l'aide de la pompe.

Dans le cas où le produit à stériliser est un produit solide contenu dans un emballage, I'emballage contenant le produit est placé dans l'enceinte étanche et soumis à la pression d'un fluide de remplissage de l'enceinte étanche.

On a proposé, dans le FR-93-05526, un dispositif de stérilisation à haute pression comprenant une enveloppe délimitant une chambre fermée de manière étanche dans laquelle est monté un piston coulissant qui peut être déplacé à l'intérieur de la chambre délimitée par l'enveloppe, sous l'effet d'un fluide sous pression introduit dans une partie de la chambre et exerçant une pression sur une surface active du piston coulissant. Le piston coulissant est solidaire d'une enceinte résistant à la pression dans laquelle est ménagée la chambre de traitement du dispositif de stérilisation. Un piston fixe, solidaire d'une partie interne de l'enveloppe du dispositif de stérilisation, est placé de manière à pénétrer de manière étanche dans une partie d'extrémité ouverte de la chambre de traitement. Le déplacement du piston coulissant à l'intérieur de la chambre ménagée par l'enveloppe du dispositif de stérilisation en direction du piston fixe, permet de faire avancer le piston fixe à l'intérieur de la chambre de traitement dont le volume diminue, de sorte que la pression du fluide contenu dans la chambre de traitement augmente du fait du déplacement du piston coulissant.

En prévoyant un piston coulissant dont la section est sensiblement supérieure à la section du piston fixe, qui est égale à la section de la chambre de traitement, on peut mettre la chambre de traitement sous très haute pression par déplacement du piston coulissant, sous l'effet d'un fluide à pression modérée.

Par exemple, en utilisant un rapport de 20 entre la section du piston coulissant et la section de la chambre de traitement, on peut atteindre une pression de 8000 bars à l'intérieur de la chambre de traitement en envoyant un fluide à 400 bars, d'un côté du piston coulissant, dans la chambre délimitée par l'enveloppe du dispositif de stérilisation.

Pour réaliser des mesures, par exemple des mesures de température ou de pression, à l'intérieur de la chambre de traitement, il est nécessaire de prévoir des ouvertures de passage de capteurs ou de fils reliés à des capteurs, à travers une partie de la paroi de l'enceinte étanche délimitant la chambre de traitement. II est connu de prévoir dans la paroi de l'enceinte étanche délimitant la chambre de traitement une ouverture qui peut être obturée par un bouchon amovible. Les ouvertures de passage des capteurs ou des fils de liaison sont usinées dans le bouchon. On peut ainsi effectuer le remplacement ou le changement des capteurs en démontant et, éventuellement en remplaçant le bouchon. La paroi de l'enceinte étanche est alors constituée par un premier élément de paroi traversé par une ouverture et par un second élément de paroi complémentaire du premier élément de paroi constitué par le bouchon engagé dans l'ouverture. La surface de l'ouverture dans laquelle est engagé le bouchon et la surface latérale externe du bouchon constituent deux surfaces de fermeture qui sont rapportées l'une contre l'autre ou placées en vis-à-vis de manière à assurer la fermeture de l'enceinte étanche. L'étanchéité entre le bouchon et la surface de l'ouverture est assurée par un joint qui est introduit dans un espace annulaire débouchant sur la surface interne de la paroi, c'est-à-dire sur la surface délimitant la chambre de traitement. Le joint est maintenu dans l'es pace interne par l'intermédiaire d'un moyen de fixation tel qu'un écrou. Le joint, qui est généralement un joint métallique, est réalisé de manière que le contact métal/métal entre le joint et les surfaces de fermeture soit renforcé par la pression à l'intérieur de la chambre de traitement.

Par exemple, on peut prévoir un joint comportant deux lèvres relativement minces de part et d'autre d'une gorge centrale, ces deux lèvres s'écartant et venant en contact avec les surfaces de fermeture, avec une pression de contact d'autant plus élevée que la pression interne de la chambre de traitement est elle-même plus élevée.

Un tel dispositif présente l'inconvénient que l'auto-serrage du joint doit être effectué à la fois sur la première et sur la seconde surfaces de fermeture des parois entre lesquelles on réalise une étanchéité. En outre,
L'effet d'auto-serrage et de renforcement de l'étanchéité n'est pas toujours obtenu de manière très sûre.

Le but de l'invention est donc de proposer un ensemble de fermeture étanche d'une enceinte sous pression comportant une paroi destinée à être soumise à une haute pression sur un côté interne et comprenant un premier et un second éléments de paroi présentant chacun une surface de fermeture, les surfaces de fermeture du premier et du second éléments de paroi étant placées en vis-à-vis et délimitant entre elles un espace annulaire ouvert du côté interne de la paroi, un joint d'étanchéité annulaire en contact avec chacune des surfaces de fermeture pour assurer une fermeture étanche de l'espace annulaire et un moyen de retenue du joint dans l'espace annulaire, cet ensemble de fermeture permettant de garantir dans tous les cas une très bonne étanchéité et un renforcement du contact étanche du joint avec les surfaces de fermeture de la paroi. avec l'augmentation de la pression interne de l'enceinte.

Dans ce but, I'une au moins des surfaces de fermeture comporte au moins une partie évasée, de manière que l'espace annulaire ait une largeur décroissante en direction d'un côté exteme de la paroi et le joint comporte une surface d'appui évasée destinée à venir en contact avec la partie évasée de la surface de fermeture.

De manière préférentielle, la partie évasée de la surface de fermeture et la surface d'appui évasée du joint présentent une forme tronconique et sont disposées de manière sensiblement coaxiale.

Dans ce cas, la partie évasée de la surface de fermeture de forme tronconique présente un angle au sommet plus grand que l'angle au sommet de la surface d'appui tronconique du joint.

De préférence, la différence entre le demi-angle au sommet de la partie évasée de la surface de fermeture de la paroi de forme tronconique et le demi-angle au sommet de la surface d'appui du joint de forme conique est de l'ordre d'un degré.

Le demi-angle au sommet de la partie évasée de la surface de fermeture de la paroi de forme tronconique peut être voisin de 43" 30' et le demi-angle au sommet de la surface d'appui conique du joint de 42" 30'.

Afin de bien faire comprendre l'invention, on va maintenant décrire un dispositif de stérilisation à haute pression comportant une enceinte délimitant une chambre de traitement comportant un ensemble de fermeture étanche suivant l'invention.

La figure 1 est une vue en coupe d'un dispositif de stérilisation dont la chambre de traitement comporte un ensemble de fermeture suivant l'invention.

La figure 2A est une demi-vue agrandie du détail A de la figure 1 montrant un ensemble de fermeture étanche suivant l'invention.

La figure 2B est une vue agrandie du détail B sur la figure 1.

La figure 3 est une vue analogue à la vue de la figure 2 montrant, à titre comparatif, un ensemble de fermeture étanche suivant l'art antérieur.

Sur la figure 1, on voit un dispositif de stérilisation comportant une enveloppe exteme 1 délimitant une chambre 2 de forme générale cylindrique.

L'enceinte 1 comporte une paroi latérale 1 a constituée par une virole de forte épaisseur, un fond lb fixé de manière étanche dans une partie d'extrémité de la paroi latérale la et un couvercle 1 c fermant l'enveloppe à sa partie d'extrémité opposée au fond I b.

Le couvercle lc, qui repose sur la partie supérieure de la virole la, est fixé sur celle-ci par l'intermédiaire d'un anneau de serrage. Une potence de supportage du couvercle lc munie de moyens de levage permet de mettre le couvercle en position de fermeture de l'enceinte 1 ou de lever et maintenir le couvercle I c au-dessus de l'enceinte 1.

Le fond I b comporte un plateau annulaire 2 de forte épaisseur monté étanche à l'intérieur de la partie d'extrémité inférieure de la virole la, par l'intermédiaire d'un joint d'étanchéité 3 et fixé à l'intérieur de la virole la par l'intermédiaire de pièces de fixation 4 introduites dans une gorge usinée dans la surface interne de la virole la et de vis 5 d'assemblage du plateau 2 et des pièces de fixation 4.

A l'intérieur de la chambre 2 de l'enveloppe externe I du dispositif de stérilisation, de forme cylindrique, un piston 6 est monté glissant par l'intermédiaire de joints segments 7. Le piston glissant 6 présente une forme annulaire et comporte, montée et fixée dans son alésage interne, une virole 8 comportant une partie supérieure d'appui dans une gorge usinée dans la partie supérieure du plateau de forme annulaire du piston glissant 6.

La virole 8 est montée étanche à l'intérieur de l'alésage du plateau annulaire du piston glissant 6, par l'intermédiaire d'un joint d'étanchéité 9.

De plus, la virole 8 est montée étanche et glissante dans le plateau annulaire 2 du fond de l'enveloppe externe 1, par l'intermédiaire de joints d'étanchéité 0.

Sur la face supérieure du plateau annulaire du piston coulissant 6 est fixée, par l'intermédiaire de pièces de fixation 11 et de vis 11', une virole 12 de très forte épaisseur constituant un premier élément de paroi de l'enceinte étanche 15 délimitant la chambre de traitement 13 du dispositif de stérilisation.

La virole 12 est montée glissante et étanche dans l'alésage d'une couronne de guidage 14 fixée à l'intérieur de l'enveloppe externe 1 du dispositif de stérilisation, dans la partie supérieure et suivant l'axe de la virole 1a. De cette manière, L'ensemble constitué par le piston glissant 6 et l'enceinte 15 délimitant la chambre de traitement 13 est monté mobile à l'inté rieur de la chambre 2 délimitée par l'enveloppe externe 1, suivant la direction de l'axe 16 de la chambre 2 de forme cylindrique.

L'alésage de la virole 12 de l'enceinte 15 comporte une partie de forme cylindrique débouchant à la partie supérieure de la virole 12 et une partie de forme cylindro-tronconique 17 dont le diamètre maximal est inférieur au diamètre de la partie cylindrique de l'alésage traversant la partie inférieure de la virole 12 constituant le fond de l'enceinte étanche 15. La partie inférieure 17 de l'alésage de la virole 12 peut être fermée par un bouchon 18 dont la surface externe de forme cylindro-tronconique est semblable à la forme de la partie 17 de l'alésage de la virole 12.

Sur la figure 1, on a représenté le bouchon 18 dans sa position de fermeture de la partie 17 de l'alésage traversant le fond de l'enceinte étanche 15.

La surface de la partie 17 de l'alésage de la virole 12 et la surface latérale externe du bouchon 18 de forme cylindro-tronconique constituent des surfaces de fermeture des deux éléments constitutifs de la paroi de l'enceinte 15, à savoir la virole 12 et le bouchon 18. Les surfaces de fermeture de la virole 12 et du bouchon 18 sont placées en vis-à-vis avec un certain jeu radial, à l'exception d'une zone dans laquelle elles viennent en contact par des parties cylindriques de diamètre correspondant pour assurer le centrage du bouchon, comme il est visible en particulier sur la figure 2A.

Le bouchon 18 est fixé, par l'intermédiaire de vis 19', sur la surface supérieure d'un support 19 de forme cylindrique engagé pratiquement sans jeu dans l'alésage de la virole 8 et fixé sur la virole 8 par l'intermédiaire de vis 20 accessibles de l'extérieur, à la partie inférieure de l'enveloppe externe 1 du dispositif de stérilisation.

De cette manière, par dévissage des vis 20, on peut séparer le support 19 et le bouchon 18 de la virole 8 et le bouchon 18 peut être extrait de la partie 17 de l'alésage de la virole 12 constituant une ouverture inférieure de l'enceinte étanche 15.

Le bouchon 18 peut être remis en place par engagement par le dessous de l'enveloppe 1 et fixé en position d'obturation dans l'ouverture 17 de l'enceinte 15.

Le bouchon 18 est traversé par un canal 21 (ou plusieurs canaux) permettant d'introduire dans la chambre de traitement 13 un ou plusieurs dispositifs de mesure tel que des capteurs de pression ou de température reliés à des conducteurs de mesure, fixés de manière rigoureusement étanche dans le ou les canaux 21. Le bouchon reste en permanence en place sur la virole 12 délimitant la chambre de traitement 13, tant qu'il n'est pas nécessaire d'effectuer une opération de maintenance, de réparation ou de remplacement d'un capteur. Pour effectuer de telles opérations, on peut démonter et remettre en place le bouchon 18, comme indiqué ci-dessus.

Le plateau annulaire 2 du fond I b de l'enveloppe externe 1 du dispositif de stérilisation est traversé par un canal 22 permettant l'alimentation en un fluide hydraulique sous pression, par exemple en un liquide hydraulique tel que de l'huile, de la chambre 23 de forme annulaire délimitée à l'intérieur de la virole la de l'enveloppe externe 1, par le fond annulaire 2, le piston glissant 6 et la virole 8.

Dans la partie supérieure de la chambre 2 du dispositif de stérilisation, est fixé, par l'intermédiaire de vis, en dessous du couvercle I c, un piston 24 venant en appui par son extrémité inférieure sur un ensemble d'étanchéité 25. L'ensemble d'étanchéité 25 de forme cylindrique présente un diamètre extérieur sensiblement égal au diamètre de l'alésage de la virole 12 constituant la chambre de traitement 13.

Sur la figure 2B, on a représenté l'ensemble d'étanchéité 25 ou bouchon supérieur de l'enceinte (le bouchon 18 constituant le bouchon inférieur). Le bouchon supérieur 25 comporte un corps de bouchon 25a et un élément de retenue 25b comportant une partie à diamètre réduit filetée à son extrémité, engagée dans un alésage central du corps 25a sur laquelle est vissé un écrou de maintien de l'élément 25b contre le corps 25a.

Les moyens d'étanchéité de l'ensemble 25 sont constitués par des rondelles 26 empilées, engagées sur la partie à diamètre réduit de l'élément de retenue 25b et intercalées entre le corps 25a et l'élément de retenue 25b du bouchon supérieur 25 et par des bagues anti-extrusion 35a et 35b en cuivre-béryllium intercalées entre l'élément de retenue 25b et le corps de bouchon 25a.

Dans un alésage traversant axialement l'élément de retenue 25b, sont disposées des pièces constituant une soupape d'éventage 36 de l'enceinte 13, permettant en particulier d'évacuer de l'air emprisonné entre un liquide de transmission de pression contenu dans l'enceinte et le bouchon supérieur, en début de compression et d'assurer l'étanchéité de l'enceinte à sa partie supérieure, pendant toute la compression.

En alimentant la chambre 23 en fluide hydraulique sous pression, on déplace le piston coulissant 6 et l'enceinte 15 vers le haut jusqu'à ce que l'enceinte 15 atteigne sa position supérieure représentée en traits mixtes sur la figure 1. Le piston fixe 24, engagé de manière étanche dans l'alésage de la virole 12 et en appui sur l'ensemble d'étanchéité 25, assure la compression d'un fluide contenu à l'intérieur de la chambre de traitement 13, de sorte que la pression du fluide remplissant la chambre de traitement 13 augmente jusqu'à la haute pression permettant d'assurer la stérilisation de produits contenus dans la chambre de traitement 13. Du fait que la surface active 6a du piston coulissant 6 est sensiblement plus grande que la surface de la section transversale de la chambre de traitement 13 et du piston fixe 24, on peut comprimer le fluide contenu dans la chambre de traitement 13, jusqu'à la pression très élevée nécessitée par le procédé de stérilisation à haute pression, sans qu'il soit nécessaire d'introduire dans la chambre 23 un fluide à une pression extrêmement élevée. On peut par exemple limiter la pression du fluide hydraulique dans la chambre 23 à un niveau de 400 bars.

Autour de la virole 12 de l'enceinte 15, est disposé un ensemble 27 de climatisation de la virole 12 par circulation d'un fluide d'échange thermique. La climatisation de la virole 12 est rendue nécessaire par le fait que la compression du gaz contenu dans la chambre de traitement 13 produit un dégagement de chaleur important.

Pendant les phases de compression du fluide contenu dans la chambre de traitement 13 etlou de maintien de la pression dans la chambre de traitement, l'étanchéité entre le bouchon de fermeture 18 et l'ouverture 17 de l'enceinte étanche est assurée par un ensemble de fermeture étanche suivant l'invention désigné de manière générale par le repère 30 et représenté sur la figure 2.

L'ensemble de fermeture étanche comporte une première surface de fermeture de forme cylindro-tronconique constituée par la partie de l'alésage 17 traversant le fond de l'enceinte étanche 15, disposée au voisinage de la surface inteme de la paroi, et une seconde surface de fermeture 29 constituée par la partie d'extrémité de la surface du bouchon 18 disposée au voisinage de la surface interne de la paroi délimitant la chambre de traitement 13. La surface de fermeture 17 de la virole 12 et la surface de fermeture 29 du bouchon 18 sont disposées, lorsque le bouchon 18 est engagé dans l'ouverture de l'enceinte étanche 15, à une certaine distance l'une de l'autre, suivant toute leur longueur dans la direction axiale 16, à l'exception d'une zone 29a de forme cylindrique de la surface externe du bouchon 18 venant s'engager pratiquement sans jeu dans une zone 17a de l'alésage 17, de manière à assurer le centrage du bouchon 18.

Les surfaces 17 et 29 délimitent entre elles un espace annulaire 31 fermé à sa partie inférieure par les zones en contact 29a et 17a des surfaces de fermeture et ouvert à sa partie supérieure débouchant dans la chambre 13, du côté interne de la paroi de l'enceinte étanche 15.

Dans le cas du mode de réalisation représenté sur la figure 2A, l'espace annulaire 31 est délimité par une partie cylindrique de la surface 17 de l'alésage de la virole 12 et une partie d'extrémité cylindro-tronconique de la surface externe 29 du bouchon 18, de telle sorte que l'espace 31 présente une largeur décroissante depuis le côté interne de la paroi de l'enceinte 15 en direction du côté exteme.

La partie tronconique 29b de la surface externe 29 du bouchon 18 délimitant la partie inférieure ou exteme de l'espace annulaire 31 présente un demi-angle au sommet d'une valeur voisine de 43C 30'.

L'étanchéité entre les surfaces 17 et 29, à l'intérieur de l'espace annulaire 31, est assurée par un joint métallique 32 de forme torique ayant une section en forme de trapèze rectangle représentée sur la figure 2.

Le joint métallique torique 32 comporte une première surface d'appui cylindrique 32a dont le diamètre est sensiblement égal au diamètre de la partie d'extrémité cylindrique de l'ouverture 17 et une seconde surface d'appui 32b de forme tronconique dont le demi-angle au sommet est voisin de 42" 30'.

Le bouchon 18 comporte une partie d'extrémité interne 18a dirigée vers l'intérieur de l'enceinte qui est filetée et sur laquelle est vissé un écrou 33 assurant le maintien du joint 32 à l'intérieur de l'espace annulaire 31 par mise en compression d'un ressort hélicoïdal 34 entre l'écrou 33 et la surface supérieure du joint d'étanchéité métallique 32. L'écrou est vissé sur la partie filetée 18a du bouchon 18 de manière que le ressort 34 exerce une force de 10 daN sur le joint métallique 32 introduit dans l'espace annulaire 31.

Pour réaliser la mise en place du bouchon 18, avant d'engager le bouchon à l'intérieur de l'ouverture 17 de l'enceinte étanche 15 par le dessous du dispositif d'étanchéité, on engage la surface d'appui 32b du joint 32 sur la surface 29b du bouchon 29, on met en place le ressort 34 et on visse l'écrou 33, jusqu'à obtenir la force de compression voulue.

Le bouchon 18, sur lequel le joint 32 est maintenu par l'écrou 33 et le ressort 34, est engagé par le dessous de l'installation dans l'ouverture 17 de l'enceinte étanche 15.

Les surfaces d'appui 32a et 32b du joint d'étanchéité 32 sont maintenues en contact avec la surface cylindrique d'extrémité de l'ouverture 17 et avec la surface externe tronconique 29b du bouchon 18 respectivement, par l'intermédiaire de l'écrou 33 et du ressort 34.

Pour réaliser un cycle de stérilisation, on introduit dans l'enceinte par son ouverture supérieure les produits à traiter, soit en déversant les produits en vrac, soit en déposant des sachets contenant les produits dans l'enceinte contenant un liquide de transmission de pression, le couvercle I c étant soulevé et le bouchon supérieur 25 extrait de l'enceinte. On engage ensuite le bouchon supérieur 25 dans la partie supérieure de la chambre de traitement de l'enceinte puis on repose le couvercle I c sur l'enceinte ; le poids du couvercle produit un enfoncement du bouchon supérieur 25 dans la chambre de traitement 13. On fixe le couvercle I c sur la virole la par une bride.

On alimente en fluide hydraulique la chambre 23, de manière à déplacer le piston coulissant 6 et l'enceinte étanche mobile 15 vers le haut et à assurer la compression du fluide et des produits dans la chambre de traitement 13.

La pression régnant dans la chambre de traitement 13 s'exerce sur la surface supérieure du joint 32 du bouchon inférieur 18, à l'intérieur de l'espace annulaire 31 qui est en communication directe avec la chambre de traitement 13. La pression s'exerçant sur le joint 32 produit une force dirigée vers le bas qui tend à déplacer le joint 32 vers l'extérieur de l'enceinte étanche 15. Le joint 32 est appliqué par effet de coin contre la surface 29b du bouchon, par l'intermédiaire de sa face d'appui 32b et contre la partie cylindrique de l'ouverture 17 par l'intermédiaire de sa surface cylindrique 32a, avec une force de contact d'autant plus forte que la pression dans la chambre 13 du dispositif de stérilisation est plus élevée. On obtient donc un effet d'auto-serrage du joint 32, par effet de coin.

La différence d'inclinaison des surfaces 32b et 29b en contact l'une avec l'autre permet d'obtenir un déplacement limité du joint optimisant la mise en place du joint et la répartition de pression sur sa face d'appui.

De préférence, dans le cas d'une enceinte en un matériau dur tel qu'un alliage de nickel (par exemple alliage 706), on utilise un bouchon inférieur en un alliage de cuivre et de béryllium à haute résistance, ayant par exemple une résistance mécanique de I 'ordre de 1400 MPa et un joint d'étanchéité en laiton (UZ3PB2).

L'écrou en appui sur le ressort de maintien du joint peut être luimême réalisé en laiton ou en acier inoxydable.

Dans le cas où l'on utilise des matériaux différents de ceux qui ont été indiqués plus haut, et en fonction du niveau de pression qu'on doit at teindre dans l'enceinte étanche, il peut être nécessaire d'utiliser des surfaces tronconiques dont les angles au sommet sont différents des angles au sommet indiqués plus haut en ce qui concerne la surface de fermeture du bouchon et la surface d'appui du joint.

Les surfaces de fermeture situées en vis-à-vis peuvent être l'une et l'autre inclinées ou évasées vers la partie interne ou vers la partie externe de l'enceinte ou seulement l'une des deux surfaces peut présenter une partie inclinée ou évasée.

Dans le cas où une surface évasée, de forme tronconique, est usinée sur le bouchon, cette surface est inclinée, dans la direction allant vers la partie interne de l'enceinte, en direction de l'axe du bouchon. En revanche, lorsque la surface évasée ou inclinée de forme tronconique est usinée dans l'alésage de traversée du fond de l'enceinte étanche, cette surface, dans la direction allant vers la partie interne de l'enceinte doit être inclinée dans la direction inverse de l'axe de l'ouverture de traversée du fond de l'enceinte.

Dans tous les cas, la partie de l'espace annulaire dans laquelle vient se loger le joint présente une section de largeur décroissante dans la direction allant de l'intérieur vers l'extérieur de l'enceinte étanche, de manière à obtenir un effet de coin assurant le serrage du joint 32 sous l'effet de la pression interne dans l'enceinte.

On obtient, du fait des formes tronconiques des surfaces d'appui qui sont coaxiales, un centrage et une mise en contact parfaits du joint d'étanchéité dans l'espace annulaire.

Après le maintien en pression des produits, pendant une durée définie en fonction des conditions prévues de stérilisation, on décomprime la chambre de traitement en déplaçant l'enceinte 15 vers le bas. De l'air est admis dans l'enceinte par la soupape 36 du bouchon supérieur 25. On démonte ensuite la bride de fixation du couvercle lc et on soulève le couvercle grâce au portique de supportage. On retire le bouchon supérieur 25 avec un outil extracteur, après avoir basculé l'enveloppe 1 qui est montée rotative sur des tourillons d'axe horizontal 28. On extrait les produits de la chambre de traitement.

Le bouchon inférieur 18 mettant en oeuvre l'ensemble d'étanchéité suivant l'invention n'est démonté que pour remplacer les capteurs de mesure.

A titre de comparaison, on a représenté sur la figure 3, un ensemble de fermeture étanche suivant l'art antérieur.

Les éléments correspondants sur les figures 2 et 3 portent les mêmes repères, avec cependant le signe' (prime) en ce qui concerne les repères désignant les éléments représentés sur la figure 3.

L'élément de paroi 12' de l'enceinte étanche comporte un alésage 17' de forme cylindrique constituant une première surface de fermeture de l'ensemble 30'.

Le bouchon 18' présente une surface externe 29' qui comporte de l'intérieur vers l'extérieur de la paroi, une partie filetée 29'a cylindrique, et une partie lisse 29'b, également cylindrique, délimitant avec la surface cylindrique 17' le logement annulaire 31' du joint d'étanchéité 32'. La partie d'extrémité inférieure ou externe du logement 31' du joint présente une surface tronconique inclinée vers l'extérieur et une surface cylindrique opposée. Une cale torique est placée dans cette partie du logement. Le joint 32' est maintenu à l'intérieur du logement 31' par un écrou 33' vissé sur la partie d'extrémité du bouchon 18' et venant s'engager avec un faible jeu dans l'ouverture 17'.

Le joint 32' comporte une gorge 32'a délimitant deux parties latérales de joint 32'b et 32'c.

Après avoir introduit le bouchon muni de son joint à l'intérieur de l'ouverture 17' de la partie de paroi 12' de l'enceinte étanche, on établit la haute pression à l'intérieur de la chambre 13'; la pression à l'intérieur de la gorge 32'a assure une mise en contact des parties 32'b et 32'c du joint avec les surfaces 29' et 17', respectivement, sous une pression de contact d'autant plus forte que la pression dans la chambre 13' est elle-même plus élevée.

La pression n'est transmise à la gorge 32'a qu'à travers le faible jeu entre l'écrou 33' et les surfaces en vis-à-vis du bouchon et de la paroi 12'; il se produit donc une perte de charge. D'autre part, I'application des parties 32'b et 32'c du joint 32' contre les surfaces 29' et 17' est moins efficace qu'une mise en contact avec pression des surfaces d'appui du joint 32 représenté sur la figure 2, par effet de coin. L'ensemble de fermeture étanche suivant l'invention présente donc une efficacité et une sûreté de fonctionnement beaucoup plus grande que l'ensemble de fermeture suivant l'art antérieur. L'enceinte étanche comportant l'ensemble de fermeture suivant l'invention peut donc résister

Claims (9)

1. 1.-Ensemble de fermeture étanche d'une enceinte sous pression (15) comportant une paroi (12, 18) destinée à être soumise à une haute pression sur un côté interne et comprenant un premier et un second éléments de paroi (12, 18) présentant chacun une surface de fermeture (17, 29), les surfaces de fermeture (17) du premier et (29) du second éléments de paroi (12, 18) étant placées en vis-à-vis et délimitant entre elles un espace annulaire (31) ouvert du côté interne de la paroi (12, 18), un joint d'étanchéité annulaire (32) en contact avec chacune des surfaces de fermeture (17, 29) pour assurer une fermeture étanche de l'espace annulaire (31) et un moyen de retenue (33, 34) du joint (31) dans l'espace annulaire (32), caractérisé par le fait que l'une au moins des surfaces de fermeture (17, 29) comporte au moins une partie (29b) évasée, de manière que l'espace annulaire (31) ait une largeur décroissante en direction d'un côté externe de la paroi (12, 18) et que le joint (32) comporte une surface d'appui (32b) évasée destinée à venir en contact avec la partie évasée (29b) de la surface de fermeture (29).

   REVENDICATIONS
2. 2.- Ensemble suivant la revendication 1, caractérisé par le fait que la partie évasée (29b) de la surface de fermeture (29) et la surface d'appui évasée (32b) du joint (32) présentent une forme tronconique et sont disposées de manière sensiblement coaxiale.
3. 3.- Ensemble de fermeture suivant la revendication 2, caractérisé par le fait que la partie évasée (29b) de la surface de fermeture de forme tronconique présente un angle au sommet plus grand que l'angle au sommet de la surface d'appui tronconique (32b) du joint (32).
4. 4.- Ensemble de fermeture suivant la revendication 3, caractérisé par le fait que la différence entre le demi-angle au sommet de la partie évasée (29b) de la surface de fermeture et le demi-angle au sommet de la surface d'appui (32b) du joint (32) est de l'ordre d'un degré.
5. 5.- Ensemble de fermeture suivant la revendication 4, caractérisé par le fait que la partie évasée (29b) de la surface de fermeture présente un demi-angle au sommet sensiblement égal à 43C30 et que le demi-angle au sommet de la surface d'appui du joint (32) est sensiblement égal à 42 30'.
6. 6.- Ensemble de fermeture suivant l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé par le fait que la première surface de fermeture (17) comporte une partie cylindrique en vis-à-vis de la partie évasée (29b) de la seconde surface de fermeture (29), de manière à délimiter un espace annulaire (31) dont la largeur est décroissante en direction du côté externe de la paroi (12, 18).
7. 7.- Ensemble de fermeture suivant l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé par le fait que le moyen de retenue (33, 34) du joint d'étanchéité (32) à l'intérieur de l'espace annulaire (31) est constitué par un écrou (33) vissé sur une partie d'extrémité (18a) du second élément de paroi (18) et un ressort hélicoïdal (34) intercalé entre l'écrou (33) et le joint (32), de manière à exercer une pression réglée sur le joint d'étanchéité (32) en contact avec la première et la seconde surfaces de fermeture (17, 29).
8. 8.- Dispositif de stérilisation à haute pression comportant une enceinte étanche (15) résistant à la pression dont la paroi est constituée d'une virole (12) de forte épaisseur engagée par une première extrémité de son alésage central constituant une chambre de traitement (13) sur un piston fixe (24), caractérisé par le fait qu'elle comporte de plus un bouchon amovible (18) engagé dans une ouverture (17) constituant une seconde partie de l'alésage de la virole (12) opposée à la première partie de l'alésage dans laquelle est engagé le piston (24), le bouchon (18) et la virole (12) constituant le premier et le second éléments de paroi d'un ensemble de fermeture suivant l'une quelconque des revendications 1 à 7.
9. 9.- Dispositif de stérilisation sous haute pression suivant la revendication 8, caractérisé par le fait que le premier élément de paroi (12) est en alliage de nickel et que le bouchon amovible (18) est en un alliage de cuivre et de béryllium à haute résistance, le joint d'étanchéité (32) étant en laiton.