Brevet FR2072123A1 — publié le 19710924

La présente invention concerne un procédé pour nettoyer-des: dispositifs doseurs pour fluides comprenant une pompe doseuse à piston et dont l'enceinte de dosage communique d'une part, par l'intermédiaire d'une valve d'aspiration à ressort, avec un réservoir de fluide et d'autre part, par l'intermédiaire d'une valve de pression à ressort» avec un tube doseur. Des dispositifs .'dosëurs de- Ce genre sont utilisés dans de nombreux domaines.- On les utilise, par exemple, dans l'industrie de -1*emballage, où ces dispositifs servent, entre autres, à empaqueter des produits laitiers. Dans ce domaine, les exigences d'hygiène sont devenues de plus en plus sévères, notamment lorsqu'il s'agit d'emballer des denrées qui constituent un milieu favorable à la prolifération des micro-organismes» par exemple le lait ou le lait caillé. Indépendamment de ce qu'un dispositif doseur du genre considéré est utilisé pour le dosage de denrées alimentaires où des conditions d'hygiène doivent être respectées, ou pour le dosage d'autres produits, ce dispositif doit, de toute façon, subir au moins un nettoyage général périodique. Ce nettoyage est généralement effectué lorsqu'on change le produit à doser, ou pendant des arrêts prolongés de la production, par exemple pendant la nuit» lorsque le dispositif doseur ne fonctionne pas ; ce nettoyage était jusqu'ici une opération compliquée et fastidieuse, étant donné qu'il était effectué par un lavage manuel qui nécessitait au moins le démontage du tube doseur et de la pompe doseuse. Par ailleurs, il n'était pas possible de nettoyer d'une manière efficace tous les organes du dispositif doseur. La présente invention a pour but de faciliter le nettoyage et de permettre un nettoyage entièrement satisfaisant de toutes les parties du dispositif doseur qui sont en contact avec le fluide intéressé ou qui se trouvent à proximité de celui-ci» Le procédé selon l'invention est caractérisé en ce qu'il consiste à prévoir des conduits de communication, d'une part entre la sortie du tube doseur et l'extrémité du cylindre de la pompe qui renferme la tige du piston, et d'autre part entre ladite extrémité du cylindre de la pompe et le réservoir de fluide » à introduire un produit de nettoyage.dans le dispositif doseur et à faire circuler ce produit dans ledit, dispositif et dans lesdits conduits de communication» ladite circulation étant obtenue par les mouvements de va-et-vient dudit piston. L'invention a également pour objet un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus, ce dispositif comportant une pompe doseuse à piston et étant caractérisé en ce que la partie inférieure du cylindre de la pompe présente une aire de section transversale plus grande que celle du piston, l'agencement étant tel qu'un produit de nettoyage peut circuler entre la bad or'^'nal 70 46325 2 2072123 surface périphérique dudit piston et la paroi intérieure dudit cylindre de la pompe. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et à l'examen des dessins annexés, qui représentent, à titre non 5 limitatif, un mode de réalisation de l'invention. Sur les dessins : la figure 1 montre le dispositif doseur selon l'invention prêt à fonctionner ; les- figures 2 à 4 indiquent l'écoulement d'un produit de nettoyage pen-10 dant différents stades d'un cycle de fonctionnement, et la figure 5 représente le dispositif doseur pendant une opération de nettoyage à 1'aide de vapeur. La figure 1 représente un mode de réalisation du dispositif' doseur qui permet la mise en oeuvre du procédé de nettoyage conforme au principe de la 15 présente invention. Le dispositif représenté comporte un" réservoir 1 appelé à recevoir le fluide à distribuer, une pompe doseuse 2 à piston, un tube doseur 3 et un conduit de raccordement it-. Le réservoir 1 peut être un réservoir convenable de n'importe quel genre ; son fond est pcurvu d'un orifice de sortie 5 qui communique avec l'enceinte de dosage 12 défini dans la pompe 2. Une 20 valve d'aspiration 6 sollicitée par un ressort 7 est disposée dans le réservoir 1 et agencée de manière à pouvoir "obturer l'orifice de "sortie 5* La valve d'aspiration 6 comporte une "broche 8 qui se prolonge à l'extérieur du réservoir 1 et qui permet, par conséquent, le réglage de cette valve à partir de l'extérieur. La pompe doseuse 2 comporte un cylindre ét un piston 10 disposé 25 à l'intérieur de celui-ci. Une des extrémités du cylindre est ouverte et disposée d'une manière appropriée au-dessous de l'orifice de sortie 5 du réservoir T. L'enceinte de dosage 12 de ia pompe 2 est reliée par le conduit de raccordement H au tube doseur 3. Il en résulte un volume (enceinte de dosage 12 de la pompe 2 et intérieur du conduit U) qui est délimité, pendant le 30 fonctionnement, par ie piston 10, la paroi intérieure du cylindre comprise entre le piston et l'extrémité ouverte du cylindre, et par sa surface de "base. Le tube doseur 3 peut être de tout type convenable ; le tube doseur représenté toutefois comprend une valve de pression 15 sollicitée par un ressort 1^. Le dispositif doseur représenté comporte également un tamis 13 relativement fin 35 disposé dans le tube doseur 3 ; dans les dispositifs doseurs du type considéré ici, ce tamis est généralement disposé dans la partie inférieure du tube 3 ou à la sortie de celui-ci, cependant que la valve de pression 15 à ressort bad original i 70 46825 3 2072123 est disposée dans la partie supérieure 16 du tube 3- Afin de permettre la mise en oeuvre du procédé de nettoyage selon l'invention, le- dispositif doseur décrit ci-dessus comporte un cylindre de pompe dont la partie inférieure 9 présente une section transversale plus 5 grande que celle du piston ÎO ; par ailleurs, le cylindre de pompe comporte à. ladite partie inférieure des raccords 17 et 18 permettant le raccordement de conduits et communiquant par des canalisations d'entrée et de sortie 19•> 20, avec l'intérieur du cylindre. On doit noter que, lorsque le dispositif décrit fonctionne pour doser un fluide, la course du piston est limitée à 10 la partie du cylindre située au-dessus de la partie inférieure élargie 9- Lorsqu'on désire nettoyer le dispositif doseur, on retire de préférence le tamis 13 du tube doseur 3 et l'on monte des conduits de communication 21 et 22, d'une part entre la sortie du tube doseur 3 et le raccord 18 du cylindre 2, et d'autre part entre le raccord 17 du cylindre et le réservoir 1, 15 ainsi que le montre la figure 2 ; on emplit ensuite le dispositif doseur d'un produit de nettoyage en introduisant celui-ci de préférence dans le réservoir 1. On. fait ensuite effectuer quelques mouvements de va-et-vient au piston de la pompe afin de remplir tout le dispositif, y compris les conduits 21 et 22. Ce remplissage peut également être obtenu lorsqu'on place le piston 10 dans 20 sa position terminale inférieure et que l'on ouvre la valve d'aspiration 6 en agissant sur la broche 8, à la suite de quoi, le produit de nettoyage passe à travers l'orifice de sortie 5 de la valve pour remplir l'enceinte de dosage de la pompe, le conduit 4 et le tube doseur 3 jusqu'au niveau de la valve de pression -15- On déplace ensuite le piston 10 en direction de l'extrémité 25 ouverte du cylindre 2> jusqu'à ce qu'il atteigne sa position terminale haute; à ce moment, la pression exercée par le produit de nettoyage sur les valves provoque la fermeture de la valve d'aspiration 6 et l'ouverture de la valve de pression 15, permettant ainsi l'écoulement du produit de nettoyage qui vient alors remplir la partie, restante du tube doseur 3. Lorsque le piston 30 effectue ensuite quelques mouvements de va-et-vient, le produit de nettoyage vient également remplir les conduits 21 et 22. Le. processus de nettoyage proprement dit peut maintenant commencer. On amène le piston 10 dans sa position terminale basse, ce qui-crée une dépression dans l'enceinte de dosage de la pompe 2 et dans le conduit de raccorde-35 ment U, la valve d'aspiration 6 étant ouverte et la valve de pression 15 étant fermée. Le produit de nettoyage s'écoule à travers l'orifice de sortie 5 du réservoir 1 et, sous l'effet des mouvements du piston, vient remplir l'enceinte de dosage 12 de la pompe 2, cependant qu'en même temps le produit BAD ORIGINAL^ /u 40ûzj z. \) ! Z 4 £Ô de nettoyage se trouvant au-dessous du piston 10 est amené à circuler à travers le cylindre 2 et le conduit 21 vers le réservoir 1, comme iixJ.iq.ue par des flèches dans la figure 2. Lorsque, pendant ce mouvement descendant, le piston 10 atteint la partie élargie 9 du cylindre de la pompe, le produit 5 de nettoyage s'écoule également le long de la surface périphérique du piston. Par conséquent, on obtient un rinçage et lavage du réservoir 1, de son orifice de sortie 5,. de la valve d'aspiration 6, du cylindre 2 de la pompe, des surfaces supérieure, inférieure et périphérique du piston, et de la tige 11 du piston, pendant le mouvement descendant du piston 10, tel que représenté sur 10 la figure. Sur la figure 3» des flèches indiquent l'écoulement principal du produi~c de nettoyage pendant le mouvement ascendant du piston 10 à partir de sa .position terminale basse. Lorsque le piston monte, la valve d'aspiration 6 et la valve de pression 15 s'ouvrent sous l'effet de la pression exercée sur 15 elles par le produit de nettoyage. Pendant cette phase, le produit de nettoyage circule à travers l'enceinte de dosage 12 de iâ pompe, le conduit de raccordement 4 et le tube doseur 3, cependant que l'espace au-dessous du piston 10 est rempli de produit de nettoyage provenant du conduit 22 pendant le mouvement ascendant du piston, ce produit de nettoyage étant constitué 20 principalement par celui qui se trouvait dans le tube doseur. Pendant que le piston 10 traverse la partie élargie 9 du cylindre, le produit de nettoyage s'écoule également le long de la surface périphérique du piston 10, cet écoulement étant sensiblement opposé à celui qui se produit lors du mouvement descendant du piston. Etant donné que le piston traverse3 pendant son mouve-25 • ment ascendant, la partie élargie 9 du cylindre, comme indiqué à la figure U5 le produit de nettoyage se trouvant au-dessous du piston 10 est soumis à une turbulence intense. On peut intensifier cette turbulence en prévoyant un orifice.d'entrée 20 du conduit 22 vers le cylindre 2, qui présente des dimensions relativement réduites par comparaison avec le volume défini au-dessous 30 clu piston. Pendant le mouvement ascendant du piston 10, le produit de nettoyage assure notamment le lavage du cylindre 2, des faces supérieure et périphérique du piston 10, du conduit de raccordement t, de la valve de pression 15 et du tube doseur 3, tout en rinçant et lavant efficacement la face inférieure du piston 10 et de sa tige 11. 35 Un cycle de nettoyage a ainsi été aehevé et le piston 10 redescend vers sa position basse provoquant ainsi la fermeture de la valve de pression 15 et de la valve d'aspiration 6 et l'introduction de produit de nettoyage dans l'enceinte de dosage 12. de la pompe 2, ce produit provenant du réservoir 1. bad original 70 46825 5 2072123 Le cycle décrit ci-dessus se répète ainsi et le nettoyage continue d'être effectué au moyen d'un écoulement homogène du produit de nettoyage comme décrit ci-dessus. Lorsqu'on considère que le dispositif doseur a été convenablement nettoyé, grâce à l'action du produit de nettoyage qui peut être constitué, par exemple, par une solution de 2% d'hydroxyde de sodium (NaOH), on peut rincer le dispositif avec de l'eau chaude qu'on fait circuler de la même manière que celle décrite ci-dessus par rapport au produit de nettoyage. Ur. nettoyage de ce genre peut utilement être effectué pendant des arrêts prolongés de la production, par exemple à la fin d'une journée de travail ou pendant la nuit. Avant de remettre le dispositif doseur en marche, par exemple le lendemain matin, on peut effectuer une opération de nettoyage supplémentaire. Cette dernière opération sera généralement simplifiée, étant donné que le dispositif avait déjà subi un nettoyage au préalable. Une telle opération de nettoyage simplifiée consistera généralement à introduire de la vapeur dans le dispositif ; à cet effet, le conduit de communication 21 est pourvu d'un robinet à trois voies, permettant ainsi d'admettre simultanément la vapeur dans le réservoir 1 et le cylindre 2 de la pompe, à travers le conduit précité, ainsi que le représente la figure 5* Avant l'admission de la vapeur dans le dispositif, on sépare le conduit 22 de la sortie du tube doseur 3 l les valves 6 et 15 sont ouvertes et le piston 10 est amené dans sa position terminale basse. La vapeur peut alors pénétrer dans le dispositif et le traverser, l'écoulement principal de cette vapeur étant indiqué par des flèches sur la figure 5- Avant la remise eh marche du dispositif "doseur, il suffit, par conséquent9 de démonter les conduits 21 et 22 et de remettre, le cas échéant, le tamis fin, ou filtre, 13 en place dans le tube 3. Il ressort de la description qui précède qu'un nettoyage et lavage entièrement satisfaisants d'un dispositif doseur tel'que défini dans le préambule ci-dessus peuvent être effectués sans qu'il soit nécessaire de procéder à un démontage du dispositif. Toutes les parties de ce dernier sont nettoyées d'uB"-manière efficace, d'une part parce que le dispositif entier est entièrement rempli de produit de nettoyage pendant l'opération de nettoyage, et d'autre part, parce que des organes difficilement accessibles, tels que les valves-sièges de valves et conduits, sont soumis à .un lavage efficace. On notera particulièrement que la surface périphérique du piston peut être nettoyée sans qu'il soit nécessaire de démonter celui-ci. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée à l'exemple décrit et représenté, elle est susceptible de nombreuses variantes accessibles à l'homme de l'art suivant les applicatiais envisagées et sans qu'on s'écarte pour cela de l'esprit de l'invention. bad original 7 70 46825 - 2072123 REVENDICATION S 1.- Procède pour nettoyer un dispositif doseur pour fluide comprenant une pompe doseuse a piston dont l'encëinte de dosage communique" d'une part, par l'intermédiaire d'une valve d'aspiration à ressort, avec un réservoir de fluide, et d'autre part, par l'intermédiaire d'une valve de pression à ressort avec"un tube doseur, caractérisé en ce" q_uril consiste à prévoir des conduits de communication, d'une' part entre la sortie du tube doseur et l'extrémité du cylindre dé la pompe qui renferme la tige du piston, et d'autre part entre ladite extrémité du cylindre de la pompe et le' réservoir dë fluide ; à introduire un produit de nettoyage dans le" dispositif doseur"et a faire circuler ce produit dans ledit dispositif et cikns lesdits conduits de communications ladite circulation étant obtenue par les mouvements de va-et-vient dudit piston. 2.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste en outre à augmenter la course du piston pendant l'opération de nettoyage, de manière à amener celui-ci dans une partie du cylindre présentant une section transversale plus grande que celle du piston, grâce à quoi la surface périphérique de ce dernier est également nettoyée. 3.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste, en outre, à nettoyer le- dispositif doseur après l'arrêt du fonctionnement de celui-ci, à effectuer au moins un nettoyage par lavage à l'hydroxyde de sodium (NaOH) après évacuation du fluide à doser. U.- Procédé suivant la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste, en outre, à nettoyer le dispositif doseur par introduction de vapeur pendant l'arrêt du fonctionnement du dispositif, cette opération étant effectuée au moins immédiatement avant la remise en marche du dispositif et avant l'introduction dans celui-ci du fluide à doser. 5.- Procédé suivant la revendication 1 ou 4, caractérisé en ce qu'il consiste, en outre, à introduire de la vapeur sous pression dans le dispositif doseur, au moyen d'un conduit de communication reliant le cylindre dé la pompe au réservoir, ce conduit comportant un robinet à trois voies si bien que la vapeur circule à travers le dispositif après l'ouverture forcée desdites valve d'aspiration et de pression, le conduit de communication entre l'orifice de sortie du tube doseur et le cylindre étant préalablement détaché dudit orifice de sortie, et le piston étant préalablement amené dans sa position basse extrême. 6.- Agencement pour nettoyer un dispositif doseur du type défini plus haut, comprenant une pompe doseuse à piston, caractérisé en ce que la partie bad ORIGINAL 70 46825 I 2072123 inférieure du cylindre de la-pompe présente une section transversale interne pins grande que la section transversale du piston, de manière à permettre à un produit de nettoyage de circuler entre la surface périphérique du piston et la paroi intérieure dudit cylindre. 5 T.- Agencement suivant la revendication 6, caractérisé en ce qu'un canal de sortie reliant le cylindre à un conduit de communication disposé entre le - tube doseur, et qui fait partie du dispositif et du cylindre de la pompe, occupe une fraction relativement faible de la surface définie par la partie inférieure du cylindre et la face inférieure du piston lorsque ce dernier 10 occupe une position au-dessus de ladite partie du cylindre qui présente une section transversale plus grande que celle du piston.