Brevet FR2586008A1 — publié le 19870213

- 2586008 Il est bien connu que, lors du remplissage d'un fût au moyen d'un liquide, il doit être laissé un petit espace vide,appelé "creux de route", afin de permettre au réci- pient d'absorber les variations de volume du liquide dues aux fluctuations de température. Sans ce "creux de route" le récipient risquerait de se déformer,mais la variation de volume du liquide sous l'effet du changement de tempé- rature provoque une variation correspondante de la pres- sion du gaz composant le "creux de route"; par exemple,lors du remplissage du fût par un produit ayant une température beaucoup plus élevée que la température ambiante, le re- froidissement jusqu'à la température normale provoque une contraction à la fois du liquide et du gaz composant le "creux de route". La pression de ce gaz diminue dont en fonction de la différence de température et du coefficient de dilatation thermique du produit contenu dans le fût. Pour éviter que cette variation ne provoque une dé- formation du fût lui-même, il est donc nécessaire de déter- miner la forme et la nature du récipient, le volume du "creux de route" et la température maximale permise au cours du remplissage en fonction des coefficients de di- latation thermique du produit enfermé dans le fit. Or, pour des raisons économiques, il n'est pas pos- sible de disposer de fûts particuliers pour chaque type de produit et l'on utilise un récipient de type unique pour la majorité des cas de remplissage. La déformation des fûts sous l'effet d'une contraction thermique pose donc un problème important aux stations de remplissage des f1ts, chaque fois que le remplissage doit être fait à chaud. La présente invention a pour but de remédier à cet inconvénient en proposant un dispositif de fermeture qui permet de contrôler la pression du gaz dans le "creux de route", au moment de la fermeture du récipient. Cette invention a en effet pour objet un dispositif 2586008, de fermeture, qui comporte une enveloppe cylindrique qui est munie d'un orifice de communication avec une source de fluide sous pression, et qui à une extrémité porte des moyens d'étanchéité de son contact avec la périphérie de la bonde du fût, tandis qu'à son extrémité opposée elle est fermée par un dispositif d'obturation porté par un piston mobile entre une position écartée de la bonde, per- mettant l'entrée du gaz sous pression dans le fût, et une position de mise en place de l'obturateur, dans laquelle le fAt est isolé de la source de fluide. Un tel dispositif permet la fermeture de la communi- cation entre la source de fluide sous pression et le fQt, dès que la pression dans ce dernier a atteint la valeur désirée, et la fermeture du fût sans risque de modifica- tion de cette pression. Par ailleurs, la réalisation extrêmement simple de ce dispositif ainsi que sa facilité de mise en place per- mettent son utilisation sur des fûts de type classique, quel que soit leur mode de fermeture. La description ci-dessous d'un mode de réalisation donné à titre d'exemple non limitatif, et représenté aux dessins annexés, fera d'ailleurs ressortir les avantages et caractéristiques de l'invention. Sur ces dessins: - - la fig. l est une vue en coupe longitudinale du dispositif de l'invention en position sur le fût, pendant la formation du "creux de route"; - la fig. 2 est une vue analogue à la figure 1 mon- trant le dispositif après la mise en place de l'obtura- teur. Le dispositif selon l'invention comporte une enve- loppe cylindrique 1 qui est munie, à l'une de ses extrémi- tés, de moyens permettant son application étanche sur un fût 2, autour de la bonde 3 de celui-ci. Dans le mode de réalisation représenté, la bonde 3 est entourée par une collerette 4, filetée intérieurement et munie d'un bourrelet extérieur 5. L'enveloppe 1 com- porte, par suite, simplement une rainure 6 dans laquelle est logé un joint torique 8 dont le diamètre est suffi- sant pour qu'il soit serré de manière rigoureusement étanche contre le bourrelet 5, lorsque l'enveloppe 1 est emboîtée autour de la collerette 4. L'enveloppe 1 est également ouverte à son extrémité opposée à la rainure 6 et contient un piston 10, allongé et creux, qui supporte un moteur 12 d'entraînement d'une clé 14 de mise en place de l'obturateur. La clé 14 com- porte une tige 16 montée rotative,au moyen de roulements à billes 18,dans la paroi du piston 10 et faisant saillie l l'extérieur de ce dernier, en regard de la rainure 6 pour porter une tête 20 munie de moyens 22 de retenue d'un obturateur 24. Les moyens de retenue 22 sont, par exemple, consti- tués par un aimant et ils retiennent une capsule 24 d'ob- turation de la bonde, qui est filetée extérieurement et destinée à être vissée dans la collerette 4. Le piston creux 10 est monté à coulissement étanche à l'intérieur de l'enveloppe 1, grâce à un joint torique 26 en contact avec la paroi de cette enveloppe. Il com- porte par ailleurs, au voisinage de son extrémité opposée à la tête 20, une partie 28 de plus grand diamètre qui coulisse dans un alésage 30, élargi, de l'enveloppe 1 et forme ainsi un vérin à double effet de commande du dépla- cement du piston 10 dans l'enveloppe 1. L'enveloppe 1 comporte également un ajutage 32 de mise en communication avec une source de fluide sous pres- sion, qui n'a pas été représentée pour ne pas compliquer le dessin. Un détecteur de pression 34 est monté, par exem- ple dans cet ajutage, de façon à contrôler la pression qui règne dans cette partie de l'enveloppe 1, entre le pis- ton et le fût. Lorsque le dispositif est dans la position représen- tée sur la figure 1, c'est-à-dire lorsqu'il vient d'être mis en place sur le fût 2 et que le piston 10 est éloigné de la bonde 3, le gaz, ou les vapeurs, destiné à consti- tuer le "creux de route" est introduit dans le fût 2 par l'ajutage 32, qui est en communication avec la source de pression. La tête 20 de la clé 14 ainsi que la capsule 24 étant écartées de la bonde 3, ce gaz pénètre librement dans le fût. Dès que le détecteur 34 signale que la pres- sion désirée pour le "creux de route" est atteinte, le vé- rin, constitué par le piston 28 et la partie élargie 30 de l'enveloppe 1, est actionné, du fluide sous pression étant introduit dans la chambre supérieure 36 de ce vérin par un orifice 38, et le moteur 12 est mis en route. L'ensemble du piston 10 et de la clé 14 est, par suite, repoussé en direction de la bonde 3 jusqu'au moment o la capsule 24 entre en contact avec la collerette 4 tandis que le fût 2 reste en communication avec la source de gaz sous pression et est maintenu, par exemple au moyen d'un détendeur, à la pression déterminée de réglage. La rotation du moteur 12 et de la clé 14 se combine ensuite à l'action du vérin pour provoquer le vissage de la capsule 24 dans le filetage de la collerette 4 et la poursuite du déplacement axial de l'ensemble du piston 10 et du moteur 12,jusqu'au moment o la capsule 24 est com- plètement vissée dans la collerette 4 et atteint la posi- tion représentée sur la figure 2. Le moteur 12 peut alors être arrêté et la communica- tion avec la source de gaz sous pression fermée. Bien que la communication entre l'ajutage 32 et la source de gaz soit maintenue pendant toute l'opération de fermeture, la pression à l'intérieur de l'enveloppe 1, en- tre la tête 20 et le piston 10, est toujours nettement inférieure à celle du fluide agissant dans la chambre 36, de sorte qu'elle ne s'oppose pas au déplacement de ce pis- ton sous l'action du moteur 12, ce qui facilite la mise en place de la capsule. Le fQt étant fermé, le dispositif de fermeture, et notamment l'enveloppe 1, peut facilement être retiré en l'éloignant de la collerette 3, l'élasticité du joint 8 permettant ce déplacement. Il apparaît clairement que le dispositif qui vient d'être décrit permet également de mettre en place, sur une bonde de fût, des obturateurs de types différents de celui qui vient d'être décrit. Par exemple, la tête 20 pourrait porter un obturateur destiné à être fixé par engagement à baïonnette ou par un autre système appro- prié. Dans tous les cas, la fermeture s'effectue de la même manière, la clé 14 pouvant se déplacer en rotation et/ou axialement, selon les besoins, après l'isolement du fût 2 et de l'ajutage 32 en liaison avec la source de fluide sous pression. Le fût fermé au moyen d'un tel dispositif présente une surpression intérieure, de telle sorte qu'après le refroidissement du liquide qui le remplit, le vide dû à la contraction de ce liquide est compensé par la surpres- sion déterminée prévue initialement. Les risques d'implo- sion du fût sont alors éliminés. La pression du contenu du fût au moment de la fer- meture de ce dernier peut, par ailleurs, facilement être adaptée à chaque produit de remplissage grâce à un simple réglage du seuil de déclenchement de l'obturation. L'uti- lisation d'un récipient de type unique ne présente donc plus d'inconvénient. Bien entendu, l'alimentation en gaz sous pression, de même que l'actionnement du vérin et le démarrage du mo- teur 12, peuvent être obtenus par tout moyen approprié et même, si désiré, être effectué manuellement par un opéra- teur averti par le détecteur de pression, éventuellement associé à une alarme. De préférence toutefois, on utilise une commande automatique, par exemple pneumatique, soumise au détecteur 34 qui provoque l'actionnement du vérin et du moteur 12, soit simultanément dès que la pression de réglage est at- teinte dans l'enceinte 1, soit successivement, le moteur 12 ne démarrant que lorsque la capsule 24 est en contact avec la bonde du fût, ainsi que l'arrêt de ces entraîne- ments à la fin de la fermeture. - REVENDICATIONS - 1 - Dispositif de fermeture de fat métallique, ca- ractérisé en ce qu'il comporte une enveloppe cylindrique (1) qui est munie d'un orifice (32) de communication avec une source de gaz sous pression et qui, à une extrémité, porte des moyens (6, 8) d'étanchéité de son contact avec la périphérie de la bonde (3) du fat, tandis qu'à son autre extrémité elle est fermée par un dispositif d'obtu- ration (12, 14) porté par un piston (10) mobile entre une position écartée de la bonde, permettant l'entrée de gaz sous pression dans le fût, et une position de mise en pla- ce de l'obturateur (24), dans laquelle le fût est isolé de la source de gaz. 2 - Dispositif suivant la revendication 1, caracté- risé en ce que le dispositif d'obturation comporte une clé (14) montée rotative dans le piston (10) et munie, à l'extérieur de celui-ci, de moyens (22) de retenue d'un obturateur (24). 3 - Dispositif suivant l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que le piston (10) est allongé et creux et comporte une portion de plus grand diamètre (28) formant, avec un alésage élargi (30) de l'enveloppe, un vérin de commande du déplacement axial de la clé (14) 4 - Dispositif suivant l'une des revendications précédentes, caractérisé en ce que le piston (10) est monté à coulissement étanche dans l'enveloppe (1). - Dispositif suivant la revendication 3, caracté- risé en ce que le vérin (28, 30) constitue un moyen de guidage du déplacement axial de la clé (14) pendant la fixation de l'obturateur (24) sur la bonde (3, 4) du fût. 6 - Dispositif suivant l'une des revendications pré- cédentes, caractérisé en ce que l'obturateur est formé par une capsule filetée extérieurement (24), destinée à être vissée dans une collerette filetée (4) du fût, la clé (14) étant entraînée en rotation par le moteur (12) et entraînant axialement l'ensemble du piston (10) lors du vissage de la capsule dans la collerette. 7 - Dispositif suivant l'une des revendications pré- cédentes, caractérisé en ce qu'il comporte, à l'intérieur de l'enveloppe (1), un détecteur de pression (34) contrô- lant l'obtention de la pression de réglage désirée pour le fût, entre le piston (10) et le fat.