Brevet FR2605253A1 — publié le 19880422

La présente invention concerne une installation d'enfûtage permettant de conditionner des produits de compositions différentes, ces produits circulant dans un réseau de canalisations qui est nettoyé apyres chaque passage d'un desdits produits. Il est connu d'utiliser des systèmes de raclage pour nettoyer les installations industrielles qui comportent un réseau de tuyauteries, vannes et autres, dans lequel doivent circuler des produits de composition différente. Ce nettoyage est par exemple utilisé dans des installations de conditionnement d'huiles, connues sous le nom d'installations d'enfûtage. Pour réaliser le nettoyage de ces installations, on utilise un racleur qui circule dans les canalisations sous l'effet d'un fluide de commande, généralement constitué par de l'air comprimé (azote). Un tel racleur est par exemple décrit dans la demande de brevet allemand nb 3.032.532 déposée le 29 Aoflt 1980 par H. SKIBOWSKI. Ces installations comportent des vannes et autres dispositifs qui permettent le passage des racleurs. Un problème important à résoudre dans ces installations est celui du pompage. Il est en effet impossible de nettoyer une pompe avec un racleur. C'est donc un premier but de l'invention que de prévoir une installation de ce type qui permette le nettoyage rapide et automatique de la pompe, ce nettoyage incluant une opération de rinçage et une opération de vidange. Pour cela, l'installation selon l'invention comporte au moins un réservoir de stockage du produit à enfûter, une tête d'enfûtage, une canalisation principale reliant ledit réservoir et ladite tête d'enfûtage et comportant un racleur, et une pompe, et elle est caractérisée en ce que la pompe est reliée à la canalisation principale par une vanne latérale aval et une vanne latéral amont et un circuit de dérivation comportant une vanne centrale, les deux vannes latérales et la vanne centrale permettant le passage des racleurs dans la canalisation principale, les vannes latérales permettant soit l'isolement de la pompe soit son raccordement à la canalisation principale. Selon une caractéristique complémentaire, la pompe comporte un circuit extérieur de nettoyage constitué par une boucle de nettoyage et un tuyau de réinjection dans la canalisation principale pour relier la boucle de nettoyage à la canalisation principale par l'intermédiaire d'une pompe de réinjection. L'installation selon l'invention comporte de préférence un deuxième racleur et un moyen de positionnement pour positionner un racleur en aval de la vanne latérale aval et le deuxième racleur en amont de la vanne latérale amont. Ce moyen de positionnement est avantageusement constitué par une vanne de blocage située en aval de la vanne latérale aval et une colonne d'un produit de liquide qui s'étend jusqu'à ladite vanne de blocage depuis une position située en amont de la vanne amont. De préférence encore, l'installation comprend un moyen de départ permettant d'envoyer dans la canalisation soit un soit deux racleurs et comprenant un moyen d'injection d'air comprimé, ainsi qu'une buse d'injection centrale permettant le départ et la propulsion d'un racleur et une buse d'injection latérale permettant le départ de soit un soit deux racleurs. Enfin, il comporte aussi de préférence un moyen d'injection de produit de rinçage, situé sensiblement au même niveau que le moyen central d'injection d'air comprimé. Selon un autre mode de réalisation, l'installation selon l'invention comporte au moins deux têtes d'enfûtage montées en série sur la canalisation principale et un moyen d'arrivée permettant le stockage de deux racleurs et leur ré-expédition vers le moyen de départ, ledit moyen de départ et ledit moyen d'arrivée étant situés à proximité immédiate l'un de l'autre et reliés entr eux par une vanne d'isolement. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description suivante faite d'une manière illustrative et nullement limitative en référence aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 représente une installation selon l'invention, - les figures 2a et 2b représentent une vanne anneau, - les figures 3a et 3b représentent une vanne à manchon, - la figure 4 représente un second mode de réalisation de l'invention. On a représenté sur la figure 1 une installation selon l'invention avec une seule tête d'enfûtage. L'installation comporte une canalisation principale (1) reliant des bacs de produit (2, 3, 4) à une tête d'enfûtage (5) par l'intermédiaire de la pompe (6) de la vanne amont (7) et de la vanne aval (8). Chaque réservoir 2,3, 4) est relié à la tuyauterie (1) par l'intermédiaire d'une vanne (10) représentée figure 2A et 2B. Cette vanne (10) connue de l'homme de l'art sous la désignation de vanne anneau, comporte une tubulure principale (11) reliée à la canalisation (1) par les deux brides (12) et (13) et une tubulure d'admission (15), reliée au bac par la bride (16). Diamétralement opposé à la tubulure d'admission, la vanne comporte un ensemble de commande (17) comprenant une chambre (20) dans laquelle se déplace un piston (21) solidarisé par sa tige (22) à un disque (23). Ce disque (23) est muni d'une ouverture circulaire (24) dont le diamètre est très légèrement supérieur à celui du racleur (100). La tubulure d'admission (15) débouche dans la tubulure principale par l'intermédiaire d'une lumière (30) dans laquelle coulisse le disque (23) entre la position ouverte de la vanne, figure 2a et la position fermée, figure 2b. En position ouverte, figure 2a, l'ouverture circulaire (24) est en vis-à-vis de la lumière (30) de sorte que le fluide en provenance de la tubulure d'admission (15) peut pénétrer dans la tubulure principale selon les flèches (31) et (32). Dans cette même position, les racleurs ne peuvent pas circuler puisqu'ils sont bloqués par la partie supérieure du disque. En position fermée, figure 2b, le disque est en position haute et sa partie la plus basse est encastrée dans la lumière (30) de sorte à l'obturer et interdire toute communication entre la tubulure d'admission et la tubulure principale, mais en autorisant alors le passage du racleur. Le circuit de dérivation (40) comporte les deux vannes (8) et (7), la boucle principale (41) et les tuyauteries de connexion (42) et (43), une vanne (45) et une boucle (46) de nettoyage constituée par les tuyauteries (47) et (48), les deux vannes (49) et (50). Une tuyauterie (51) raccorde cette boucle à la vanne (8) par l'intermédiaire d'une pompe (60). Les vannes (7) et (8) sont connues par l'homme de l'art sous le nom de vannes manchon et sont plus précisément représentées aux figures 3a et 3b. La vanne représentée figure 3a comporte une tubulure principale (61) reliée à la canalisation (1) par les brides (62) et (63) et une tubulure (65) secondaire reliée à l'une des tubulures (42) et (43) par la bride (64). La tubulure (65) débouche dans la tubulure principale par l'intermédiaire d'une chambre annulaire (66) dans laquelle peut coulisser le manchon (67) de façon à venir en vis-à-vis d'une fenêtre (68) ou d'une zone de dégagement (70). En position ouverte, figure 3a, le manchon (67) est en vis-à-vis de la zone de dégagement (70) de sorte que les tubulures (61) et (65) sont en communication. En position fermée, figure 3b, le manchon (67) est en vis-à-vis de la fenêtre (68) et les deux tubulures sont isolées. Aussi bien en position ouverte qu'en position fermée, le racleur (100) peut circuler. Les vannes (49) et (50) sont des électro-vannes du type classique, alors que les vannes (45) et (102) sont des électro-vannes qui permettent soit le passage du fluide et du racleur (100) soit le blocage des deux. Ces vannes sont connues par l'homme de l'art sous le nom de vanne à boule à passage intégral et ne feront pas l'objet d'une description complémentaire. Les vannes (7) et (8) sont munies chacune d'une tubulure (104) et (105) et d'une vanne (103) et (101) qui autorisent leur mise en atmosphère. En amont des bacs (4, 3 et 2), l'installation comprend un dispositif (110) de stockage et de commande de deux racleurs (100) et (111). Ce dispositif (110) est schématiquement représenté sur la figure 1, il est constitué par une chambre (115) de longueur légèrement supérieure à la longueur des deux racleurs, cette chambre étant fermée par une de ses extrémités (116) et reliée à la tubulure (1) par sa seconde extrémité (117). La chambre (110) comporte une première tuyauterie (120) reliée à une tuyauterie (121) pour l'admission de l'air, munie d'une électro-vanne (122). La même tuyauterie (120) est aussi reliée à une tuyauterie (123) et à l'électro-vanne (124) pour la décompression. En partie centrale, la chambre (110) comporte la tuyauterie (130) reliée elle aussi à une tuyauterie (131) et à l'électro-vanne (132) pour l'admission de l'air et à la tuyauterie (133) et la vanne (134) pour la décompression.Au même niveau que celui de la tuyauterie (130), la chambre (110) comporte aussi une tuyauterie d'injection de produits de rinçage (140) reliée à un bac de rinçage (141) par l'intermédiaire de la pompe (142) et de 1'électro-vanne (143). A son autre extrémité, l'installation est reliée à la tête d'enfûtage (5). La tête d'enfûtage (5) débouche dans une chambre (150) similaire à la chambre (110) et qui peut donc contenir deux racleurs (100) et (110). Cette chambre (150) est munie d'une tuyauterie d'admission d'air (151) et une tuyauterie de décompression (152), chacune étant commandée par une électro-vanne (153) et (154). Dans sa partie centrale, la chambre (150) est reliée à la tuyauterie d'admission d'air (161) et à la tuyauterie de décompression (162), chacune comprenant une électro-vanne (163) et (164). Dans cette extrémité, la tuyauterie (1) comporte trois articulations (170), (171), (174) qui permettent le dépassement en hauteur de la chambre (150) et donc de la tête d'enfûtage (5). En outre, ces articulations permettent bien entendu le passage des racleurs. L'installation ainsi représentée fonctionne de la manière suivante. Dans une première étape, appelée étape d'attente, les deux racleurs (100) et (111) sont stockés dans la chambre (110), que l'on appellera gare de départ. En-dessous de la tête d'enfûtage (5), on place un récipient (175). Dans la phase suivante, opération d'enfûtage, on procède tout d'abord au choix dubac à partir duquel on va remplir le récipient (175). Pour le bac sélectionné, on place la vanne (10) dans sa position ouverte, c'est-à-dire la position dans laquelle le contenu du bac (4) peut être transvasé à l'intérieur de la tuyauterie principale. Les vannes (7) et (8) sont aussi placées dans leur position ouverte, c'est-à-dire la position selon laquelle la tubulure (65) est mise en communication avec la tubulure (61), on ferme la vanne (45), on ouvre la vanne (102). La mise en pression de la pompe (6) permet l'aspiration du produit à enfûter et son refoulement vers la tête d'enfûtage (5). D'une manière connue en soi, la pompe (6) est une pompe à débit variable (courant continu), dont la vitesse de rotation est commandée en fonction du taux de remplissage du récipient (175). Cette commande peut se faire très facilement à partir d'une pesée en continu de ce récipient. Après cette opération d'enfûtage, il est nécessaire de procéder à une étape de raclage. Dans le cas où le bac utilisé est vide, pour réaliser l'opération de raclage on ferme la vanne (10) de façon à isoler les bacs de la tuyauterie (1). La pompe (6) est vidangée par l'intermédiaire de la boucle (46) de la pompe (60) et de la tuyauterie (51) et le produit ainsi recueilli est réinjecté dans la vanne (8). La vanne (45) étant placée en position ouverte, la vanne (102) étant maintenue dans sa position ouverte, on peut procéder maintenant à l'opération de raclage. Celle-ci est commandée à partir de la chambre (110) par injection d'air comprimé soit au niveau due la tuyauterie centrale (130), dans ce cas on envoie un seul racleur, soit au niveau de la tuyauterie (120), dans ce cas on envoie les deux racleurs simultanément.Mais on peut aussi envoyer tout d'abord le premier racleur (100) puis le deuxième racleur (111). En fin d'installation, les deux racleurs (100 et 111) sont réceptionnés dans la chambre (150) ou encore gare d'arrivée. Par injection d'air dans la tuyauterie (151) dans la chambre (150) les deux racleurs sont réexpédiés à leur gare de départ. Dans le cas où le bac utilisé n'était pas vide à la fin de l'opération d'enfûtage, on procède de la manière suivante. La vanne (10) correspondant au bac utilisé est placée dans sa position ouverte (représentée figure 2a). Le racleur (100) en provenance de la gare de départ (110) va venir buter contre le disque (23) et ainsi refouler le produit contenu dans la tubulure (1) vers le bac correspondant par l'intermédiaire de la tubulure (15). Ensuite la vanne (10) est placée dans sa position ouverte qui permet le libre passage des racleurs. On procède alors comme dans le cas précédent. Dans l'étape suivante, on va effectuer un rinçage de l'installation et de la pompe. Tout d'abord, les vannes (7) et (8) étant fermées, on commande le déplacement du premier racleur (100), en même temps on injecte du produit de rinçage contenu dans le bac (141) par action sur la pompe (142) et injection par la tuyauterie (140). Quand le racleur (100) s'est déplacé sur une certaine distance, on commande le déplacement du racleur (111), de sorte que le produit de rinçage se déplace dans l'installation sous l'action combinée des deux racleurs. La distance entre les deux racleurs (100 et 111) est déterminée de façon à ce que, quand la vanne (102) est fermée, le racleur (111) est bloqué en amont de cette vanne, le deuxième racleur (110) se trouve situé en amont de la vanne (7) et la pression derrière le deuxième racleur est maintenue.A l'ouverture de ces vannes (7) et (8), l'ensemble de l'installation comprise entre les deux racleurs est maintenant baigné par le liquide de rinçage. On fait tourner la pompe (6) en utilisant la boucle constituée par les tuyauteries (42, 43, 44), et les vannes manchon (7) et (8). Après un certain temps de rinçage de la pompe, le fluide de rinçage est réinjecté dans la vanne (8) par la tuyauterie (51) et la pompe (60) après que les vannes (7) et (8) aient été fermées. Par réouverture des vannes (102) et par réinjection de fluide de commande au niveau de la chambre (110) les deux racleurs ainsi que les fluides de rinçage sont évacués vers la chambre d'arrivée (150). Le fluide de rinçage contenu entre les deux racleurs (110) et (111) est récupéré par le bec d'enfûtage. L'intérêt de cette installation réside essentiellement dans la possibilité qu'elle offre d'être totalement automatisée et de pouvoir être rincée complètement, y compris la pompe (6). En outre, cette installation permet d'effectuer ces opérations de rinçage en minimisant le volume des contaminats, c'est-à-dire des produits déclassés qui sont renvoyés en fabrication, et d'en aboutir à une réduction pouvant aller jusqu'à 99 %. Elle permet aussi d'effectuer de façon très sûre des opérations d'enfûtage à partir de produits de composition différente et dans des temps très rapides par diminution des temps morts. On a représenté sur la figure 4 une variante de réalisation de l'invention selon laquelle l'installation est bouclée et permet l'utilisation d'une pompe à pression constante, de plusieurs têtes d'enfûtage, chaque tête d'enfûtage étant réglée par commande de l'ouverture entre une position de grand débit et une position de petit débit. Cette installation présente l'avantage de pouvoir réaliser l'enfûtage de trois fûts en utilisant une seule pompe, cet enfûtage se- faisant avec une très grande précision. De façon à réaliser cette installation bouclée, les gares d'arrivée (150) et (110) sont situées à proximité immédiate l'une de l'autre et reliées entre elles par une vanne de régulation permettant le réglage de la pression. De la même manière que sur la figure 1, l'installation représentée figure 4 comporte les bacs (2, 3, 4) reliés à la tuyauterie principale (1) par les vannes telles que (10). Elle comporte aussi une pompe (170) reliée à la canalisation (1) par les vannes (7) et (8), les tubulures (171) et (172). La pompe (170) comporte aussi le circuit de vidange et de rinçage constitué par les tuyauteries (173, 174) et la pompe (175). Les têtes d'enfûtage (180, 181, 182) sont montées en série sur une partie rectiligne de la canalisation. Cet ensemble est articulé par l'intermédiaire des articulations (190, 191, 192, 193, 194 et 195) de façon à pouvoir être déplacé verticalement tout en autorisant le passage des racleurs au niveau de ces articulations. Chaque tête d'enfûtage est raclable, c'est-à-dire qu'elle présente une tubulure principale intérieure placée selon l'axe de la canalisation principale (1). Cette tubulure principale-a a un diamètre interne égal à celui de la canalisation principale. Les tubulures d'enfûtages qui débouchent dans les tubulures principales sont, dans cet exemple, fixes. Mais on pourrait prévoir une installation dans laquelle ces tubulures d'injection sont télescopiques, ce qui permet de ne pas avoir besoin des articulations (190, 191, 192, 193, 194 et 195). De plus, chaque tête d'enfûtage telle que (180), (181) ou (182) présente deux positions d'ouverture de leurs tubulures d'enfûtage. Une première position qui correspond à un grand débit et une seconde position qui correspond à un petit débit. En fonctionnement, la vanne de régulation (160) est ouverte et la pompe (170) est réglée à une pression constante qui est déterminée principalement par la viscosité du produit que l'on veut enfûter. Dans une première phase, les becs d'enfûtages sont réglés à leur position grand débit. Cette première phase se termine à un instant déterminé qui correspond à un taux de remplissage assez élevé des fûts, de l'ordre de 90 à 95 %. Cet instant peut être déterminé par l'opérateur ou par un système de pesée placé sous un des fûts ou par tout système adéquat. A cet instant, toutes les têtes d'enfûtage sont fermées puis sont ouvertes de nouveau, mais sur leur position petit débit. La deuxième phase de remplissage commence donc et la pression à l'intérieur de la canalisation principale (1) est rétablie par la pompe (170) puis réglée en fonction d'une mesure représentant le taux de remplissage, cette mesure provenant par exemple de bascules placées sous les fûts, par action sur la vanne de régulation. En fin d'opération, quand les fûts sont remplis, la pompe est arrêtée et les becs d'enfûtage sont fermés. On peut par cette méthode obtenir une précision de remplissage assez élevée, de l'ordre de 100 g pour un fût contenant 200 kg de produits, cette précision étant du même ordre que celle des bascules utilisables pour la mesure du poids des fûts. Lorsque l'opération d'enfûtage est terminée, l'installation est raclee puis rincée. En début d'opération, un racleur (110) est stocké dans la gare de départ alors qu'un deuxième racleur est stocké dans la gare d'arrivée (150). Le racleur (110) est envoyé dans l'installation par injection d'air comprimé comme expliqué en référence à la figure 1, alors que la tête d'enfûtage (180) est en position ouverte et les têtes (181) et (182) sont en position fermée, la vanne (160) étant fermée. Le produit poussé par le racleur est évacué par la tête d'enfûtage (180). Quand le racleur (110) est dans la tête d'enfûtage (180 > ou à son extrémité amont immédiate, son déplacement est stoppé par arrêt de l'injection d'air comprimé. La tête d'enfûtage (181) est ouverte. Le déplacement du racleur est re-initié par injection d'air comprimé et le produit contenu dans l'installation entre la tête (180) et la tête (181) est évacué par la tête d'enfûtage (181). De la même façon, dès que le racleur est dans la tête d'enfûtage (181) ou à sa proximité amont immédiate, l'injection est arrêtée, la tête d'injection (182) ouverte.Cette tête d'injection (182) comporte un dispositif de blocage permettant de bloquer le racleur à l'intérieur, ce dispositif étant constitué par une languette montée en coulissement à l'intérieur du bec d'enfûtage et qui permet le blocage du racleur en amont de la tubulure d'injection tout en autorisant l'évacuation du produit par celle-ci. Lors de l'ouverture de la tête d'injection (182), le dispositif de blocage est mis en place de façon à ce que, après la commande du déplacement du racleur par injection d'air, le racleur vienne se bloquer sur la languette et y soit maintenu par l'action de la pression créée par l'injection d'air comprimé, cette injection étant maintenue pendant la suite des opérations. Une fois le racleur (110) ainsi immobilisé, le racleur en attente dans la gare d'arrivée (150) est poussé vers le bec d'enfûtage (182) par injection d'air comprimé de sorte que le produit contenu dans l'installation entre la gare d'arrivée (150) et le bec (182) est évacué par le bec (182) au fur et à mesure du déplacement du racleur. Ensuite, l'installation est rincée de la même manière que celle de la figure 1. La vanne (160) est fermée et le liquide de rinçage est récupéré dans la chambre (150) par la tubulure (196). Pour réaliser ces installations, on peut utiliser tout dispositif de raclage connu, toute vanne de type anneau ou de type manchon connue. Aussi, on utilisera tout moyen connu de détection de la position du racleur, le plus adéquat étant un détecteur magnétique. REVENDICATIONS 1 - Installation d'enfûtage permettant le conditionnement de produits de compositions différentes comprenant au moins un réservoir (2,3,4) de stockage du produit à enfûter, une tête d'enfûtage (5) et une canalisation principale (1) reliant ledit réservoir et ladite tête d'enfûtage et comportant un racleur (100), ladite canalisation étant munie d'une pompe (6), caractérisée en ce que la pompe (6) est reliée à la canalisation principale (1) par une vanne latérale aval (8) et une vanne latérale amont (7), et un circuit de dérivation (40) muni d'une vanne centrale (45), les deux vannes latérales (7,8) et la vanne centrale (45) permettant le passage des racleurs, les vannes latérales permettant soit l'isolement de la pompe (6) par rapport la canalisation principale (1), soit son raccordement. 2 - Installation d'enfûtage selon la revendication 1, caractérisée en ce que la pompe (6) comporte un circuit extérieur de nettoyage constitué par une boucle de nettoyage (46) et un tuyau (51) de réinjection dans la canalisation principale pour relier la boucle de nettoyage à la canalisation principale par l'intermédiaire d'une pompe de réinjection (60). 3 - Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte un deuxième racleur (111) et un moyen de positionnement (102) pour positionner un racleur (100) en aval de la vanne latérale aval (8) et le deuxième racleur (111) en amont de la vanne latérale amont (7). 4 - Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que le moyen de positionnement est constitué par une vanne de blocage (102) située en aval de la vanne latérale aval (8) et une colonne d'un produit de liquide qui s'étend jusqu'à ladite vanne de blocage depuis une position située en amont de la vanne amont (7). 5 - Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que ledit produit liquide est un produit de rinçage. 6 - Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'elle comprend un moyen de départ (110) permettant ~ d'envoyer dans la canalisation soit un (100), soit deux racleurs (100,111). 7 - Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce que le moyen de départ comporte un moyen (121,131) d'injection d'air comprimé. 8 - Installation selon la revendication 7, caractérisée en ce que le moyen d'injection comporte une buse d'injection centrale (130) permettant le départ et la propulsion d'un racleur (100). 9 - Installation selon la revendication 7, caractérisée en ce que le moyen d'injection comporte une buse d'injection latérale (120) permettant le départ de soit un seul (100) soit deux racleurs (100,111). 10 - Installation selon la revendication 7, caractérisée en ce que le moyen de départ comporte un moyen (140) d'injection de produit de rinçage, situé sensiblement au même niveau que le moyen central (130) d'injection d'air comprimé. 11 - Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins deux têtes d'enfûtage (180,181) montées en série sur la canalisation principale (1) et un moyen d'arrivée (150) permettant le stockage de deux racleurs et leur réexpédition vers le moyen de départ (110), ledit moyen de départ et ledit moyen d'arrivée étant situés à proximité immédiate l'un de l'autre et reliés entre eux par une vanne d'isolement (160). 12 - Installation selon la revendication 11, caractérisé en ce que chacune des têtes d'enfûtage (180,181,182) est munie d'un moyen en permettant la fermeture ou l'ouverture et en ce que la tête d'enfûtage (182) située du côté du moyen d'arrivée (150) comporte un moyen de blocage permettant l'immobilisation du racleur tout en autorisant l'évacuation du produit par ladite tête d'enfûtage.