Brevet FR2683904A1 — publié le 19930521

PROCEDE ET INSTALLATION POUR CONTROLER, PREALABLEMENT AU LAVAGE, L'ETANCHEITE D'UN FUT DE STOCKAGE TEMPORAIRE D'UN PRODUIT LIQUIDE DEVANT ETRE DISTRIBUE ULTERIEUREMENT SOUS PRESSION La présente invention est relative au stockage temporaire, d'un produit liquide entre un lieu de production et un site d'utilisation où un tel produit doit être distribué sous pression. L'invention vise, plus particulièrement, le domaine des produits liquides à caractère carbonaté et, plus spécifiquement encore, les fûts de stockage temporaire de bière entre une brasserie et les débits de consommation. Pour préserver leur conservation ou, encore, leur caractère carbonaté par exemple, il est habituel de stocker temporairement des produits liquides dans des fûts comportant une bonde pourvue d'un plongeur tubulaire de soutirage incorporé et permettant de maintenir un tel produit dans le fût sous une pression convenable, permanente, qui peut, parfois, être accrue lors de la phase de soutirage. Tel est le cas, en particulier, de la bière. On conçoit donc que, pour que la fonction ci-dessus soit convenablement accomplie, il est absolument impératif de disposer d'une bonde à clapet et à plongeur incorporés assumant une fonction de fermeture étanche durable dans le temps. De tels fûts sont ordinairement soumis à des mises en service ou rotations successives entre le lieu de production et les sites d'utilisation. En conséquence, à chaque retour, il est nécessaire de contrôler le caractère parfaitement étanche de la bonde avant de procéder à un nouveau remplissage du fût, de manière à éviter les fuites responsables, par dénaturation ou altération du produit liquide, de retours ou réclamations. On pourrait penser que, dans les installations de remplissage, une étape consiste à vérifier La tenue à la pression de chaque fût, par exemple lors du déroulement du cycle de lavage. On pourrait, effectivement, penser qu'au cours de la mise en perce du fût pour effectuer son lavage et sa stérilisation, il soit procédé, préalablement, à une injection d'un fluide comprimé, par exemple de l'air sous pression, de manière à vérifier la tenue à L'étanchéité de la bonde. En réalité, une telle pratique ne permet pas de répondre au réel problème posé pour les raisons suivantes. Lors de la mise en perce, le fût est retourné de manière que la collerette de bonde soit adaptée par jonction sur une tête de lavage qui comporte, à cette fin, des moyens de liaison complémentaires à la collerette. Une telle jonction place sous contrainte mécanique les filets de vissage de la bonde, de sorte que les conditions ordinaires de L'état de la bonde lors des transfert, transport et stockage du fût, ne sont pas reproduites. Des fuites au droit des filets, existant normalement en phase de stockage ou de transport, peuvent être non décelables, en raison d'une telle mise sous contrainte de ces filets découlant de l'adaptation du fût sur La tete de lavage. A supposer que ce premier inconvénient soit surmonté, il en reste un second qui est de nature tout aussi importante et qui concerne l'existence de micro-fuites au droit du ou des joints du clapet à fermeture automatique de la bonde. En effet, dans un cycle de lavage, il n'est pas possible, en raison de la succession rapide des séquences de travail et du rendement devant être imposé en fonction des caractéristiques de production en brasserie, de disposer du dé lai suffisant pour, après mise sous pression, contrôler dans le temps et de façon précise l'existence d'éventuelles micro-fuites. Or, la présence de telles micro-fuites conduit, inéluctablement, pendant le transfert, le transport et le stockage temporaire du fût rempli entre la brasserie et Le débit de boissons, à une altération certaine du produit stocké. Une telle méthode n'est donc pas à même de résoudre Le problème posé. La présente invention est basée sur la constatation que la mise en service d'un fût pour le stockage temporaire d'un produit liquide, devant être distribué sous pression, comme cela est le cas pour la bière ou autre produit carbonaté déjà introduit sous pression, implique d'introduire dans le fût, sur le débit de consommation, une charge gazeuse sous pression responsable du soutirage du produit liquide. En d'autres termes, une fois rempli, un tel fût possède une pression interne décelable qui reste, pour partie au moins, présente, même après vidage, en raison du recours à un gaz sous pression de soutirage. La présente invention part de la constatation ci-dessus et met à profit un tel état pour proposer un nouveau procédé et une nouvelle installation pour contrôler l'étanchéité d'un fût de stockage temporaire et possédant, pour le stockage temporaire et le soutirage sous pression d'un produit liquide, une bonde à clapet et à plongeur tubulaire incorporé. Le procédé de L'invention consiste à : - adapter le fût sur une tête de connexion d'une installation de lavage, - fermer les circuits d'arrivée et de retour de la tête, - mettre en perce le fût par l'intermédiaire de la tête, - et mesurer au niveau de la tête la pression résiduelle du fût par un capteur de pression adapté sur l'un au moins des circuits de la tête pour déterminer la qualité d'étanchéité du fût. L'invention vise, également, une installation pour la mise en oeuvre du procédé ci-dessus et caractérisée en ce qu'elle comprend - des vannes d'isolement sélectif entre les circuits internes de la tête, - un capteur de pression monté sur l'un au moins des circuits de la tête. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemple non limitatif, une forme de réalisation de L'objet de L'invention. La fig. 1 est une vue schématique d'une installation pour La mise en oeuvre du procédé. La fig. 2 est une coupe-élévation schématique mettant en évidence certains détails constructifs de L'invention. Selon la fig. 1, l'installation pour la mise en oeuvre du procédé comprend une tête de connexion 1 destinée à permettre l'adaptation d'un fût à contrôler 2 comprenant une bonde 3 de remplissage-soutirage. La tête 1 est destinée à être raccordée, par une ligne d'admission 6, à un réseau de fourniture de produit de lavage et, par une ligne de refoulement 8, à un réseau de retour. La tête 1 est aussi destinée à permettre le raccordement à une ligne de pressurisation 10 issue d'un réservoir 11 de produit liquide, tels que de la bière. Le réservoir 11 est raccordé, par sa base, à une ligne de remplissage 12 branchée à la tête 1. Les lignes 10 et 12 sont pourvues, outre les moyens techniques propres à la fonction devant être assumée, chacune d'un groupe de trois vannes 13 et 14 permettant un isolement complet ou la mise en relation sélective avec une conduite d'évacuation 15 ou 16. La fig. 2 montre, de façon plus détaillée, une tête 1, conforme à L'invention, comprenant un corps 20 dont la partie supérieure forme une tulipe 21 s'élevant à partir d'une portée d'appui 22 pourvue d'un joint d'étanchéité 23. La tulipe 21 est destinée à permettre l'accouplement, la connexion ou l'assemblage avec la collerette 24 de la bonde 3 montée sur le fût 2. La bonde 3 comporte un clapet 27 de fermeture automatique entourant un tube plongeur 28. La bonde 3 peut ainsi ouvrir ou fermer un premier passage annulaire direct 29 et un second passage axial indirect 30 correspondant au tube 28. Le corps 20 s'élève à partir d'une embase 31 avec laquelle il délimite un cylindre 32 dans lequel peut coulisser un piston 33, du type à simple effet. Le piston 33 délimite, dans le cylindre 32, une chambre de travail 34 qui est en relation avec un conduit 35 d'amenée d'un fluide sous pression. Le piston 33 est soumis à L'action d'un organe élastique 36 exerçant, en permanence, une action tendant à le repousser toujours contre L'embase 31, comme cela est montré en partie gauche de la fig 2 par rapport à un axe de symétrie x-x'. Le piston 33 est pourvu d'une tige de piston tubulaire 37 qui coulisse avec étanchéité sur une colonne 38. La tige 37 délimite, par rapport au cylindre 20, un premier circuit 39 et, par rapport à la colonne 38, un second circuit 40. Le circuit 39 communique avec un puits 41, alors que le second circuit 40 communique, par des ouvertures radiales 42, avec la partie tubulaire inférieure 43 de la colonne 38. La partie tubulaire 43 est en relation avec Le circuit 6, 10 par un clapet 44 qui est flottant en mi lieu isobar et apte à coopérer avec un siège 45 sous L'action d'un mi lieu liquide issu du circuit 40. La tige tubulaire 37 forme, en bout, un poussoir tubulaire 46 destiné à actionner Le clapet 27. Le poussoir 46 est relié à la tige 37 par un double épaulement 47 à même de coopérer avec des joints d'étanchéité 48 et 49 pour, dans une position de retrait, telle qu'illustrée sur la partie droite de la fig. 2, fermer simultanément les circuits 39 et 40 par rapport aux passages 29 et 30. Selon L'invention, il est prévu de monter, sur la ligne 8 issue du puits 41, un capteur de pression 51 qui est, avantageusement, choisi du type a'même de fournir, lorsqu'il est excité, un signal électrique qui peut être analogique ou numérique. Selon une autre disposition de L'invention, le capteur 51 est branché à L'une des entrées d'un comparateur 52 dont L'autre entrée est connectée à un bottier 53 de fourniture d'une va leur de consigne réglable. La sortie du comparateur 52 est branchée à une centrale 54 qui est chargée de piloter le fonctionnement d'un manipulateur 55 comprenant, par exemple et à titre illustratif, un organe moteur 56 responsable de l'entrainement, dans le double sens de la flèche f1, d'un châssis 57 portant des bras 58. L'organe moteur 56 peut aussi etre chargé de commander la rotation, dans le double sens de la flèche f2, du châssis 57 qui comporte au moins un organe moteur chargé de commander L'ouverture ou la fermeture des bras 58 selon le double sens de la flèche f3. La centra le 54 peut aussi être chargée de commander le déplacement de l'équipage ci-dessus dans le double sens de la flèche f au moyen d'un chariot motorisé approprié 59. Selon une autre disposition de L'invention, les lignes 6 et 8, respectivement d'admission et de refoulement, sont pourvues chacune d'une vanne d'isolement 60 et 80. L'installation décrite ci-dessus permet de mettre en oeuvre le procédé de contrôle selon L'invention qui consiste à placer, sur la tête 1, un fût 2, considéré comme vide, et qu'iL convient de soumettre à une opération de traitement, telle qu'un lavage, avant d'en assurer un nouveau remplissage pour une autre rotation d'utilisation. Le fût 2 est donc considéré, a priori, comme relativement sous pression, en raison du mode de stockage du produit qu'il contenait et du mode de soutirage de ce produit. Le fût 2 est adapté, par les moyens du manipulateur 55, pour établir une jonction étanche entre la tulipe 21 et La collerette 24, dans un état qui correspond à la partie droite de la fig 2 par rapport à l'axe x-x'. Dans cet état, le volume interne du fût 2 est isolé du mi lieu ambiant et les robinets d'isolement 60 et 80, d'une part, et les groupes de vannes 13 et 14, d'autre part, sont fermés, comme illustré par la fig 1. Dans cet état, aucune pression résiduelle ne règne dans la tête 1 dont les circuits 39 et 40 sont isolés. La tête 1 est alors commandée, par admission d'air comprimé dans la chambre 34, de manière à commander la course d'extension de la tige tubulaire 37 pour amener le poussoir 46 à ouvrir -le clapet 27. De la sorte, le volume interne du fût 2 est mis en relation avec les circuits internes 39 et 40 qui constituent des volumes fermés dans lesquels l'éventuelle pression résiduelle du fût 2 est amenée à se développer. Une telle pression est immédiatement appréciée par le capteur 51 qui fournit au comparateur 52 une va leur électrique qui est comparée à celle de consigne délivrée par le bolier 53. Si la pression, détectée par le capteur 51, est inférieure au seuil admissible, la centrale 54 commande le manipulateur 55 pour provoquer La déconnexion du fût 2, son enlèvement et son remplacement par un autre fût, également considéré comme vide et devant être soumis à un cycle de lavage. En effet, étant donné que Le fût, considéré comme vide, a transité pendant un temps relativement long entre le site d'utilisation et sa prise en charge sur le site de production pour un nouveau remplissage, tout défaut d'étanchéité, présenté par la bonde, a inévitablement conduit à une réduction, voire à une suppression, de la pression résiduelle maintenue dans le fût 2. Une telle situation conduit à extraire le fût du circuit de remplissage, en vue de vérifier les causes éventuellement réparables des fuites constatées. Si, par contre, la pression mesurée est supérieure à la va leur de consigne affichée, la centra le 54 déclenche le cycle de lavage qui commence par L'ouverture des vannes d'isolement 60 et 90 pour mettre en relation les circuits 39 et 40 avec les lignes d'admission et de refoulement des différents produits de lavage et de rinçage. Un tel cycle peut être entamé immédiatement, sans procéder à une modification de L'état de mise en perce initial imposé au fût 2 pour contrôler son étanchéité. Il a été constaté, par différentes expériences, que, dans certains cas, des colmatages pouvaient intervenir à l'intérieur de fûts 2, plus particulièrement au droit du passage annulaire 29 directement contrôlé par le clapet 27. Dans une telle situation, et tel que cela ressort du procédé de L'invention, le capteur 51 ne serait alors soumis à aucune pression résiduelle et fournirait une information qui risquerait d'être interprétée comme globale, alors qu'elle n'est, en réalité, que partielle. A cette fin, il est envisagé, selon L'invention, de monter, sur la ligne 6 ou le circuit 40, comme illustré par les fig 1 et 2, un second capteur 511 de pression qui est également relié à L'entrée du comparateur 52. Une telle installation double permet, lors de la première mise en perce, de posséder une information sélective sur L'état réel de pression résiduelle à l'intérieur du fût 2, que cette pression soit transmise directement par le passage annulaire 29 et/ou indirectement par le tube 28. Dans l'exemple d'application décrit, la tête 1 est du type multifonction, puisqu'elle permet le raccordement du fût à un réseau de lavage 6, 8 et à un niveau de remplissage 10, 12. Dans un tel cas, la fonction d'isolement, nécessaire pour le contrôle de la pression résiduelle, implique aussi la fermeture des groupes de vannes 13 et 14. Il doit être considéré que L'invention peut être appliquée à une tête I propre à un circuit de lavage par les lignes 6 et 8 seulement. Dans un tel cas, L'étape de contrôle d'étanchéité implique alors la seule fermeture des vannes 60 et 80. L'invention n'est pas limitée à l'exemple décrit et représenté, car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre. REVENDICATIONS 1 - Procédé pour contrôler L'étanchéité d'un fût comportant, pour Le stockage temporaire et le soutirage sous pression d'un produit liquide, une bonde à clapet et à plongeur tubulaire incorporé, caractérisé en ce qu'il consiste à - adapter le fût sur une tête de connexion d'une installation, - fermer Les circuits d'arrivée et de retour de la tête, - mettre en perce le fût par l'intermédiaire de la tête, - et mesurer au niveau de la tête la pression résiduelle du fût par un capteur de pression adapté sur l'un au moins des circuits de la tête pour déterminer la qualité d'étanchéité du fût. 2 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il consiste, après l'opération de mesure, à mettre le fût à la pression ambiante par ouverture de l'un au moins desdits circuits avant d'engager une opération de traitement du fût. 3 - Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'on place le capteur de pression sur le circuit de la tête en relation directe avec le volume interne du fût par le clapet de bonde. 4 - Procédé selon la revendication 1 ou 3, caractérisé en ce qu'on place le capteur sur l'un et/ou L'autre des deux circuits de la tête, respectivement en relation avec le volume interne du fût, soit directe par le clapet de bonde, soit indirecte par le tube de plongeur. 5 - Procédé selon L'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'on fait émettre, par le ou les capteurs, un signal électrique appliqué à un comparateur à seuil de consigne réglable chargé de piloter, en cas de pression résiduelle trop basse ou nulle, le fonctionnement d'un manipulateur d'enlèvement remplacement du fût. 6 - Installation pour contrôler L'étanchéité d'un fût (2) comportant, pour le stockage temporaire et le soutirage sous pression, une bonde (3) à plongeur tubulaire incorporé (28) entouré par un clapet de contrôle (27) à fermeture automatique, installation du type comportant une tête de connexion (1) formant une partie (21) de jonction avec la bonde, comportant intérieurement un poussoir (46) commandable, de mise en perce du fût par ouverture dudit clapet et délimitant deux circuits internes (39 et 40), respectivement aptes à etre mis en relation avec le volume interne du fût par le clapet et par le plongueur et raccordés à deux réseaux d'admission-refoulement de produits de lavage, caractérisée en ce qu'elle comprend - des vannes (60, 80), éventuellement (13, 14) d'isolement sélectif des circuits internes de La tête, - un capteur de pression (51) monté sur L'un au moins des circuits de la tête. 7 - Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce qu'elle comprend un capteur (51) placé sur le circuit (39) de la tête qui est en relation avec le volume interne du fût (2) par le clapet (27) de la bonde. 8 - Installation selon la revendication 6 ou 7, caractérisée en ce qu'elle comprend deux capteurs (51 et 511) placés, respectivement, sur les deux circuits (39 et 40) de la tête. 9 - Installation selon L'une des revendications 6 à 8, caractérisée en ce que les capteurs (51) sont du type à émission d'un signal électrique et sont reliés à un comparateur (52) à seuil de consigne réglable pilotant une centrale (54) de commande d'un manipulateur (55) d'enlévement-remplacement du fût.