Brevet FR2703782A1 — publié le 19941014

i Installation de détection de fuites pour le contrôle d'étanchéité d'emballages scellés La présente invention concerne une installation de détection de fuite pour le contrôle d'étanchéité d'emballages scellés. On connaît par le document EP-A-0 445 002 une installation qui comprend un convoyeur sur lequel sont déposées des barquettes à contrôler Avant de les sceller, il a été introduit dans celles-ci une petite quantité10 d'hélium Au-dessus du convoyeur est située une hotte relié, par une conduite, à un ventilateur d'extraction La hotte est mobile verticalement par le moyen de vérins Lorsque la présence d'une barquette est détectée, la hotte s'abaisse et des moyens liés à la hotte viennent exercer une certaine15 pression contre la barquette Une sonde de reniflage, reliée à un détecteur de fuite à hélium est située à l'embouchure de la conduite reliant la hotte au ventilateur Si le courant d'air extrait par le ventilateur est chargé en hélium, cela indique une fuite de la barquette et un20 dispositif de commande actionne un évacuateur De préférence, pour détecter un défaut d'étanchéité sur le fond de la barquette, la bande transporteuse est ajourée pour permettre l'entraînement, par le courant d'air provoqué par la ventilation, du gaz de fuite s'échappant du fond.25 Ce système par reniflage, s'exerçant à une pression très voisine de la pression atmosphérique, nécessite ainsi d'exercer une certaine pression mécanique sur la barquette afin qu'en cas de fissure de l'emballage, un courant de fuite entraîné par le courant d'air soit créé, ce qui30 interdit cette méthode sur les emballages rigides. Lorsque les emballages contiennent des aliments délicats, cette pression mécanique exercée sur l'emballage risque d'abîmer les aliments. On a vu que la bande doit être ajourée pour permettre de déceler une fuite sur le fond mais cela peut ne pas être suffisant, et de même la pression mécanique qui est exercée par une plaque peut empêcher de déceler une fuite située à la partie supérieure de l'emballage, sous la plaque d'appui. La sensibilité de la méthode est faible La surpression créé dans l'emballage par le moyen mécanique utilisé n'est pas correctement maîtrisée Enfin, l'homogénéité de l'hélium dans le courant d'air, créé par le ventilateur, n'est pas excellente. La présente invention a pour but de pallier ces inconvénients et à pour objet une installation de détection de fuite pour le contrôle d'étanchéité d'emballages scellés souples ou rigides, contenant une certaine proportion de gaz traceur, comportant un transporteur à bande, une cloche située au-dessus dudit transporteur et comprenant un moyen moteur permettant d'élever ladite cloche et de l'abaisser15 jusqu'à prendre appui sur la bande dudit transporteur, ladite cloche étant reliée à un détecteur de fuite à gaz traceur, l'ensemble étant commandé par une électronique de commande, caractérisée en ce que ladite bande est en un matériau non poreux et non ajouré, en ce que la cloche porte20 à sa périphérie des moyens assurant, en position basse de la cloche et en coopération avec la bande dudit transporteur, l'étanchéité de ladite cloche, et en ce que la cloche est reliée à une pompe à vide. Selon une autre caractéristique, une contre-plaque équipée d'un système de joints est disposée sous ladite bande au droit de ladite cloche, ladite contre- plaque étant évidée et reliée par une canalisation flexible à ladite cloche. Selon une réalisation particulière, lesdits moyens assurant l'étanchéité de ladite cloche comprennent deux joints concentriques et le système de joints de ladite contre-plaque comprend également deux joints concentriques, une seconde pompe à vide étant reliée aux espaces interjoints de ladite cloche et de ladite plaque.35 Avantageusement, en position basse de la cloche, une surface rigide solidaire de la cloche et dont le profil épouse la portion supérieure dudit emballage vient au voisinage immédiat de cette dite portion supérieure, sans la comprimer Ceci est utile dans le cas o la résistance mécanique de l'emballage n'est pas suffisante pour supporter5 le différentiel de pression lors du contrôle d'étanchéité. On va maintenant donner la description d'un exemple de mise en oeuvre de l'invention en se reportant au dessin annexé dans lequel: La figure 1 est un schéma représentant l'ensemble de l'installation selon l'invention. Les figures 2 et 3 montrent respectivement en élévation et en coupe selon III-III de la figure 2 le transporteur à bande avec son bâti ainsi que la cloche, la contre-plaque et différents accessoires.15 En se reportant à la figure 1 qui montre schématiquement l'ensemble de l'installation, on voit un transporteur à bande 1 mû par un moteur 2 Sur ce transporteur, on voit une barquette 3 Il s'agit par exemple d'une barquette contenant un produit alimentaire La20 barquette est fermée à sa partie supérieure par un opercule scellé sur le pourtour de la barquette Avant de sceller cet opercule, un gaz traceur tel que de l'hélium a été introduit dans la barquette à une concentration d'environ 5 % La barquette n'est qu'un exemple possible d'emballage, il peut25 s'agir également d'un étui souple, d'un emballage semi- rigide parallélépipédique La bande 4 du transporteur est une bande en un matériau continu, non ajouré et non poreux, par exemple un élastomère ou de l'acier inoxydable. Au-dessus du transporteur 1 est disposée une cloche 5 qui peut être déplacée verticalement par un vérin 6 Le vérin 6 permet d'abaisser la cloche 5 jusqu'à prendre appui contre la bande 4 du transporteur. La cloche 5 porte à sa périphérie inférieure un rebord 7 qui est équipé de deux joints toriques concentriques 8 et 9 assurant, en position basse de la cloche, en combinaison avec la bande 4 du transporteur, l'étanchéité de la cloche. La cloche 5 est reliée, par une canalisation flexible 10, à une pompe à vide 11 La cloche est aussi reliée, par cette même canalisation 10 à un détecteur de fuite à gaz traceur 12 Il s'agit par exemple d'un détecteur de fuite à hélium si le gaz traceur choisi, introduit dans les barquettes telles que 3, est de l'hélium. Pour éviter la déformation du brin supérieur de la bande 4 lorsque la cloche et en position basse et que la pompe à vide il est mise en route pour faire le vide dans la10 cloche 5, une contre-plaque 13 est disposée sous le brin supérieur de la bande 4 Cette contre-plaque 13 comporte un évidement 14 qui est relié par une canalisation flexible 15 à la cloche 5. Deux joints toriques concentriques 16 et 17 assurent l'étanchéité de la contre-plaque 13 contre la bande 4. Cette contre-plaque 13 n'est pas indispensable si le matériau de la bande est suffisamment rigide Les espaces inter-joints 8-9 de la cloche 5 et 16-17 de la contre-plaque 13 sont reliés à une seconde pompe à vide 18 indépendante de la pompe à vide 11. Pour éviter le gonflement et l'éventuel éclatement de la barquette 3 lors de la mise sous vide de la cloche 5, celle-ci est équipée, si besoin est d'une plaque de maintien 19 dont la hauteur, en position basse de la cloche, par rapport au brin supérieur de la bande 4 correspond à la hauteur de la barquette dans son état de repos Ainsi, lors de la mise sous vide de la cloche, cette plaque de maintien 19 évite le gonflement de la barquette. Avant la mise sous vide, cette plaque n'exerce aucune pression sur la barquette et il peut même y avoir un léger jeu Cette plaque peut éventuellement être ajourée. Dans l'exemple décrit o la barquette 3 comporte un opercule supérieur de fermeture plat, la plaque de maintien 19 est plate Cependant, d'une façon générale, il suffit d'utiliser une surface rigide dont le profil épouse la partie supérieure des emballages ou conditionnements à contrôler s'ils n'ont pas une résistance mécanique suffisante. Une cellule 20, reliée à une électronique de commande 21 de l'ensemble, détecte l'arrivée d'une barquette 3. Le circuit 21 commande alors l'arrêt du moteur 2 et la descente de la cloche 5 par le vérin 6 La cloche 5 constitue ainsi une chambre de test étanche. La pompe à vide 11, ainsi que la pompe à vide 18 sont mises en route et, lorsque la pression est suffisamment basse dans la cloche 5, le détecteur 12 se met en marche. Une fois le contrôle effectué, les vannes 28 et 29 se ferment, la chambre de test et les espaces inter-joints sont remis à la pression atmosphérique par l'ouverture de vannes d'entrée d'air 22 et 31, la cloche 5 est relevée et le15 transporteur à bande redémarre. Si le détecteur 12 détecte une fuite, l'électronique de commande 21 commande la mise en marche d'un vérin 23 qui actionne un organe évacuateur 24 dès que l'emballage défectueux a été détecté par une cellule 25.20 L'installation selon l'invention permet d'obtenir une excellente sensibilité, très supérieure à une installation fonctionnant en reniflage comme dans l'art antérieur cité. La sensiblité obtenue peut être facilement dix mille fois meilleure.25 Par ailleurs, l'installation permet de faire un contrôle dans lequel la sensibilité ne dépend pas de la localisation de la fuite sur l'emballage, l'on est beaucoup plus sûr que la fuite atteindra le détecteur, même si elle est située sous la barquette ou entre l'opercule de30 fermeture supérieure et la plaque de maintien 19. L'installation permet cependant, si on le souhaite, en effectuant une dépression dans la cloche 5 plus faible, d'utiliser le détecteur 12 en reniflage en le reliant à une sonde de reniflage introduite dans la canalisation 10 de35 liaison entre la cloche 5 et la pompe à vide 11 La sensibilité est alors moindre mais la cadence supérieure. A titre d'exemple non limitatif, on donne les valeurs suivantes: Les barquettes 3 sont cylindriques, en plastique, avec un opercule de fermeture en aluminium Le diamètre est de 185 mm et la hauteur de 45 mm, la sensibilité recherchée correspond à un trou de 10 microns sur une longueur de 1 mm et la cadence de test de 600 à l'heure La cloche 5 est cylindrique avec un jeu radial par rapport à la barquette de 1 cm La pompe il utilisée a une capacité nominale de 36 m 3/h La pression finale dans la cloche est de 10 mbar, pression à laquelle le détecteur 12 peut passer en phase de test. L'installation permet évidemment le contrôle d'emballages qu'ils soient rigides ou non. Les emballages n'étant pas mécaniquement comprimés pour effectuer une surpression, les aliments ne sont pas écrasés La surpression provient du vide effectué dans la cloche. Les figures 2 et 3 permettent d'avoir une vue plus pratique de l'installation Les références utilisées sur ces figures correspondent aux organes référencées sur la figure 1. Sur ces figures, on voit un châssis 26 qui supporte tout l'ensemble de l'installation et qui n'est pas figuré sur le schéma de la figure 1. Sur la figure 2, le détecteur 12 et la pompe à vide il sont situés à la partie supérieure du châssis 26 et simplement figurés par un rectangle. Sur la figure 3, on a arrêté la figure au sommet du châssis 26 sans représenter ce rectangle figurant la pompe et le détecteur reliés à la canalisation flexible 10 qui est donc représentée interrompue. Sur cette figure 3, la vanne d'entrée d'air 22 est équipée d'un filtre d'entrée d'air 27 La canalisation flexible 10 est équipée d'une vanne d'isolement 28 La pompe à vide 18 est équipée d'une vanne d'isolement 29 et est reliée aux espaces inter-joints 8-9 et 16-17 par une conduite flexible 30 équipée d'une vanne d'entrée d'air 31. Sur la partie droite de la figure 3 la cloche 5 est représentée en position basse et sur la partie gauche, en position relevée. REVENDICATIONS 1/ Installation de détection de fuite pour le contrôle d'étanchéité d'emballages scellés ( 3), souples ou rigides, contenant une certaine proportion de gaz traceur, comportant5 un transporteur à bande ( 1), une cloche ( 5) située au-dessus dudit transporteur et comprenant un moyen moteur ( 6) permettant d'élever ladite cloche et de l'abaisser jusqu'à prendre appui sur la bande ( 4) dudit transporteur ( 1), ladite cloche ( 5) étant reliée à un détecteur de fuite à gaz10 traceur ( 12), l'ensemble étant commandé par une électronique de commande ( 21), caractérisée en ce que ladite bande ( 4) est en un matériau non poreux et non ajouré, en ce que la cloche ( 5) porte à sa périphérie inférieure des moyens ( 8, 9) assurant, en position basse de la cloche ( 5) et en coopération avec la bande ( 4) dudit transporteur ( 1), l'étanchéité de ladite cloche, et en ce que la cloche est reliée à une pompe à vide ( 11). 2/ Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'une contre-plaque 13 équipée d'un système de joints ( 16, 17) est disposée sous ladite bande au droit de ladite cloche ( 5), ladite contre-plaque étant évidée ( 14) et reliée par une canalisation flexible ( 15) à ladite cloche. 3/ Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que lesdits moyens assurant l'étanchéité de ladite cloche comprennent deux joints concentriques ( 8, 9), en ce que le système de joints de ladite contre-plaque comprend deux joints concentriques ( 16, 17) et en ce qu'une seconde pompe à vide ( 18) est reliée à l'espace inter-joints de ladite cloche et à l'espace inter-joints de ladite plaque. 4/ Installation selon l'une des revendications précédentes caractérisée en ce que, en position basse de la cloche, une surface rigide ( 19) solidaire de la cloche ( 5) et dont le profil épouse la portion supérieure dudit emballage ( 3) vient au voisinage immédiat de cette dite portion35 supérieure, sans la comprimer.