Brevet FR2749935A1 — publié le 19971219

La présente invention concerne un dispositif de captage de gaz dans des enceintes fermées devant être contrôlées et en particulier dans des boîtes, notamment des boîtes de conserve de petit format ou encore dans des sachets souples fermés hermétiquement tels qu'à titre d'exemple des sachets de type TETRAPAKs renfermant des denrées alimentaires. Pour garantir la sécurité des consommateurs, les Autorités exigent que les conserves soient soumises à des contrôles très stricts, en particulier définis par les Normes AFNOR NFV 08 401 et NFV 08 402. Ces contrôles, qui ont pour but de vérifier le caractère consommable des conserves, correspondent essentiellement à une mise en étuve de plusieurs boîtes ou bocaux d'un même lot à une température propice au développement des microorganismes, puis à une analyse de leur contenu, après ouverture, au terme d'une durée d'incubation déterminée. Ces analyses, qui sont en particulier des mesures de différences de pH, sont effectuées dans chaque cas sur une série de trois boîtes au minimum, à savoir une boîte témoin, une boîte ayant subi une incubation pendant sept jours à 550C et une boîte ayant subi une incubation pendant sept jours à 370C ou vingt et un jours à 320C. Lorsque la différence de pH mesurée est inférieure à 0,5 et si aucune modification d'aspect ou de texture n'est détectée, la conserve est considérée comme stable et parfaitement consommable ; dans le cas contraire, elle est déclarée inapte à la consommation et l'ensemble du lot doit être jeté. Dans ces conditions - et, sauf dans le cas où l'on observe une déformation (bombage) des boîtes de conserve analysées consécutive à une émission de dioxyde de carbone due à une prolifération microbienne - l'altération des boîtes de conserve ne peut être détectée qu'au bout du huitième ou du vingtdeuxième jour. Il en résulte des problèmes évidents de perte et de gestion des stocks. Pour remédier à cet inconvénient, on a déjà proposé, conformément au document FR-A-93 12 829, un dispositif permettant de contrôler en continu le contenu de boîtes de conserve dans le but d'en vérifier le caractère consommable en captant des gaz dans cette enceinte ou dans cette boîte sans avoir à ouvrir celle-ci. Un inconvénient de ce dispositif antérieur est lié au fait qu'il n'est pas adaptable à tous les emballages et, en particulier, aux boîtes de conserve de petit format ou aux sachets souples de type TETRAPAKs dont l'usage se développe de plus en plus dans le cadre de l'industrie alimentaire. La présente invention a pour objet de remédier à cet inconvénient en proposant un dispositif de captage de gaz dans des enceintes fermées devant être contrôlées, présentant l'avantage d'être à la fois simple et d'un usage universel. Selon l'invention, ce dispositif est caractérisé en ce qu'il comporte - un corps de capteur annulaire se composant d'une partie prin cipale essentiellement cylindrique délimitant, à sa partie interne, une chambre de captage ouverte vers l'extérieur se prolongeant par une partie filetée ainsi que d'une collerette entourant la chambre de captage à son extrémité opposée à la partie filetée et définissant une surface d'appui destinée à être fixée hermétiquement, notamment collée, sur une paroi de la boîte ou du sachet à contrôler, - une vis de liaison tubulaire reliée à des organes d'analyse en continu et munie, sur sa périphérie externe, d'un filetage destiné à coopérer avec la partie filetée du corps de capteur de façon à lui permettre de venir en saillie dans la chambre de captage par l'une de ses extrémités ou première extrémité, et - des moyens de captage susceptibles de découper ou de percer la paroi de la boîte ou du sachet à contrôler au droit de la chambre de captage de façon à permettre aux gaz, en particu lier au dioxyde de carbone le cas échéant émis dans cette boîte ou dans ce sachet, de pénétrer par l'ouverture ainsi obtenue, dans cette chambre puis dans le conduit interne de la vis de liaison pour pouvoir être captés par les organes d'analyse en continu. Le dispositif conforme à l'invention est spécialement adapté au contrôle d'emballages renfermant des denrées alimentaires mais pourrait, bien entendu, être mis en oeuvre pour contrôler et analyser le contenu d'enceintes fermées quelconques, telles que par exemple le contenu de fûts renfermant des produits chimiques (solvants, peintures, ...). Un aspect essentiel de l'invention est lié au fait que toutes les enceintes d'un lot peuvent être contrôlées simultanément par simple fixation du dispositif sur l'une des enceintes de ce lot. A titre d'exemple, les organes d'analyse en continu peuvent être constitués par des organes susceptibles de mesurer et, le cas échéant, de représenter graphiquement les variations en fonction du temps de la conductivité d'une solution, notamment d'une solution de potasse se trouvant en contact avec les gaz, notamment le dioxyde de carbone, captés. Il s'agit là d'un contrôle par impédancemétrie basé sur le fait que la conductivité de la solution analysée est fonction de sa concentration en CO2 ; le principe d'un tel contrôle est connu en lui-même. Selon une autre caractéristique de l'invention, les moyens de captage sont constitués, d'une part, par des organes de perforation fermant le conduit interne de la vis de liaison au niveau de la première extrémité de celle-ci, et, d'autre part, par des canaux de réception reliant ce conduit à la chambre de captage. La nature des organes de perforation est, bien entendu, fonction du type de matériau devant être percé ou découpé ; à titre d'exemple, on peut mettre en oeuvre une simple pointe mais également un ensemble de deux pointes entraînant la découpe d'un orifice circulaire, suite à la rotation de la vis de liaison, ou encore, une pointe ayant une configuration de type mèche à bois. Conformément à l'invention, les canaux de réception sont, en règle générale, répartis sur la périphérie de la vis de liaison, à proximité immédiate de la première extrémité de celle-ci ; à titre de variante, ils peuvent également être placés au niveau de la première extrémité de la vis de liaison, entre plusieurs pointes. I1 convient également de noter qu'en fonction de la nature de l'enceinte à contrôler, le dispositif peut être à usage unique et monté d'office sur cette enceinte, auquel cas le corps de capteur est, en règle générale, en matière plastique. Ce dispositif peut aussi être destiné à servir plusieurs fois, le corps de capteur étant alors en règle générale métallique ; dans ce dernier cas, l'utilisateur doit lui même coller la surface d'appui du corps de capteur sur la paroi de l'enceinte, après avoir préalablement désinfecté celle-ci pour éviter toute contamination de nature à fausser les résultats obtenus. Lors du montage du dispositif - que celui-ci soit effectué en usine ou par l'utilisateur au moment du contrôle la vis de liaison est en règle générale introduite dans le corps de capteur annulaire dans une position dans laquelle les canaux de réception débouchent au droit de la partie filetée de ce corps. A partir de cette position de repos, et selon une caractéristique essentielle de l'invention, la vis de liaison peut être déplacée, par rotation à la partie interne du corps de capteur, entre, d'une part, une position de captage dans laquelle les organes de perforation sont susceptibles de coopérer avec la paroi de la boîte ou du sachet à contrôler pour percer ou découper cette paroi et, d'autre part, une position de contrôle dans laquelle l'ouverture ainsi obtenue est libérée et les canaux de réception débouchent dans la chambre de captage de sorte que les gaz, et en particulier le dioxyde de carbone le cas échéant émis dans la boîte ou dans le sachet à contrôler, puissent pénétrer dans cette chambre puis dans le conduit interne de la vis de liaison pour pouvoir être captés par les organes d'analyse en continu. Des essais en unité de production ont permis de démontrer que le temps moyen de détection d'une contamination est de 48 heures. Par sécurité, il convient de prolonger le test pendant environ quatre jours, ce qui correspond néanmoins à un gain de temps appréciable vis-à-vis des dispositifs conformes à l'art antérieur. Le dispositif conforme à l'invention permet donc de déterminer très rapidement l'altération de boîtes ou de sachets appartenant à un même lot, de façon à pouvoir traiter dès que possible les causes de cette altération au niveau de la chaîne de fabrication et à limiter le nombre de boîtes ou de sachets impropres à la consommation devant être détruits. L'intérêt de ce dispositif est donc évident. Selon une autre caractéristique essentielle de l'invention, le conduit interne de la vis de liaison est fermé, notamment au niveau de la seconde extrémité opposée à la première, par un joint d'étanchéité principal équipé d'une membrane filtrante perméable aux gaz mais imperméable aux microorganismes et en particulier aux germes pathogènes. La membrane filtrante est, en fait, un élément indispensable du dispositif conforme à l'invention vu qu'elle permet de garantir l'étanchéité de la chambre de captage vis-àvis de micro-organismes provenant du milieu extérieur lors du processus d'analyse de façon à exclure tout risque de contamination de la partie interne de la boîte ou du sachet de nature à fausser les résultats obtenus. Il est à noter que le joint d'étanchéité principal peut, à titre d'exemple, être conçu sous la forme d'un bouchon muni d'un embout d'adaptation des organes d'analyse en continu. Selon une autre caractéristique de l'invention, la vis de liaison est munie, au niveau de sa seconde extrémité, d'une surépaisseur comportant, sur sa face externe, une rainure périphérique recevant un joint torique venant en appui contre la face interne d'une chambre d'étanchéité ouverte vers l'extérieur, située dans le prolongement de la partie filetée du corps de capteur, de façon à garantir l'étanchéité de la chambre de captage vis-à-vis du milieu extérieur. Les caractéristiques du dispositif de captage de gaz dans des enceintes fermées qui fait l'objet de l'invention sont décrites plus en détail en se référant aux dessins annexés dans lesquels - la figure 1 est une coupe schématique représentant le dispo sitif en position de repos, - la figure 2 est une coupe correspondant à la figure 1 mais représentant le dispositif en position de captage, - la figure 3 est une coupe correspondant aux figures 1 et 2 mais représentant ce même dispositif en position de contrôle. La description ci-dessous sera effectuée en considérant le cas particulier dans lequel le dispositif est destiné au contrôle en continu de la stabilité d'une boîte de conserve pour en vérifier le caractère consommable. Comme il a déjà été indiqué, cet exemple ne doit, en aucune manière, être considéré comme étant limitatif de l'invention, et le dispositif de captage qui fait l'objet de celle-ci pourrait être mis en oeuvre pour contrôler le contenu d'enceintes de type autre. Selon la figure 1, le dispositif est essentiellement constitué d'un corps de capteur annulaire 1 et d'une vis de liaison tubulaire 2. Le corps de capteur 1 comporte une partie principale 3 essentiellement cylindrique se prolongeant, à sa partie inférieure, par une collerette 4. Il est à noter que, dans la suite de cet exposé, les adjectifs supérieur et inférieur se rapporteront à la boîte de conserve se trouvant en position de stockage vertical normal. La partie principale 3 du corps de capteur 1 délimite, à sa partie interne, une chambre de captage 5 ouverte vers l'extérieur à sa partie inférieure et se prolongeant, à sa partie supérieure, par une partie filetée 6 puis par une chambre d'étanchéité 7 ouverte vers l'extérieur à sa partie supérieure. La collerette 4 entoure la chambre de captage 5 et comporte, à sa partie inférieure, une surface d'appui 8 par laquelle le dispositif est fixé hermétiquement à une paroi 10 de la boîte de conserve à contrôler au moyen d'une couche de colle 9. Selon la figure 1, la vis de liaison 2 est munie, sur sa périphérie externe, d'une part, à sa partie inférieure, d'un filetage 12 coopérant avec la partie filetée 6 du corps de capteur 1 et, d'autre part, à sa partie supérieure, d'une surépaisseur 13 comportant une rainure périphérique externe 14 qui reçoit un joint torique 15 venant en appui contre la face interne 16 de la chambre d'étanchéité 7. Le conduit interne 11 de la vis de liaison 2 est, quant à lui, fermé à son extrémité inférieure par des organes de perforation 17 en forme de pointe faisant saillie dans la chambre de captage 5, et à sa partie supérieure, par un joint d'étanchéité principal 18 formant bouchon et équipé d'une membrane filtrante 19 perméable aux gaz mais imperméable aux micro-organismes et en particulier aux germes pathogènes. Un embout d'adaptation 20, prévu sur le joint 18, permet le montage sur celui-ci d'organes d'analyse en continu non représentés sur les figures. Selon la figure 1, des canaux de réception traversants 21 sont répartis sur la périphérie de la vis de liaison 2 à proximité immédiate des organes de perforation 17. Dans la position de repos, représentée sur la figure 1, les canaux de réception 21 débouchent au droit de la partie filetée 6 du corps de capteur 1. A partir de cette position de repos et comme représenté sur la figure 2, l'utilisateur peut déplacer la vis de liaison 2 vers le bas selon la flèche A en la faisant tourner dans la partie filetée 6 du corps de capteur 1 jusqu'à une position dans laquelle les organes de perforation 17 viennent en contact avec la paroi 10 de la boîte de conserve à contrôler, puis poursuivre ce déplacement jusqu'à obtenir le perçage dans la paroi 10 d'une ouverture 22. A partir de cette poSition, l'utilisateur peut ensuite relever la vis de liaison 2 selon la flèche B, opposée à la flèche A, dans une position de contrôle représentée sur la figure 3 : dans cette poSition, l'ouverture 22 se trouve libérée et les canaux de réception 21 débouchent dans la chambre de captage 5. Selon la figure 3, les gaz, le cas échéant émis à l'intérieur de la boîte de conserve 10, peuvent ainsi s'échapper et pénétrer dans la chambre de captage 5 par l'ouverture 22 préalablement percée, puis dans le conduit interne 11 de la vis de liaison 2 en passant par les canaux de réception 21 pour parvenir, selon la flèche C, aux organes d'analyse en continu au travers du joint d'étanchéité principal 19 ; la présence de ce joint 19 permet d'éviter que les résultats du contrôle soient faussés, suite à la pénétration dans la boîte 10 de micro-organismes provenant du milieu extérieur. Le joint torique 15 contribue également à garantir une parfaite étanchéité de la chambre de captage 5 vis-à-vis de l'extérieur. REVENDICATIONS 10) Dispositif de captage de gaz dans des enceintes fermées devant être contrôlées, en particulier dans des boîtes de petit format ou dans des sachets souples fermés hermétiquement, caractérisé en ce qu' il comporte - un corps de capteur annulaire (1) se composant d'une partie principale (3) essentiellement cylindrique délimitant, à sa partie interne, une chambre de captage (5) ouverte vers l'extérieur se prolongeant par une partie filetée (6) ainsi que d'une collerette (4) entourant la chambre de captage (5) à son extrémité opposée à la partie filetée (6) et définis sant une surface d'appui (8) destinée à être fixée herméti quement, notamment collée, sur une paroi (10) de la boîte ou du sachet à contrôler, - une vis de liaison tubulaire (2) reliée à des organes d'analyse en continu et munie, sur sa périphérie externe, d'un filetage (12) destiné à coopérer avec la partie filetée (6) du corps de capteur (1) de façon à lui permettre de venir en saillie dans la chambre de captage (5) par l'une de ses extrémités ou première extrémité, et - des moyens de captage susceptibles de découper ou de percer la paroi (10) de la boîte ou du sachet à contrôler au droit de la chambre de captage (5) de façon à permettre aux gaz, le cas échéant émis dans cette boîte ou dans ce sachet, de péné trer par l'ouverture (22) ainsi obtenue dans cette chambre puis dans le conduit interne (11) de la vis de liaison (2) pour pouvoir être captés par les organes d'analyse en conti nu. 20) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que les moyens de captage sont constitués, d'une part, par des organes de perforation (17) fermant le conduit interne (11) de la vis de liaison (2) au niveau de la première extrémité de celleci, et, d'autre part, par des canaux de réception (21) reliant ce conduit à la chambre de captage (5). 30) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que les canaux de réception (21) sont répartis sur la périphérie de la vis de liaison (2), à proximité immédiate de la première extrémité de celle-ci. 40) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 2 et 3, caractérisé en ce que la vis de liaison (2) peut être déplacée, par rotation à la partie interne du corps de capteur (1), entre, d'une part, une position de captage dans laquelle les organes de perforation (17) sont susceptibles de coopérer avec la paroi (10) de la boîte ou du sachet à contrôler pour percer ou découper cette paroi (10) et, d'autre part, une position de contrôle dans laquelle l'ouverture (22) ainsi obtenue est libérée et les canaux de réception (21) débouchent dans la chambre de captage (5) de sorte que les gaz, le cas échéant émis dans la boîte ou dans le sachet à contrôler, puissent pénétrer dans cette chambre puis dans le conduit interne (11) de la vis de liaison (2) pour pouvoir être captés par les organes d'analyse en continu. 50) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que le conduit interne (11) de la vis de liaison (2) est fermé, notamment au niveau de la seconde extrémité opposée à la première, par un joint d'étanchéité principal (18) équipé d'une membrane filtrante (19) perméable aux gaz mais imperméable aux micro-organismes et en particulier aux germes pathogènes. 60) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que la vis de liaison (2) est munie, au niveau de sa seconde extrémité, d'une surépaisseur (13) comportant, sur sa face externe, une rainure périphérique (14) recevant un joint torique (15) venant en appui contre la face interne (16) d'une chambre d'étanchéité (7) ouverte vers l'extérieur, située dans le prolongement de la partie filetée (6) du corps de capteur, de fa çon à garantir l'étanchéité de la chambre de captage (5) vis-à- vis du milieu extérieur.