Brevet FR2797051A1 — publié le 20010202

L'invention a trait à un procédé et à un dispositif de contrôle d'étanchéité d'emballages dont au moins une partie est refermée par thermosoudure. L'invention concerne le domaine des dispositifs de contrôle d'étanchéité d'emballages thermosoudés dans le cadre d'une chaîne de production de produits alimentaires, pharmaceutiques ou autres contenus dans de tels emballages. A ce propos, si l'invention trouvera une application tout particulièrement dans le domaine du contrôle de poches plastiques souples, elle concerne d'une manière plus générale tout emballage dont au moins une partie est refermée par soudure thermique susceptible de présenter des risques de fuite. De plus en plus fréquemment, des produits alimentaires, mais aussi des produits pharmaceutiques, notamment à l'état liquide ou pâteux, sont conditionnés dans des emballages en matière plastique ou composite définissant un contenant dans lequel est, précisément, déversé ledit produit. Puis, ce contenant est refermé, soit par thermosoudure des bordures de l'ouverture au travers de laquelle a été déversé le produit, soit au moyen d'un élément formant couvercle qui est, là encore, thermosoudé. En soi, cette technique de fermeture par thermosoudure est d'une grande fiabilité. I1 n'empêche que si des emballages sont défaillants et présentent des fuites, cela peut poser de graves problèmes de contamination du contenu. Evidemment, si la fuite est apparente, il est assez facile de détecter un emballage défectueux avant consommation. Toutefois, dans le cadre de micro-fuite le contenu, sans être à même de s'échapper de l'emballage, est exposé à l'air atmosphérique, donc est susceptible d'être contaminé par les bactéries. Aussi, on a imaginé un procédé et un dispositif de contrôle d'étanchéité de tels emballages qui permet de détecter, très vite et sans ralentir la chaîne de production, les emballages défectueux en vue de les écarter de cette chaîne pour éviter tout risque d'accident, notamment par contamination ultérieure. Ainsi, l'invention concerne un procédé de contrôle d'étanchéité d'emballages 1 dont au moins une partie est refermée par thermosoudure caractérisé en ce que - on dépose un emballage dans une enceinte étanche ; - on créé une dépression dans ladite enceinte ; - on maintient cette dépression pendant une durée déterminée pendant ou à l'issue de laquelle on détecte une éventuelle variation de pression ; - celle-ci est comparée à une valeur seuil et si elle est supérieure à cette dernière l'emballage est considéré comme défectueux. Avantageusement, lorsque, dans une enceinte déterminée, il a été détecté un emballage défectueux, l'on procède à un nettoyage de cette enceinte. L'on peut ensuite lui faire subir un cycle de test d'étanchéité. De plus, si, successivement, deux emballages sont détectés défectueux dans une enceinte donnée, l'on fait subir à cette dernière un test d'étanchéité approfondi. Pour les emballages souples, il est encore prévu, selon l'invention et en complément du contrôle de la variation de pression, de détecter simultanément au cours de ce contrôle une déformation de l'emballage testé. L'information ainsi recueillie permet, soit de confirmer une mesure de variation de pression et, ainsi, de renforcer la fiabilité du contrôle, soit, dans le cas d'emballage souple à plusieurs compartiments, de détecter une fuite entre compartiments. L'invention concerne, encore, un dispositif de contrôle d'étanchéité permettant la mise en #uvre du procédé ci-dessus, caractérisé en ce qu'il comporte - au moins une enceinte munie d'une ouverture d'accès susceptible d'être refermée de manière étanche ; - des moyens pour déposer dans cette enceinte, au travers de ladite ouverture, un emballage à contrôler ; - des moyens pour créer dans cette enceinte une dépression d'une valeur prédéterminée ; - des moyens de détection d'une variation de pression dans ladite enceinte pendant une durée donnée ; - des moyens de comparaison de la variation de pression détectée par rapport à une valeur seuil ; - des moyens d'évacuation d'un emballage défectueux ; - et des moyens d'acheminement d'un emballage contrôlé non défectueux en direction d'une unité de traitement en aval Avantageusement, le dispositif comporte encore des moyens de nettoyage d'une enceinte dans laquelle a été contrôlé un emballage défectueux. Selon un mode de réalisation préférentiel, le dispositif comporte une pluralité d'enceintes évoluant selon un circuit bouclé et soumises à un mouvement d'avance pas à pas, dans ces enceintes étant successivement déposé un emballage en vue du contrôle. Selon une autre particularité de l'invention, le dispositif comporte, dans une enceinte, des moyens de détection de la déformation, en cours de contrôle d'étanchéité, d'un emballage, en particulier de type souple. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre se rapportant à un mode de réalisation qui n'est donné qu'à titre d'exemple indicatif et non limitatif. La compréhension de cette description sera facilitée en se référant au dessin ci-joint dans lequel - la figure I est une représentation schématisée et en plan d'un mode de réalisation du dispositif de contrôle d'étanchéité d'emballage conforme à l'invention - la figure 2 est une vue schématisée et en coupe partielle d'une enceinte susceptible d'être refermée de manière étanche, dans cette enceinte étant amené à prendre position l'emballage à contrôler. Tel que représenté dans les figures du dessin ci-joint, l'invention a trait au domaine des dispositifs de contrôle d' étanchéité d' emballages dont au moins une partie est refermée par thermosoudure. A ce propos de tels emballages peuvent être de type souples, semi-souples voire rigides et peuvent contenir divers types de produits, notamment alimentaires, pharmaceutiques ou autres. A titre d'exemple, de tels emballages peuvent se présenter sous forme de poches définissant, par conséquent, un contenant dans lequel peut être introduit un produit quelconque, ce contenant ou poche étant ensuite refermé par thermosoudure des bords de l'ouverture de remplissage. Par ailleurs, différents matériaux peuvent entrer dans la composition de ces emballages, l'invention trouvant son application dès l'instant qu'un risque de fuite peut se présenter à hauteur d'une fermeture de type thermosoudé. En fin de compte, le procédé de contrôle d'étanchéité de tels emballages thermosoudés consiste à déposer un emballage 1, représenté de manière schématisée dans les figures 1 et 2, dans une enceinte 2 susceptible d'être refermée de manière étanche. on remarquera que si cette opération peut être réalisée manuellement, on fera appel, préférentiellement, à des moyens automatiques appropriés 3 consistant, substantiellement, en des moyens d'acheminement 4 de ces emballages 1 depuis une unité de traitement en amont 5 en direction dudit dispositif 1 ainsi qu'en des moyens de préhension adaptés (non représentés) pour, précisément, prélever ces emballages 1 et les déposer, préférentiellement un après l'autre, dans une telle enceinte 2. A noter, à ce propos, que ces emballages peuvent être disposés sur des plateaux de transport et peuvent donc être conduits, avec leur plateau de transport, dans l'enceinte de test 2. Comme cela apparaîtra plus en avant dans la description, le dispositif pour la mise en aeuvre du procédé peut comporter plusieurs enceintes 2, 2A, 2B... évoluant selon un circuit bouclé 6. Quoi qu'il en soit, selon le procédé conforme à l'invention, à l'intérieur de cette enceinte étanche 2, contenant l'emballage 1 à tester, l'on vient créer une dépression d'une valeur déterminée, puis l'on maintient cette dépression pendant une durée donnée pendant ou à l'issue de laquelle il est détecté, précisément, une variation de cette pression. A noter que deux méthodes peuvent être utilisées pour cela, la première dite à pression constante et la seconde à pression variable. Ainsi, pour la mise en aeuvre de la première méthode, l'on dispose de moyens assurant tout au long de la durée de mesure une dépression constante dans l'enceinte 2 sachant que l'on vient mesurer en parallèle, notamment par l'intermédiaire d'un débitmètre, le volume d'air qu'il a été nécessaire de prélever de cette enceinte 2 pour maintenir la dépression à sa valeur déterminée. Puis, l'on compare cette quantité d'air prélevé pendant la durée de la mesure par rapport à une valeur seuil sachant que si elle est supérieure à cette dernière, l'emballage est considéré défectueux. Celui-ci est alors évacué vers une zone de rejet. Dans le cas contraire, cet emballage est acheminé en direction d'une unité de traitement en aval, par exemple de conditionnement, de pasteurisation ou autre. La méthode à pression variable consiste, au contraire, à amener, en faisant le vide, l'enceinte 2 à une pression (dépression) déterminée, puis, au-delà d'une durée donnée, à mesurer à nouveau cette pression pour la comparer à la pression initiale, tenant compte que si la variation est supérieure à un seuil acceptable l'emballage est, là encore, rebuté car considéré non étanche. Préférentiellement, après un cycle de contrôle d'un emballage défectueux, l'on procède au nettoyage de l'enceinte 2 qui peut être souillée par le produit contenu dans cet emballage. L'enceinte 2 peut subir un rinçage à l'eau notamment en température ou à l'aide d'autres produits, sachant qu'une telle première étape de nettoyage peut être suivie par une seconde de stérilisation. En particulier, l'enceinte peut être balayée et séchée avec de l'air stérile, tout comme on peut y pulvériser un jet de vapeur surchauffée. De même, lorsque successivement dans une même enceinte 2, deux emballages sont détectés défectueux, l'on procède, préférentiellement, au cours du cycle suivant à un test d'étanchéité cette enceinte, afin de vérifier que la variation de la pression détectée ne correspond pas à une défectuosité de l'étanchéité de ladite enceinte. Selon l'invention, il est encore prévu dans le cas tout particulier d'emballages souples, de détecter, simultanément, au cours de la durée pendant laquelle on maintient la dépression dans l'enceinte 2, une déformation de l'emballage testé. Plus particulièrement dans une telle enceinte 2, l'on prévoit des moyens de détection sous forme d'un ou plusieurs capteurs appropriés qui lorsqu'ils sont amenés au contact de l'emballage une fois cette enceinte 2 fermée, sont capables de détecter une éventuelle déformation de cet emballage, en phase de pression négative. Ceci peut, soit confirmer une mesure de variation de pression dans l'enceinte 2, donc une fuite de l'emballage testé, soit indiquer une fuite entre plusieurs compartiments d'un même emballage. I1 convient, en effet, d'observer qu'il est connu, notamment dans le domaine alimentaire, de tels emballages souples qui, au travers d'un compartimentage approprié, sont capables de contenir des produits distincts généralement destinés à être amenés en contact qu'au moment de leur consommation. Préférentiellement, il sera prévu, dans ces conditions, des moyens de détection comportant autant de capteurs que de compartiments dans l'emballage à tester. Par ailleurs, ces capteurs seront dépendants de moyens de manipulation capables de positionner chacun d'entre eux au contact du compartiment correspondant au niveau de l'emballage par ailleurs, maintenu dans une position prédéterminée dans l'enceinte 2 grâce, là encore, à des moyens de prépositionnement adaptés. A noter, à ce propos, que de tels moyens de prépositionnement peuvent être associés au plateau support contribuant au transport d'un emballage au travers du dispositif. Ainsi, de tels capteurs sont à même de révéler, en cas de déformation d'un compartiment par rapport à un autre adjacent, qu'un problème d'étanchéité existe entre compartiments, ceci lorsque, par ailleurs, aucune variation de pression n'a été détectée en cours de test dans l'enceinte 2. Comme déjà indiqué plus haut dans la description, le dispositif permettant la mise en aeuvre de ce procédé selon l'invention, peut comporter plusieurs enceintes 2, 2A, 2B... évoluant selon un circuit bouclé 6. Comme visible dans la figure 1, en particulier ce dispositif peut se présenter sous forme d'un carrousel défini par une couronne 7 soumise à une rotation à vitesse et/ou à pas déterminée et en périphérie de laquelle se trouvent les enceintes 2, 2A, 2B... pour la réception d'emballages à contrôler. Comme représenté dans la figure 2, une telle enceinte 2 comporte, selon un exemple de réalisation, une cloche 8 susceptible de surmonter, de manière étanche, un plateau de réception 9 d'un emballage 1, voire du plateau support contribuant au transport de cet emballage. I1 est soumis, selon le cas, à ce plateau 9 ou à la cloche 8, un mouvement vertical de montée et descente pour, soit ouvrir l'enceinte 2, comme représenté en traits continus sur cette figure 3 ou, au contraire, refermer celle-ci correspondant à la représentation en traits mixtes du plateau 9. De même, comme visible très schématiquement sur cette figure 2, la commande d'ouverture du plateau 9 peut être assurée par un moyen mécanique adapté, notamment un système à came, tandis que la fermeture peut être commandée par des moyens de rappel élastique 10 s'étendant sous le plateau 9. Bien entendu, l'étanchéité entre la cloche 8 et ce plateau 9 est assurée par l'intermédiaire de moyens d'étanchéité I1 appropriés. L'enceinte 2 est, par ailleurs, apte à être raccordée à des moyens pour créer une dépression, notamment une pompe à vide, ainsi qu'à des moyens de mise à la pression atmosphérique 13. Elle est encore raccordée à un pressostat et/ou un débitmètre 14 et/ou tout autre capteur adapté d'où pourront être prélevées les informations pour la mise en oeuvre de l'une des méthodes préalablement évoquée. Cette enceinte 2 pourra encore être raccordée à des moyens d'alimentation en eau et/ou en vapeur et/ou en air stérile et/ou en tout autre produit nettoyant pour son nettoyage, et le cas échéant, son séchage et sa stérilisation. De plus, comme déjà indiqué plus haut, une telle enceinte 2 peut accueillir des moyens de détection de la déformation d'un emballage, en particulier de type souple, pendant qu'il est établi une pression négative dans l'enceinte 2. Pour en revenir au nombre d'enceintes 2 du dispositif, il sera choisi, évidemment, en fonction de la cadence des emballages 1 à tester. Intervient, également, le temps pendant lequel s'effectue la mesure, c'est-à-dire la détection de la variation de la pression dans une telle enceinte 2. A ce propos, pour optimiser l'opération de test, il convient d'ajuster le volume interne 15 de l'enceinte 2 à celui de l'emballage à tester. Dans ce but, à l'intérieur de cette enceinte 2 peuvent être implantés des inserts 16 qui, en cas de test d'emballage de taille réduite, permettent de diminuer le volume de cette enceinte 2. Préférentiellement, de tels inserts 16 constituent, en outre, des moyens de positionnement et de maintien d'un emballage 1, en particulier lorsque ce dernier est de nature souple, ceci afin d'éviter qu'un tel emballage ne se rompt sous l'effet de la dépression. De plus, de tels moyens de positionnement ou prépositionnement comme déjà indiqué plus haut peuvent s'avérer indispensables pour autoriser l'intervention des capteurs de déformation. A noter, encore, que de tels moyens de maintien et de positionnement d'un emballage peuvent être définis pour présenter ce dernier, la partie thermosoudée orientée vers le haut. I1 est assez fréquent, en effet, qu'au moins une partie du volume de l'emballage soit occupée par de l'air voire de tout autre gaz, notamment inerte, qui en venant se placer immédiatement sous cette partie thermosoudée facilite la détection de micro-fuites capables d'être colmatées temporairement, pendant l'opération de test, par le produit même contenu dans cet emballage. Comme visible dans la figure 2, de tels inserts 16 constituant, le cas échéant, des moyens de maintien et de positionnement d'un emballage 1, peuvent être implantés tant au niveau du plateau 9 que de la cloche 8. De plus, ils sont, préférentiellement, de nature interchangeable permettant d'adapter le dispositif à différents emballages. Comme déjà rappelé plus haut, au cas où un emballage vient à être positionné dans l'enceinte 2 avec son plateau support celui-ci peut être équipé de tels moyens de maintien et de positionnement capables, par ailleurs, de jouer au moins partiellement, le rôle d'insert pour optimiser le volume dans lequel il s'agit d'établir une dépression dans une enceinte 2. Dans la mesure où, au-delà d'un cycle de test, il est détecté un emballage défectueux et qu'il convient de procéder à un cycle de nettoyage de l'enceinte 2 correspondante, il conviendra de tenir compte de cet aspect dans la détermination du nombre d'enceintes composant le dispositif. Ainsi, ce nombre d'enceintes sera choisi de l'ordre de 25 $ supérieur au nombre optimum déterminé par rapport à la cadence d'emballage à tester et de la durée d'un test. L'on remarquera que si comme représenté dans la figure 1, la zone d'alimentation 17 en emballage à tester se situe immédiatement après la zone d'évacuation 18 des emballages testés, dans le sens de rotation du circuit bouclé 6 emprunté par les enceintes 2, 2A, 2B..., l'on peut encore imaginer toute autre implantation tenant compte, en particulier, qu'un cycle de test d'étanchéité peut correspondre à plus d'un tour d'une enceinte 2 au niveau du circuit bouclé 6. Bien entendu, dans ces conditions, il conviendra, dans l'ordre de remplissage successif des enceintes 2, 2A, 2B... de tenir compte de ce paramètre. Par exemple, lorsqu'au cours d'un cycle une enceinte 2 est amenée à exécuter entre un et deux tours, le nombre d'enceintes 2, 2A, 2B... sera choisi impair et seule une enceinte sur deux viendra à être alimentée au niveau de la zone d'alimentation 17. L'on peut, évidemment, envisager toute autre configuration tenant compte que les cycles d'alimentation, l'avance des enceintes 2, 2A, 2B... le long du circuit bouclé 6 et l'évacuation des emballages testés, peuvent être totalement gérés au travers d'un microprocesseur agissant sur les différents moyens moteurs. A noter, encore, que cette gestion du dispositif peut être assurée depuis un pupitre de commande prévu apte à tenir informé un opérateur de l'état d'avancement d'un test d'étanchéité d'un emballage 1 au niveau de chacune des enceintes 2, 2A, 2B.... En particulier, il peut être prévu, au niveau de ce pupitre de commande, des moyens de signalisation aptes à informer l'opérateur qu'au cours de deux cycles de test consécutifs dans une enceinte déterminée, il a été détecté un emballage défectueux obligeant l'opérateur à vérifier l'étanchéité de cette enceinte. A ce propos, le microprocesseur de gestion peut être programmé pour rendre inopérante une telle enceinte jusqu'à ce qu'elle soit contrôlée. Bien que l'invention ait été décrite à propos d'une forme de réalisation particulière, il est bien entendu qu'elle n'y est nullement limitée et qu'on peut y apporter diverses modifications de formes, de matériaux et de combinaisons sans pour cela s'éloigner du cadre et de l'esprit de l'invention. Revendications 1. Procédé de contrôle d'étanchéité d'emballages (1) dont au moins une partie est refermée par thermosoudure, caractérisé en ce que . - on dépose un emballage (1) dans une enceinte (2) étanche ; - on créé une dépression dans ladite enceinte (2) ; - on maintient cette dépression pendant une durée déterminée pendant ou à l'issue de laquelle on détecte une éventuelle variation de pression ; - celle-ci est comparée à une valeur seuil et si elle est supérieure à cette dernière l'emballage (1) est considéré comme défectueux. 2. Procédé de contrôle selon la revendication 1, caractérisé par le fait que, lorsque dans une enceinte (2) déterminée il a été détecté un emballage (1) défectueux, l'on procède à un nettoyage de cette enceinte (2) suivi, le cas échéant, par une opération de stérilisation. 3. Procédé de contrôle selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait que s'il est détecté consécutivement dans une même enceinte (2) deux emballages défectueux, l'on procède à un test d'étanchéité de ladite enceinte (2). 4. Procédé de contrôle selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé par le fait qu'au cours de la dépression dans l'enceinte (2), on détecte une déformation éventuelle de l'emballage (1) testé. 5. Dispositif de contrôle d'étanchéité permettant la mise en aeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'il comporte - au moins une enceinte (2) munie d'une ouverture d'accès susceptible d'être refermée de manière étanche ; - des moyens pour déposer dans cette enceinte (2), au travers de ladite ouverture, un emballage (1) à contrôler ; - des moyens pour créer dans cette enceinte (2) une dépression d'une valeur prédéterminée ; - des moyens de détection d'une variation de pression dans ladite enceinte (2) pendant une durée donnée ; - des moyens de comparaison de la variation de pression détectée par rapport à une valeur seuil ; - des moyens d'évacuation d'un emballage (1) défectueux - et des moyens d'acheminement d'un emballage (1) contrôlé non défectueux en direction d'une unité de traitement en aval (5). 6. Dispositif de contrôle selon la revendication 5, caractérisé par le fait que dans une enceinte (2) sont ménagés des moyens de détection, sous forme d'un ou plusieurs capteurs, de la déformation d'un emballage (1) . 7. Dispositif de contrôle selon la revendication 5 ou 6, caractérisé par le fait qu'il comporte une pluralité d'enceintes (2, 2A, 2B....) évoluant selon un circuit bouclé (6), plus particulièrement sous forme d'un carrousel défini par une couronne (7) soumise à une rotation à vitesse et/ou à pas déterminée et en périphérie de laquelle se situent les enceintes (2, 2A, 2B...) pour la réception d'emballages (1) à contrôler. 8. Dispositif de contrôle selon l'une quelconque des revendications 5 à 7 précédentes, caractérisé par le fait qu'une enceinte (2) comporte une cloche (8) prévue apte à surmonter, de manière étanche, un plateau de réception (9) d'un emballage (1) à tester, ledit plateau de réception (9) ou la cloche (8) étant prévu apte à adopter un mouvement vertical de montée et de descente pour, selon le cas, ouvrir l'enceinte (2) ou, au contraire, refermer celle-ci. 9. Dispositif de contrôle selon l'une quelconque des revendications 5 à 7, caractérisé par le fait qu'une enceinte (2) est raccordée à des moyens pour créer une dépression, notamment une pompe à vide, ainsi qu'à des moyens de mise à la pression atmosphérique (13) et à un pressostat et/ou un débitmètre et/ou tout autre capteur (14) prévu apte à détecter une variation de pression dans cette enceinte (2). 10. Dispositif de contrôle selon l'une quelconque des revendications 5 à 9, caractérisé par le fait qu'une enceinte (2) est raccordée à des moyens d'alimentation en eau et/ou en vapeur et/ou en air stérile et/ou en tout autre produit nettoyant pour son nettoyage et, le cas échéant, son séchage et sa stérilisation. 11. Dispositif de contrôle selon l'une quelconque des revendications 5 à 10, caractérisé par le fait que dans une enceinte (2) sont à même d'être implantés des inserts (16) pour ajuster le volume de cette enceinte (2) à la taille des emballages (1) à tester et/ou à positionner et maintenir un emballage (1). 12. Dispositif de contrôle selon l'une quelconque des revendications 5 à 10, caractérisé par le fait qu'un emballage (1) à tester est disposé sur un plateau support avec lequel il est introduit dans l'enceinte (2), sur ce plateau étant prévus des moyens de prépositionnement et de maintien de cet emballage (1) définissant, au moins en partie, des inserts pour ajuster le volume de l'enceinte (2). 13. Dispositif de contrôle selon l'une quelconque des revendications 5 à 12, caractérisé par le fait que la gestion de son fonctionnement est assurée par l'intermédiaire d'un microprocesseur depuis un pupitre de commande prévu apte à tenir informé un opérateur de l'état d'avancement d'un test d'étanchéité d'un emballage (1) dans une enceinte (2, 2A, 2B...).