Brevet FR2938647A1 — publié le 20100521

Domaine de l'invention La présente invention concerne une installation de contrôle de l'étanchéité de flacons, notamment de flacons de parfum équipés d'un 5 pulvérisateur. L'invention concerne également un procédé de contrôle de l'étanchéité de flacons, notamment de flacons de parfum équipés d'une pompe. Etat de la technique 10 Les flacons, notamment les flacons de parfum équipés d'une pompe, c'est-à-dire d'un dispositif à poussoir permettant de pulvériser une dose de liquide contenu dans le flacon, sont très répandus. Ils po-sent néanmoins de problèmes d'étanchéité car les flacons doivent rester étanches malgré le fait que leur col soit équipé d'une pompe et quelle que 15 soit l'orientation dans laquelle ils sont placés. L'étanchéité doit également être réalisée lorsque le flacon est soumis à une légère dépression. Actuellement, il n'existe pas de moyens pour contrôler l'étanchéité d'un flacon muni d'une pompe. La seule façon de contrôler cette étanchéité d'une manière statistique consiste à placer les flacons à 20 examiner dans une chambre dans laquelle on crée une certaine dépression. On place les flacons sur un support absorbant tel qu'un papier buvard et on crée une dépression dans la chambre que l'on maintient pendant une certaine durée de l'ordre de quelques minutes. Du fait de la constitution de la pompe qui se termine à 25 l'intérieur d'un flacon par un tube d'aspiration descendant pratiquement jusqu'au fond du flacon, lorsque l'extérieur du flacon est soumis à une dépression et si la pompe n'est pas étanche, cette dépression produit une fuite de liquide (et non de vapeur) à travers la pompe. Lorsqu'on ouvre la chambre à dépression dans laquelle on 30 fait cette vérification, on peut constater par la trace de liquide sur les papiers buvard sur lesquels sont placés les flacons, si la pompe à résister à la dépression ou non. Mais cette procédure est relativement compliquée et longue à mettre en oeuvre. 35 Une telle procédure ne permet pas un contrôle industrialisé car son application reste celle des laboratoires ou des contrôles épisodiques. 2 But de l'invention La présente invention a pour but de développer des moyens de contrôler de façon efficace et rapide, l'étanchéité d'un flacon équipé d'une pompe, notamment d'un flacon de parfum. Exposé et avantages de l'invention A cet effet, l'invention concerne une installation qui comprend - un support recevant un flacon à contrôler, - un chapeau formant une enceinte étanche au moins autour de la tête 10 de flacon, - un système de pompage de vide et de contrôle de pression relié à l'enceinte pour mettre l'enceinte en dépression et fournir un signal représentatif de la variation de la pression de l'enceinte, - un circuit de commande 15 * recevant un seuil de pression de consigne (pression de contrôle), * comparant la pression établie dans l'enceinte à ce seuil, * émettant un signal si le seuil de pression de consigne ne peut être atteint ou ne reste pas établi pendant une durée fixée. Cette installation permet de contrôler très rapidement et de 20 manière fiable, l'étanchéité d'un flacon, notamment d'un flacon équipé d'un pulvérisateur éventuellement source de défaut d'étanchéité. Cette installation permet également de garantir la traçabilité des contrôles, d'en réduire le coût et la fiabilité. La plage de contrôle n'est pas limitative en pression (pres-25 Sion positive ou négative). Selon le cas, la plage des pressions sera une dépression de 500 mbar. L'étanchéité est directement mesurée sous la forme d'un signal dépendant de la pression ou, plus exactement, de la dépression créée autour du flacon dans une enceinte de volume limité, pour le pompage du 30 vide créant la dépression puisse se faire très rapidement et surtout pour que tout défaut d'étanchéité apparaisse directement par l'impossibilité qu'il y a d'atteindre le niveau de dépression souhaité ou la rupture de cette dépression, sans que le défaut d'étanchéité ne soit dilué dans un volume important qui ne permettrait pas de déterminer ce défaut. 35 Il n'est pas non plus nécessaire de forcer la dépression pour créer une fuite de liquide du flacon à travers le pulvérisateur pour contrôler la dépression. On évite ainsi une manipulation peu pratique relative-ment longue et nécessitant un nettoyage. 3 La rapidité du contrôle effectué sur un flacon permet d'intégrer cette installation dans une ligne de conditionnement ou de fabrication, en sortie de ligne pour un éventuel dernier contrôle de l'étanchéité des flacons. Ce contrôle et sa fiabilité sont d'autant plus importants qu'une fuite éventuelle d'un flacon de parfum peut créer des dommages irréversibles par des taches sur les vêtements, poches ou sac dans lequel serait placer le flacon non étanche. Suivant une caractéristique de réalisation, le chapeau est 10 formé de deux parties : - une partie basse recevant le corps du flacon et - une partie haute recevant le haut du flacon. Cette forme de chapeau permet de recevoir une diversité de formes de flacon puisque l'étanchéité ses fait tout autour du flacon et non 15 pas par contact direct avec le flacon. Suivant une autre caractéristique, le chapeau se compose d'une partie haute coiffant la partie haute du flacon et s'appuyant de manière étanche sur le dessus du flacon autour de son col et du pulvérisateur qui l'équipe. 20 Une installation équipée d'un tel chapeau peut facilement s'intégrer dans un ligne de conditionnement puisqu'il n'est pas nécessaire de faire descendre le corps du flacon dans un réceptacle que constituerait la partie basse d'un chapeau comme vu ci-dessus mais permet d'utiliser la ligne de transfert ou le convoyeur pour effectuer le contrôle. 25 Pour accélérer le contrôle et améliorer la fiabilité, la partie haute du chapeau forme une enceinte adaptée étroitement à la forme du haut du flacon et du pulvérisateur. Dans le cas d'un chapeau en deux parties, l'étanchéité est, de préférence, réalisée entre les deux parties au niveau du bord de l'une 30 des parties s'appuyant sur le bord de l'autre partie pour ferme le volume ou l'enceinte recevant un flacon à contrôler. Ainsi, le bord de la partie haute est muni d'une gorge recevant un joint torique pour s'appuyer sur le dessus de la partie basse et réaliser l'étanchéité. 35 Suivant une autre caractéristique, le chapeau comporte un logement de forme cylindrique, muni d'une garniture de forme cylindrique se terminant à l'extérieur par un bord fileté, sur lequel est vissé un écrou chapeau pour enserrer un joint torique entre le bord et l'écrou chapeau, ce 4 joint torique étant destiné à s'appuyer sur le dessus du flacon autour de son col et du pulvérisateur. Suivant une autre caractéristique avantageuse, le joint bordant l'ouverture de la partie haute du chapeau est un joint torique à une 5 lèvre ou à deux lèvres à section en forme de V. La forme du chapeau avec un joint en particulier composé d'un talon servant à la fixation du joint contre le chapeau par l'intermédiaire de l'écrou-chapeau et d'une partie de joint de plus grandes dimensions, laissée libre, permet d'assurer une excellente étanchéité par 10 la grande forme déformable de cette partie du joint. L'étanchéité est également facile à réaliser dans le cas d'un joint à deux lèvres périphériques s'appuyant toutes deux sur le dessus du flacon autour du col et du pulvérisateur. Dessins 15 La présente invention sera décrite de manière plus détaillée dans les dessins annexés dans lesquels : - la figure 1 est une vue schématique d'une installation selon l'invention, - la figure 2 représente un premier mode de réalisation d'un chapeau pour une installation de contrôle d'étanchéité selon la figure 1, mon- 20 trant : • à la figure 2A, une vue en coupe axiale du chapeau, • à la figure 2B, une vue de côté et • à la figure 2C, une vue à échelle agrandie du détail II de la figure 2A, 25 - la figure 3 représente un second mode de réalisation d'un chapeau pour une installation de contrôle d'étanchéité selon la figure, montrant • à la figure 3A, une coupe d'un flacon et la mise en place du cha- peau sur la tête du flacon, • à la figure 3B, une vue de côté de la figure 3A, 30 • à la figure 3C, une vue à échelle agrandie du détail III de la fi- gure 3A, , - la figure 4 représente un autre mode de réalisation d'un chapeau pour une installation de contrôle d'étanchéité selon la figure 1, montrant : • à la figure 4A, une vue en coupe partielle du chapeau installé sur 35 le dessus et le col d'une bouteille ou d'un flacon, • à la figure 4b, une vue de côté de la figure 4A, • à la figure 4C, une vue à échelle agrandie du détail IV de la figure 4A, - la figure 5 montre dans ses trois parties, un autre mode de réalisation du chapeau selon l'invention, montrant : • à la figure 5A, une vue en coupe du chapeau installé sur le des-sus d'un flacon et entourant la pompe, 5 • à la figure 5B, une vue de côté de la figure 5A, • à la figure 5C, une vue à échelle agrandie du détail V de la figure 5A. Description de modes de réalisation de l'invention La figure 1 montre un schéma d'ensemble d'une installation de contrôle de l'étanchéité d'un flacon F, notamment d'un flacon de parfum équipé d'une pompe ou pulvérisateur P. Ce flacon se compose d'un corps C avec, en partie haute, un col auquel est fixée le pulvérisateur P ayant un tube qui descend à l'intérieur du corps du flacon pour y prélever du liquide à pomper et le pulvériser. Le flacon F et son pulvérisateur P sont représentés schématiquement par des rectangles. L'installation de contrôle de l'étanchéité d'un flacon se compose d'un support 1 recevant le flacon F et d'un chapeau 2 destiné à coiffer en totalité ou en partie le flacon F, au moins dans la zone de la tête du flacon autour du pulvérisateur P qui constitue la partie à vérifier. Le chapeau 2 est porté par un mécanisme de positionnement 2 commandé qui le met en place ou le dégage pour libérer le flacon. Le chapeau 2 est relié par une conduite 4 à une pompe à vide 5 permettant de pomper dans l'enceinte délimitée entre le chapeau 2 et le support 1 et/ ou le flacon F pour y créer un certain vide selon le seuil de dépression (pression négative) à contrôler. La pompe à vide 5 comprend un groupe de pompage 51 et un dispositif de mesure de pression 52 tel qu'un manomètre, relié à la conduite 4 et mesurant la pression régnant dans l'enceinte E. La pompe à vide 5 est commandée par un circuit de commande 6 qui gère son fonctionnement et contrôle le vide dans l'enceinte E pour déterminer l'étanchéité du flacon F. Ce circuit de commande 6 comporte une entrée de données 61, une mémoire de programmes 62, un microprocesseur 63 et un circuit de puissance 64 pour alimenter la pompe à vide 5 et le dispo- sitif d'actionnement 3 du chapeau 2. Le circuit de commande reçoit un seuil de pression de consigne SP (seuil de dépression) servant à la vérification de l'étanchéité. Ce seuil SP est fixé au préalable selon certains critères liés à la nature du 6 mécanisme du flacon F et du produit qu'il contient. Le circuit de commande 6 agit sur la pompe 5 pour la faire fonctionner selon un cycle de contrôle déterminé. Il reçoit également de la pompe à vide 5, un signal SV représentatif de l'évolution de la pression à l'intérieur de l'enceinte E pour vérifier si la pression de consigne SP peut être atteinte ou si elle peut rester maintenue pendant une durée fixée, correspondant au contrôle d'étanchéité. Cette durée est en pratique de quelques secondes ou dizaines de secondes. Le circuit de commande 6 émet un signal SC si le seuil de 10 pression de consigne n'est pas atteint ou ne peut rester maintenu ; ce signal signifiant que le flacon F n'est pas étanche. En effet, le défaut d'étanchéité crée une fuite de liquide et de vapeur de liquide à travers le pulvérisateur qui casse partiellement le vide et se traduit par une variation brusque du signal de pression fourni le 15 manomètre 52 de la pompe 5 au circuit de commande 6. Les programmes 64 enregistrés dans le circuit de commande permettent de choisir différents cycles de contrôle définissant les pressions de référence ou pression de consigne et les durées de contrôle ou durées pendant lesquelles la pression doit être maintenue pour per- 20 mettre le contrôle de l'étanchéité. L'installation comporte, en sortie, un dispositif d'affichage 7 recevant le signal SC et indiquant le défaut du flacon F. Si l'installation de contrôle équipe une ligne de fabrication telle qu'une ligne de conditionne-ment, elle peut vérifier de manière statistique ou un à un les flacons F qui 25 défilent et, le cas échéant, commander un moyen d'aiguillage 8 qui rejette R les flacons F présentant un défaut d'étanchéité. L'installation pourra par exemple faire des contrôles d'étanchéité sous une dépression correspondant à une valeur de consigne fixée par une norme telle que par exemple 500 mbar. 30 La figure 2 montre dans ses parties 2A, 2B, 2C un premier mode de réalisation d'un chapeau 20 formant l'enceinte E autour d'un flacon à contrôler. Ce chapeau a une partie basse 21 et une partie haute 22. La partie basse 21, de forme globalement cylindrique, comporte à sa péri- 35 phérie une gorge de fixation 211 pour installer cette partie dans un support non représenté. La partie haute 22, en forme de pyramide, est destinée à coiffer le dessus du flacon non représenté avec son pulvérisateur. 7 La forme et les dimensions du chapeau 20 sont choisies pour s'adapter à une certaine taille de flacon ou à une gamme de flacons. La partie supérieure 22 s'appuie sur la partie inférieure 21 par l'intermédiaire d'un joint torique 23 placé dans un logement périphé- rique 221 réalisé dans la face inférieure de la partie supérieure 22. Selon la figure 2B, la partie supérieure 22 comporte un conduit 222 débouchant à l'extérieur auquel est fixée la conduite 4 (figure 1) reliée à la pompe à vide 5 pour créer la dépression dans l'enceinte E ainsi formée entre la partie supérieure 22 et la partie inférieure 21 autour du flacon. Les moyens de liaison et de mise en pression de la partie supérieure 22 contre la partie inférieure 21 qui peut être le support 1 pour réaliser l'étanchéité ne sont pas représentés. La figure 2C montre à échelle agrandie la forme de la 15 gorge 221 de section triangulaire recevant le joint 23 de forme torique est de section circulaire. La figure 3 montre dans ses différentes parties 3A, 3B, 3C un autre mode de réalisation d'un chapeau 30 formant l'enceinte de contrôle d'étanchéité. Ce chapeau 30 se compose uniquement d'une partie 20 supérieure, le flacon F reposant directement sur un appui 1. Le chapeau 30 se compose d'une pièce ayant un logement cylindrique étagé 31, 32 débouchant dans sa face inférieure et munie d'une garniture 33 de forme également cylindrique, terminée par un rebord extérieur 331 muni d'un filetage 332 sur sa paroi périphérique pour 25 recevoir un écrou chapeau 34 et serrer un joint torique 35 à section de forme globalement triangulaire pour venir s'appuyer sur le dessus DF du flacon F. La section horizontale du logement recevant la tête du flacon avec le pulvérisateur P peut avoir une section non circulaire selon la forme qu'il faut envelopper. Toutefois, en général le col du flacon F et le pulvéri- 30 sateur P ont une forme de révolution pour ne pas avoir d'orientation préférentielle. La garniture 33 est munie, dans sa partie supérieure, d'un passage 332 pour communiquer avec la partie supérieure 31 du logement cylindrique étagé ; cette partie 31 est reliée au perçage 36 pour la mise en dépression de l'enceinte E. 35 La partie inférieure 32 comporte une gorge 321 munie d'un joint non représenté pour assurer l'étanchéité entre la partie inférieure 32 et la garniture 33. 8 La forme particulière de la section du joint 35 comprend un talon 351 pour son serrage entre le rebord 331 et l'écrou-chapeau 34 et une partie triangulaire 352 permettant de s'adapter de lanière très souple à la surface pas nécessairement très régulière du dessus du flacon F. La figure 3B montre l'orifice du canal 36 par lequel on pompe le vide dans l'enceinte E délimitée autour de flacon dans le chapeau 30. Le moyen de mise en pression du chapeau 30 contre le des-sus DF du flacon n'est pas représenté. La figure 3C montre l'appui du joint 35 du chapeau 30 contre le bord supérieur DS du flacon F entourant le col. La figure 4 montre dans ses différentes parties 4A, 4B, 4C un autre mode de réalisation d'un chapeau 40 qui se limite également à une partie supérieure, le flacon n'étant pas entouré dans sa partie infé- rieure mais reposant sur un simple appui 1. La partie supérieure 40 délimite une enceinte E de volume très limité entourant le col et le pulvérisateur P. Pour cela, le chapeau 40 a une logement adapté à la forme du flacon à contrôler et qui se termine en partie basse par un joint 45 ici en forme de parallélogramme à l'état non comprimé. Ce joint 45 assure l'étanchéité de l'enceinte E délimitée entre le chapeau 40 et le dessus DS du flacon. L'enceinte E est reliée à la pompe à vide par un perçage 46. Le volume très réduit de l'enceinte E permet un contrôle ra-25 pide puisque le pompage de la dépression dans l'enceinte est quasi immédiat. La figure 4B montre une vue de côté du chapeau 40 et du flacon F et la figure 4C une vue du détail IV de la figure 4A. Cette vue agrandie laisse notamment apparaître le faible jeu j entre le col FC du fia- 30 con F et la partie inférieure 41 du logement du chapeau 40. la partie supérieure 42 du logement étagé reçoit le pulvérisateur P avec très peu de jeu comme le montrent les figures 4A et 4B. La figure 5 montre dans ses différentes parties 5A, 5B, 5C un autre mode de réalisation d'un chapeau 50 limité à une partie supé- 35 rieure. Ce chapeau 50 a une cavité étagée à deux parties 51, 52 pour coif- fer le col FC du flacon F et le pulvérisateur P. Cette cavité 51, 52 est munie d'une garniture 53 qui adapte précisément la forme de la cavité re- 9 cevant en définitive le col et le pulvérisateur P pour réduire le volume mort au minimum. La garniture 53 est adaptable au type de col FC et de pulvérisateur P à contrôler. En partie basse, la garniture 53 se termine par un joint périphérique à double lèvres 531, 532. Ce joint 531, 532 s'appuie sur le des-sus D du flacon F. Le logement étagé 51, 52 est relié à la pompe par le perçage 56, débouchant dans la partie supérieure 52. Une gorge 511 dans la partie inférieure 51 reçoit un joint non représenté pour réaliser l'étanchéité avec la garniture 53. L'installation selon l'invention peut s'appliquer au contrôle de flacons, par exemple en parfumerie, en cosmétique, en pharmacie ou parapharmacie, dans le domaine viticole, le domaine alimentaire, les pro- duits à base d'alcool, des poudres, les domaines médical et vétérinaire et, de façon générale, tous les produits de type flacon nécessitant un contrôle d'étanchéité. L'invention peut se mettre en oeuvre avec une commande plus ou moins automatisée. Dans le cas d'une installation de laboratoire, la commande de la fermeture de l'enceinte peut se faire de manière manuelle ou par un vérin pneumatique. Dans le cas d'une chaîne de conditionnement, l'installation se fait de manière automatique, systématiquement pour tous les produits ou de façon échantillonnée.25 REVENDICATIONS1 °) Installation de contrôle de l'étanchéité de flacons, notamment de flacons de parfum équipés d'un pulvérisateur, caractérisée en ce qu' elle comprend - un support (1) recevant un flacon (F) à contrôler, - un chapeau (2, 20, 30, 40, 50) formant une enceinte (E) étanche au moins autour de la tête de flacon (F), - un système de pompage de vide et de contrôle de pression (5) relié à 10 l'enceinte (E) pour mettre l'enceinte en dépression et fournir un signal représentatif de la variation de la pression de l'enceinte, et - un circuit de commande (6) * recevant un seuil de pression de consigne (pression de contrôle), * comparant la pression établie dans l'enceinte (E) à ce seuil, 15 * émettant un signal (SC) si le seuil de pression de consigne ne peut être atteint ou ne reste pas établi pendant une durée fixée. 2°) Installation de contrôle d'étanchéité selon la revendication 1, caractérisée en ce que 20 le chapeau (20) est formé de deux parties : - une partie basse (21) recevant le corps du flacon (F) et - une partie haute (22) recevant le haut du flacon (F). 3°) Installation de contrôle d'étanchéité selon la revendication 1, 25 caractérisée en ce que le chapeau (30, 40, 50) se compose d'une partie haute coiffant la partie haute du flacon (F) et s'appuyant de manière étanche sur le dessus (DS) du flacon (F) autour de son col et du pulvérisateur (P) qui l'équipe. 30 4°) Installation de contrôle d'étanchéité selon la revendication 3, caractérisée en ce que la partie haute du chapeau (30, 40, 50) forme une enceinte (E) adaptée étroitement à la forme du haut du flacon (F) et du pulvérisateur (P). 35 5°) Installation de contrôle d'étanchéité selon la revendication 2, caractérisée en ce que 11 le bord de la partie haute (22) est muni d'une gorge (221) recevant un joint torique (23) pour s'appuyer sur le dessus de la partie basse (21) et réaliser l'étanchéité. 6°) Installation de contrôle d'étanchéité selon la revendication 3, caractérisée en ce que le chapeau (30) comporte un logement de forme cylindrique (31, 32), muni d'une garniture (33) de forme cylindrique se terminant à l'extérieur par un bord fileté (331, 332), sur lequel est vissé un écrou-chapeau (34) pour en-serrer un joint torique (35) entre le bord et l'écrou chapeau, ce joint torique (35) étant destiné à s'appuyer sur le dessus (DF) du flacon (F) autour de son col et du pulvérisateur (P). 7°) Installation de contrôle d'étanchéité selon la revendication 6, 15 caractérisée en ce que le joint bordant l'ouverture de la partie haute du chapeau (30, 40, 50) est un joint torique (35, 45, 55), un joint à une lèvre (352, 45) ou à deux lèvres (531, 532) et à section en forme de V. 20 8°) Installation de contrôle d'étanchéité selon la revendication 6, caractérisée en ce que le joint torique (35) a une section comprenant un talon (351) destiné à être serré entre le rebord (331) du chapeau et un écrou-chapeau (34) et une partie de forme triangulaire (352), de grande section, destinée à s'appuyer 25 sur le dessus (DF) du flacon (F).