Brevet FR2954759A1 — publié le 20110701

La présente invention concerne le domaine technique de l'embouteillage en ligne de produits en général liquides tels que vins, bières, spiritueux ou eaux par exemple, à l'aide d'une machine appelée tireuse. D'une manière classique, une ligne automatique d'embouteillage comporte différentes machines ou postes devant lesquels les bouteilles passent successivement pour être notamment nettoyées, remplies, fermées et subir différents contrôles de qualité. Dans le domaine de l'embouteillage du vin, il apparaît important de gérer l'oxygène dissous dans le vin afin de contrôler la qualité du vin. Pour déterminer la concentration en oxygène présent à l'intérieur des bouteilles, il a été proposé d'utiliser un analyseur d'oxygène non invasif relié par une fibre optique à un détecteur à oxygène comportant une pastille réactive à l'oxygène. L'analyseur d'oxygène comporte une source de production d'une lumière acheminée par la fibre optique jusqu'à la pastille réactive à l'oxygène qui est placée à l'intérieur de la bouteille au contact du verre de la bouteille. La luminescence correspondante issue de la pastille est réacheminée, via la fibre optique, jusqu'à l'analyseur d'oxygène. La lumière émise est directement proportionnelle à la concentration d'oxygène présente autour de la pastille. Cette technique permet de mesurer l'oxygène dissous dans le vin ainsi que l'oxygène gazeux contenu dans le volume situé entre le bouchon et le vin. Cette technique est non invasive et permet d'obtenir de manière précise le taux de concentration d'oxygène réellement présent à l'intérieur de la bouteille. Toutefois, cette technique présente l'inconvénient de ne pas pouvoir en pratique contrôler l'ensemble des bouteilles, ce qui ne permet pas de connaître au plus tôt l'évolution éventuelle du taux de concentration d'oxygène dans le lot de bouteilles embouteillées. Ainsi, dans le cas de la détection d'un taux de concentration d'oxygène trop élevé dans une bouteille de test, l'ensemble du lot de bouteilles embouteillées présentera un tel défaut. L'objet de l'invention vise donc à remédier aux inconvénients de l'art antérieur en proposant une nouvelle technique adaptée pour déterminer avec précision le taux d'oxygène du produit juste avant son conditionnement. L'objet de l'invention vise à proposer une nouvelle machine d'embouteillage ou tireuse intégrant la gestion de l'oxygène avant l'opération d'embouteillage proprement dite. L'objet de l'invention concerne ainsi une tireuse rotative faisant partie d'une ligne d'embouteillage qui comporte au moins une cuve de stockage d'un volume de produit à embouteiller, reliée d'une part, en entrée, à un circuit de fourniture en produit et en sortie, à une série de becs de remplissage de bouteilles par ledit produit et d'autre part, à un circuit de fourniture d'un produit neutre pour permettre de créer à l'intérieur de la cuve, un ciel de produit neutre au-dessus du volume de produit. Selon l'invention, la tireuse comporte au moins un premier dispositif de mesure de l'oxygène comportant un analyseur d'oxygène relié par une fibre optique, à un premier détecteur à oxygène fixé sur la cuve en traversant la paroi de la cuve de façon étanche, le détecteur à oxygène comportant au moins une pastille réactive à l'oxygène s'étendant à l'intérieur de la cuve pour être en contact avec le produit à embouteiller ou le produit neutre. L'objet de l'invention concerne également une tireuse comportant en combinaison l'une et/ou l'autre des caractéristiques suivantes un premier et un deuxième dispositifs de mesure d'oxygène comportant respectivement un premier et un deuxième détecteurs à oxygène fixés sur la cuve en traversant la paroi de la cuve de façon étanche, les détecteurs à oxygène comportant chacun au moins une pastille réactive à l'oxygène et étant montés de manière superposée sur la cuve de sorte que la pastille d'un détecteur soit en contact avec le produit à embouteiller tandis que la pastille de l'autre détecteur soit en contact avec le produit neutre, un analyseur d'oxygène comportant une source de production d'une lumière acheminée jusqu'à la pastille réactive à l'oxygène, par la fibre optique qui réachemine jusqu'à l'analyseur d'oxygène, la luminescence issue de la pastille réactive de sorte que l'analyseur d'oxygène puisse déterminer le taux d'oxygène du produit ou du produit neutre contenu à l'intérieur de la cuve, une unité d'enregistrement et de visualisation des données fournies par l'analyseur d'oxygène, un capteur de température montée sur la cuve pour déterminer la température du produit et/ou du produit neutre à l'intérieur de la cuve, ce capteur de température étant relié à l'unité d'enregistrement et de visualisation. un capteur de pression montée sur la cuve pour déterminer la pression du produit neutre à l'intérieur de la cuve, ce capteur de pression étant relié à l'unité d'enregistrement et de visualisation, une unité d'enregistrement et de visualisation enregistrant et/ou affichant le taux d'oxygène du produit et/ou du produit neutre en fonction du temps, - une unité d'enregistrement et de visualisation enregistrant et/ou affichant le taux d'oxygène du produit et/ou du produit neutre en fonction du temps, de la température mesurée et/ou de la pression mesurée, une l'unité d'enregistrement et de visualisation comportant un port de communication permettant le transfert des informations enregistrées, un analyseur d'une grandeur physique relié par une liaison, à un détecteur de grandeur physique, fixé sur la cuve en traversant la paroi pour mesurer la grandeur physique présente dans le produit ou le ciel gazeux contenu à l'intérieur de la cuve, un analyseur d'oxygène monté sur un joint tournant monté sur l'axe de rotation de la cuve. Diverses autres caractéristiques ressortent de la description faite ci-dessous en référence aux dessins annexés qui montrent, à titre d'exemples non limitatifs, des formes de réalisation de l'objet de l'invention. La Figure 1 est une vue schématique en perspective d'un exemple de réalisation d'une tireuse rotative conforme l'invention. La Figure 2 est une vue en coupe schématique d'une tireuse rotative conforme à l'invention. La Figure 3 est une vue en coupe élévation montrant un détail caractéristique de la tireuse conforme à l'invention. La Figure 4 est une coupe élévation montrant un détail d'un exemple de réalisation d'une tireuse conforme à l'invention. Tel que cela ressort plus précisément des Fig. 1 et 2, l'objet de l'invention concerne une machine d'embouteillage ou tireuse 1 faisant partie d'une ligne d'embouteillage connue en soi et non représentée. La tireuse 1 se présente sous la forme d'un carrousel rotatif 2 tournant autour d'un axe vertical 3. Le carrousel 2 présente un châssis porteur pour une cuve de stockage 4 d'un produit 5 à embouteiller. La cuve de stockage 4 constitue une enceinte fermée par des parois 6 pour présenter une forme générale cylindrique ou annulaire. En particulier, la cuve 4 comporte au moins une paroi verticale circulaire 6a fermée par des parois transversales 6b. Cette cuve de stockage 4 est alimentée, en entrée, par un circuit 7 de fourniture du produit 5. L'enceinte de la cuve 4 est donc partiellement remplie par un volume de produit 5 dont le niveau est contrôlé par tous moyens appropriés. Le volume de produit 5 à l'intérieur de la cuve évolue ainsi entre un niveau haut et un niveau bas. Par exemple, le produit 5 est du vin. De manière classique, la cuve 4 est reliée également à un circuit 9 de fourniture d'un produit neutre 11 pour permettre de créer à l'intérieur de la cuve 4, au-dessus du volume de produit 5, un ciel 13 de produit neutre 11. Par exemple, le produit neutre 11 est un gaz neutre tel que de l'azote permettant d'assurer l'inertage du vin. La cuve de stockage 4 est également pourvue de becs de remplissage 15 de bouteilles 16 en produit 5. De façon classique, les becs de remplissage 15 sont distribués sur toute la circonférence de la cuve de stockage 4. Les bouteilles 16 vides sont prises en charge, du côté entrée de la tireuse, par un dispositif de transfert amenant successivement les bouteilles 16 aux becs de remplissage 15 défilant devant ledit dispositif de transfert. Au cours de la rotation du carrousel 2, les bouteilles 16 sont remplies en produit 5 grâce aux becs de remplissage 15. Au terme de l'opération de remplissage correspondant à un déplacement angulaire déterminé du carrousel 2, les bouteilles remplies 16 sont prises en charge en sortie du carrousel, par un dispositif de transfert des bouteilles remplies vers un convoyeur de reprise. La tireuse rotative 1 n'est pas décrite plus précisément dans la mesure où sa fabrication est bien connue de l'homme du métier. Ainsi seuls les éléments nécessaires à la compréhension de l'invention ont été décrits de manière générale. Conformément à l'invention, la tireuse rotative 1 comporte au moins un premier dispositif 21 de mesure de l'oxygène comportant notamment un premier détecteur à oxygène 22 fixé sur la cuve 4 pour déterminer l'oxygène présent à l'intérieur de la cuve. Selon une première variante de réalisation, le premier détecteur à oxygène 22 est monté sur la cuve 4 de manière à déterminer le taux d'oxygène dissous ou présent dans le volume de produit 5 contenu dans la cuve 4. A cet effet, le détecteur à oxygène 22 est fixé sur la cuve 4 à un niveau inférieur par rapport au niveau bas du volume de produit 5. Selon cette variante de réalisation, le détecteur à oxygène 22 détecte uniquement l'oxygène dissous à l'intérieur du produit 5 présent à l'intérieur de la cuve de stockage 4. Selon une autre variante de réalisation, le premier détecteur à oxygène 22 est placé sur la cuve pour détecter l'oxygène présent soit dans le volume de produit 5 contenu dans la cuve 4 soit dans le produit neutre 11 et en particulier dans le ciel gazeux 13. Selon cette variante de réalisation, le premier détecteur à oxygène 22 est placé au niveau de la zone de marnage du volume de produit 5 à savoir la zone délimitée entre les niveaux bas et haut du volume de produit 5 à l'intérieur de la cuve 4. En fonction du niveau du volume de produit 5 à l'intérieur de la cuve 4, le premier détecteur à oxygène 22 détecte soit l'oxygène dissous dans le volume de produit 5 contenu dans la cuve 4, soit l'oxygène gazeux présent dans le ciel 13 de la cuve 4. Selon une autre variante de réalisation apparaissant plus précisément aux Fig. 1, 2 et 4, la tireuse rotative 1. comporte le premier dispositif de mesure de l'oxygène 21 dont le premier détecteur à oxygène 22 est fixé sur la cuve 4 pour détecter l'oxygène dissous dans le produit 5 contenu dans la cuve 4 et un deuxième dispositif de mesure de l'oxygène 25 comportant un deuxième 26 détecteur à oxygène fixé sur la cuve 4 pour mesurer l'oxygène gazeux présent dans le ciel 13 de la cuve 4. Selon cette variante de réalisation, le premier détecteur à oxygène 22 est fixé sur la cuve 4 à un niveau inférieur au niveau bas du volume de produit 5 contenu à l'intérieur de la cuve 4 tandis que le deuxième détecteur à oxygène 26 est fixé sur la cuve 4 à un niveau supérieur au niveau haut du volume de produit 5 contenu à l'intérieur de la cuve 4 pour détecter, à coup sûr, l'oxygène gazeux présent dans le ciel 13. Les détecteurs à oxygène 22,26 sont donc montés sur la cuve 4 selon des niveaux différents et de préférence de manière superposée. Tel que cela ressort plus précisément des Fig. 3 et 4, chaque détecteur à oxygène 22,26 comporte un corps 30 de fixation sur une paroi 6 de la cuve 4. Chaque détecteur à oxygène 26 est monté, dans l'exemple illustré, pour traverser la paroi verticale 6a de manière à déboucher à l'intérieur de la cuve 6. Les détecteurs à oxygène 22,26 sont donc montés de manière étanche par tous moyens appropriés sur la paroi verticale 6a de la cuve 4. Dans l'exemple de réalisation illustré, le corps de fixation 30 se présente sous la forme d'une bague filetée coopérant avec un trou taraudé traversant 61 aménagé dans la paroi verticale 6a de la cuve 4. Chaque bague de fixation 30 d'un détecteur à oxygène 22,26 délimite intérieurement un logement 31 pour le montage d'une pastille 32 réactive à l'oxygène. Par exemple, cette pastille réactive à l'oxygène 32 est portée par une pièce transparente ou hublot 33 permettant d'assurer le passage de la lumière comme cela sera décrit plus précisément dans la suite de la description. Le logement 31 est débouchant pour s'ouvrir à l'intérieur de la cuve 4 en traversant un fond 34 de la bague 30. Le fond 34 forme une surface d'appui pour la pastille 32 qui vient ainsi fermer le fond 34 de la bague 30. La pastille 32 s'ouvre ainsi dans l'enceinte de la cuve 4 pour être en contact direct avec le ciel 13 ou avec le produit 5. Chaque détecteur à oxygène 22,26 comporte une contre bague 36 assurant le positionnement du hublot 33 et le support d'une fibre optique 38 positionnée à l'intérieur d'un logement 39 débouchant dans un fond 40 de la contre bague 36. La contre bague 36 est montée à l'intérieur de la bague 30 de manière à plaquer le hublot 33 entre le fond 40 de la contre bague 36 et le fond 34 de la bague 30. A cet effet, la contre bague 36 présente un filetage 361 coopérant avec un taraudage 301 aménagée sur une partie du logement 31 de la bague 30. Des joints d'étanchéité 41 sont montés entre le fond 34 de la bague 30 et le hublot 33, entre le hublot 33 et le fond 40 de la contre bague 36 et entre la bague 30 et la contre bague 36. Pour assurer la fixation entre la fibre optique 38 et la contre bague 36, chaque détecteur à oxygène 22,26 comporte un système de serrage par exemple de type presse-étoupe 42. Ce système de serrage 42 est fixé sur la contre bague 36 par exemple par filetage, en étant traversé par la fibre optique 38 dont l'extrémité distale s'étend à proximité du hublot 33. L'extrémité distale de la fibre optique 38 est en appui contre le fond 40 de la contre bague 36, avec le coeur de la fibre optique 38 qui débouche ou vise la pastille 32, à travers le hublot 33. Il ressort de la description qui précède que chaque détecteur à oxygène 22,26 est monté de manière étanche sur la cuve 5 tout en permettant à la pastille réactive à l'oxygène 32 de s'étendre à l'intérieur de la cuve pour être en contact direct avec le produit 5 ou le produit neutre 11 du ciel gazeux 13. Avantageusement, chaque détecteur à oxygène 22,26 est monté de manière amovible sur la cuve 4 pour permettre d'être remplacé temporairement par un bouchon fileté d'obturation, lors notamment des opérations de maintenance de la tireuse 1. Les dispositifs de mesure de l'oxygène 21,25 comportent également un ou plusieurs analyseurs d'oxygène 45 fixés sur un joint tournant 46 monté sur l'axe de rotation 3. Par exemple, chaque dispositif de mesure de l'oxygène 21,25 comporte un analyseur à oxygène 45 relié à un détecteur à oxygène 22,26 par l'intermédiaire d'une fibre optique 38. Chaque analyseur d'oxygène 45 comporte une source de production d'une lumière qui est acheminée jusqu'à la pastille 32 réactive à l'oxygène, par la fibre optique 38, et en traversant le hublot 33. De même, chaque fibre optique 38 réachemine, jusqu'à son analyseur d'oxygène 45 associé, la luminescence issue de la pastille réactive 32 et traversant le hublot 33. La lumière émise par la pastille 32 réactive à l'oxygène est directement proportionnelle à la concentration d'oxygène présente dans le milieu autour de la pastille réactive 32. Chaque analyseur d'oxygène 45 détermine ainsi le taux d'oxygène du produit en contact avec la pastille 32 correspondante. Par exemple, le dispositif de mesure de l'oxygène 21,25 peut être un capteur chimique à fibre optique commercialisé par la société Presens Precision Sensing. Chaque analyseur d'oxygène 45 est connecté par une liaison 50 à une unité d'enregistrement et de visualisation 53. Cette unité d'enregistrement et de visualisation 53 enregistre dans une mémoire les données fournies par les analyseurs d'oxygène 45. Cette unité d'enregistrement et de visualisation 53 comporte également un interface homme/machine tel qu'un écran 54 permettant de visualiser les données mesurées. Cette unité d'enregistrement et de visualisation 53 enregistre et/ou affiche, en fonction du temps, le taux d'oxygène du produit 5 contenu dans la cuve 4 et/ou du produit neutre 11 contenu dans la cuve 4. Selon une caractéristique avantageuse de réalisation, au moins un capteur de température est monté sur la cuve 4 pour déterminer la température du produit 5 et/ou du produit neutre 11 à l'intérieur de la cuve. Ce capteur de température est relié à l'unité d'enregistrement et de visualisation 53 de sorte que l'unité d'enregistrement et de visualisation 53 enregistre et/ou affiche le taux d'oxygène du produit 5 contenu dans la cuve 4 et/ou du produit neutre 11 contenu dans la cuve 4 en fonction du temps et de la température mesurée. Selon une autre caractéristique avantageuse de réalisation, au moins un capteur de pression est monté sur la cuve 4 pour déterminer la pression du produit neutre 11 à l'intérieur de la cuve 4. Ce système de pression est relié à l'unité d'enregistrement et de visualisation 53 de sorte que l'unité d'enregistrement et de visualisation 53 enregistre et/ou affiche le taux d'oxygène du produit neutre 11 contenu dans la cuve 4, en fonction du temps, de la température relevée et/ou de la pression relevée. Avantageusement, cette unité d'enregistrement et de visualisation 53 comporte un port de communication filaire ou sans fil permettant le transfert des informations enregistrées. Cette unité d'enregistrement et de visualisation 53 permet ainsi de fournir, pour un lot de bouteilles, des informations sur le taux d'oxygène en fonction du temps et de la température et/ou de la pression, constituant des informations associées aux bouteilles pour contrôler la qualité du produit embouteillé. De plus, la mesure du taux d'oxygène à l'intérieur de la cuve 4 permet d'intervenir au plus tôt sur le processus d'embouteillage et d'arrêter éventuellement l'embouteillage lorsque le taux d'oxygène relevé est trop important. Cette technique permet également de détecter très vite les éventuelles fuites susceptibles d'intervenir sur les différents circuits par exemple de fourniture du produit 5 ou du produit neutre 11. Dans la description qui précède, l'objet de l'invention vise à contrôler l'oxygène présent à l'intérieur de la cuve 4 d'une tireuse 1. II est à noter qu'il peut être prévu d'équiper la cuve 4 de la tireuse 1 pour un ou plusieurs analyseurs d'une grandeur physique présente à l'intérieur de la cuve 4, telle que le taux de sulfites, le taux d'alcool ou le taux de gaz carbonique. Selon cet exemple, l'analyseur de la grandeur physique est relié par une liaison optique ou électrique, à un détecteur de la grandeur physique, fixé sur la cuve 4 comme décrit précédemment. Ainsi, le détecteur est fixé sur la cuve 4 en traversant la paroi de manière que la pastille sensible à la grandeur physique soit montée à l'intérieur de la cuve 4 pour être en contact avec la grandeur physique présente dans le volume de produit 5 ou le ciel gazeux 13. REVENDICATIONS1 - Tireuse rotative faisant partie d'une ligne d'embouteillage et comportant au moins une cuve de stockage (4) d'un volume de produit (5) à embouteiller, reliée d'une part, en entrée, à un circuit (7) de fourniture en produit (5) et en sortie, à une série de becs de remplissage (15) de bouteilles (16) par ledit produit et d'autre part, à un circuit (9) de fourniture d'un produit neutre (11) pour permettre de créer à l'intérieur de la cuve, un ciel (13) de produit neutre au-dessus du volume de produit (5), caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un premier dispositif de mesure de l'oxygène (21) comportant un analyseur d'oxygène (45) relié par une fibre optique (38), à un premier détecteur à oxygène (22) fixé sur la cuve (4) en traversant la paroi de la cuve de façon étanche, le détecteur à oxygène (22) comportant au moins une pastille réactive à l'oxygène (32) s'étendant à l'intérieur de la cuve pour être en contact avec le produit (5) à embouteiller ou le produit neutre (11). 2 - Tireuse rotative selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte un premier (21) et un deuxième (25) dispositifs de mesure d'oxygène comportant respectivement un premier (22) et un deuxième (26) détecteurs à oxygène fixés sur la cuve (4) en traversant la paroi de la cuve de façon étanche, les détecteurs à oxygène (22,26) comportant chacun au moins une pastille réactive à l'oxygène (32) et étant montés de manière superposée sur la cuve de sorte que la pastille d'un détecteur soit en contact avec le produit (5) à embouteiller tandis que la pastille de l'autre détecteur soit en contact avec le produit neutre (11). 3 - Tireuse rotative selon la revendication 1 ou 2, caractérisée en ce que l'analyseur d'oxygène (45) comporte une source de production d'une lumière acheminée jusqu'à la pastille réactive à l'oxygène (32), par la fibre optique (38) qui réachemine jusqu'à l'analyseur d'oxygène (45), la luminescence issue de la pastille réactive (32) de sorte que l'analyseur d'oxygène puisse déterminer le taux d'oxygène du produit (5) ou du produit neutre (11) contenu à l'intérieur de la cuve. 4 - Tireuse rotative selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle comporte une unité d'enregistrement et de visualisation (53) des données fournies par l'analyseur d'oxygène (45). - Tireuse rotative selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'elle 5 comporte au moins un capteur de température montée sur la cuve (4) pour déterminer la température du produit (5) et/ou du produit neutre (11) à l'intérieur de la cuve (4), ce capteur de température étant relié à l'unité d'enregistrement et de visualisation (53). 6 - Tireuse rotative selon la revendication 4 ou 5, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un capteur de pression montée sur la cuve (4) pour déterminer la pression du produit neutre (11) à l'intérieur de la cuve (4), ce capteur de pression étant relié à l'unité d'enregistrement et de visualisation (53). 7 - Tireuse rotative selon l'une des revendications 4 à 6, caractérisée en ce que l'unité d'enregistrement et de visualisation (53) enregistre et/ou affiche le taux d'oxygène du produit (5) et/ou du produit neutre (11) en fonction du temps. 8 - Tireuse rotative selon l'une des revendications 4 à 7, caractérisée en ce que l'unité d'enregistrement et de visualisation (53) enregistre et/ou affiche le taux d'oxygène du produit (5) et/ou du produit neutre (11) en fonction du temps, de la température mesurée et/ou de la pression mesurée. 9 - Tireuse rotative selon l'une des revendications 4 à 8, caractérisée en ce que l'unité d'enregistrement et de visualisation (53) comporte un port de communication permettant le transfert des informations enregistrées. 10 - Tireuse rotative selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisée en ce qu'elle comporte au moins un analyseur d'une grandeur physique relié par une liaison, à un détecteur de grandeur physique, fixé sur la cuve en traversant la paroi pour mesurer la grandeur physique présente dans le produit (5) ou le ciel gazeux (13) contenu à l'intérieur de la cuve (4). 11 - Tireuse rotative selon l'une des revendications 1 à 10, caractérisée en ce que l'analyseur d'oxygène (45) est monté sur un joint tournant (46) monté sur l'axe de rotation (3) de la cuve (4).