Brevet FR2971234A1 — publié le 20120810

La présente invention concerne le domaine des procédés d'inertage de récipients utilisés pour le stockage de produits alimentaires, ou pharmaceutiques ou encore cosmétiques etc elle s'intéresse tout particulièrement au cas du stockage de liquides même si le stockage de produits pâteux ou solides peut également être adressé selon la présente invention. Ces procédés visent en fait à réaliser une atmosphère contrôlée au niveau du ciel gazeux de tels récipients (on parle aussi dans cette industrie d' « espace de tête ») : atmosphère « contrôlée », signifiant, selon les produits 1 o visés, le plus souvent contrôlée vis-à-vis de sa teneur résiduelle en oxygène, ou encore de sa teneur résiduelle en vapeur d'eau. On s'intéresse plus particulièrement dans ce qui suit à de tels procédés d'inertage du type où l'on injecte dans le ciel gazeux du récipient un gaz d'inertage plus lourd que l'air, et, où pendant cette injection, on évacue le gaz en 15 excès par un orifice de purge du récipient, le récipient possédant une ouverture supérieure de section inférieure à la section du corps du récipient. La littérature concernant de tels procédés d'inertage est abondante, notamment dans le domaine de l'cenologie, pour inerter des récipients de 20 plusieurs dizaines ou centaines de litres. On pourra pas exemple se reporter au document EP-851 026, au nom de la Demanderesse, qui concerne la mise en place d'un dispositif d'obturation du récipient, dispositif de structure particulière, permettant d'injecter le gaz de conditionnement en restant raccordé en continu sur une source gaz, tout en permettant l'évacuation du gaz en excès, 25 structure particulière présentant deux passages concentriques pour l'arrivée du gaz d'inertage et l'évacuation du gaz en excès par un orifice de purge, la partie supérieure du tube d'injection étant entourée par la paroi latérale d'un raccord tubulaire, paroi latérale qui est pourvue de l'orifice de purge. 3o Or, il s'avère que dans certains domaines techniques comme la cosmétique ou la chimie fine, les utilisateurs sont amenés à stocker leurs produits dans des récipients de plus faible contenance, voire de très faible contenance. Ces produits, ou matières premières, souvent précieux et à forte valeur ajoutée (par exemple des huiles essentielles), ne sont utilisé(e)s qu'à faible dosage dans les compositions finales et doivent donc être protégés pendant leur temps de stockage contre l'oxydation et/ou l'humidité liée à la présence d'air dans le ciel gazeux. Il est donc apparu un besoin de proposer : - un système simple d'inertage de petits (ou moyens) volumes, sans que le récipient n'ait à être relié en permanence à une source de gaz et dont le bouchon d'origine pourra être conservé et repositionné entre deux utilisations ; - un système d'inertage qui doit pouvoir être positionné sur le col d'un récipient donné du site utilisateur, réaliser I'inertage du ciel gazeux de ce récipient, reboucher ce récipient avec son bouchon d'origine jusqu'à une prochaine ouverture, un seul système pouvant être utilisé sans modifications significatives pour tous ou quasi tous les récipients de ce type (faible volume) du site considéré (ce type de site peut comporter des dizaines de récipients en permanence) ; - en d'autres termes, un système d'inertage qui doit pouvoir d'adapter à plusieurs diamètres de cols d'ouverture des récipients du site utilisateur. Un des objectifs de la présente invention est par ailleurs de pouvoir s'adapter sans difficultés aux deux types de situations suivantes : - les récipients de petite taille pouvant être manipulés facilement sans besoin de chariots ou autres engins de levage, le système d'inertage pouvant alors avantageusement être fixe, le récipient étant amené au poste d'inertage. - des récipients soit de plus grande taille soit en tout état de cause ne pouvant pas être déplacés facilement pour des raisons liées aux contingences locales, le poste d'inertage devra alors être aisément mobile. Illustrons dans ce qui suit une procédure typique d'inertage pratiquée actuellement pour de tels petits récipients, ceci afin de mieux fixer les idées sur les considérations précédentes. - un récipient rempli de produit (par exemple un récipient de 20 litres rempli d'une huile essentielle) est stocké et fermé avec son bouchon (bouchon permanent, bouchon d'origine); - un opérateur du site ouvre le récipient pour prélever un volume de produit, par exemple pour introduire cette quantité prélevée dans une fabrication d'un produit cosmétique ; - une fois la quantité prélevée, l'opérateur procède alors à l'inertage du ciel gazeux du récipient, avant re-fermeture avec son bouchon (bouchon permanent, bouchon d'origine) ; - le récipient ainsi rebouché est stocké, ainsi inerté, jusqu'à une nouvelle utilisation c'est-à-dire un nouveau prélèvement, suivi d'un nouvel inertage, avant rebouchage etc... Les sites utilisateurs mettent alors généralement en oeuvre plusieurs systèmes d'inertage, pour pouvoir s'adapter aux différents cols des récipients présents sur leur site. Comme on le verra plus en détails dans ce qui suit, le système d'inertage conforme à la présente invention met en oeuvre un bouchon de forme sensiblement conique, comprenant une voie/prise d'injection gaz et une voie/prise d'évacuation des surpressions, le bouchon est raccordé ou raccordable à une source gaz, par exemple par un flexible afin de faciliter son utilisation. A titre illustratif, le débit injecté peut être réglé en sortie de la source gaz par une vanne de réglage ou encore par un système d'orifice calibré. Comme on l'illustrera ci-après, la forme sensiblement conique du bouchon permet alors de l'adapter (pour des dimensions adéquates du cône) à une large gamme de diamètres du col d'ouverture des récipients. 3o A titre d'exemple, un cône de dimensions 35mm x 70mm avec un angle de l'ordre de 30° permettra sans difficultés de traiter des récipients de 40 à 65mm de diamètre de col, sans avoir à modifier les récipients, et tout en maintenant les fonctions indispensables d'injection du gaz et de purge des surpressions. Toujours à titre illustratif, on peut envisager selon le site utilisateur de mettre en oeuvre non pas un seul dimensionnement de bouchon mais deux dimensionnements de bouchons, permettant de traiter une gamme de diamètres de col de récipient allant d'environ 20/25mm pour les plus étroits jusqu'à environ 95/100 mm pour les cols les plus larges. A titre illustratif, le premier bouchon aura pour dimensions 20/60 / H=68 mm, le second bouchon ayant pour dimensions 55/100 / H=77 mm. Comme on l'aura compris, ces exemples de dimensionnement ne sont qu'illustratifs, pour d'autres besoins de sites utilisateurs les dimensionnements seront adaptés en conséquence. La présente invention concerne alors un dispositif visant à réaliser une atmosphère contrôlée au niveau du ciel gazeux d'un récipient de stockage d'un produit, comprenant un bouchon de forme sensiblement conique, pouvant être introduit à l'intérieur du col d'ouverture du récipient, le bouchon étant muni d'un tube d'injection descendant, destiné à être relié en sa partie amont à une source de gaz, et étant également muni d'une voie d'évacuation des surpressions. On parlera dans cette demande de « bord supérieur » ou de « col d'ouverture » du récipient, ce que l'on doit entendre, comme il apparaitra clairement à l'homme du métier, comme l'ouverture supérieure du récipient par laquelle s'effectue le remplissage à l'aide du produit stocké, avant que ce récipient ne soit bien entendu fermé par un moyen quelconque et notamment par un bouchon permanent. Mais la présente invention concerne également un nouveau procédé de gestion du temps d'injection du gaz dans de tels récipients. En effet ces « petits » récipients de stockage ont fait apparaitre de nouveaux besoins en la matière. Rappelons qu'actuellement, on pratique couramment la formule de calcul du temps d'injection d'un gaz pour un débit donné dans un volume connu et pour une teneur cible de l'impureté dans le ciel gazeux du récipient (le plus souvent l'oxygène et/ou l'humidité). Dans les procédés d'inertage classiques on utilise soit une phase de purge à fort débit en début de cycle suivi d'un maintien en pression du récipient i o par un jeu de vanne d'injection et d'évent asservis à une mesure de pression, soit selon une variante le fait de prélever un échantillon de l'atmosphère dans le récipient et de l'analyser pour rétroagir sur l'injection si besoin. On le voit bien alors, la mise en oeuvre de tels systèmes de contrôle de pression ou d'analyse du ciel gazeux est bien trop complexe et onéreuse dans 15 le cas des récipients et sites utilisateurs objets de la présente invention, où de tels sites possèdent couramment plusieurs dizaines de petits récipients différents, qui ne peuvent être prévus pour recevoir des équipements aussi lourds que des vannes, des capteurs ou autres canalisations fixés au récipient pour effectuer de tels contrôles. 20 Sans oublier le fait que de tels systèmes devraient être définis pour chaque type et caractéristiques physiques de récipient (débit, pression, teneur en impureté...) On le voit donc à la lecture de ce qui précède, ces petits récipients 25 nécessitent non seulement une nouvelle structure de dispositif d'inertage telle que celle proposée plus haut selon la présente invention, mais également une nouvelle méthode de gestion du temps d'injection du gaz dans de tels récipients. La présente invention se propose de gérer ce temps d'injection par 30 pesage. On peut alors fixer le débit de gaz et la teneur résiduelle souhaitée en impureté(s), pour ne garder qu'une seule variable qui est le volume à inerter (ciel gazeux/espace de tête) en fonction du taux de remplissage de chaque récipient. Cette variable de ciel gazeux peut donc être déterminée en mesurant le volume de produit dans le récipient par pesage, et par déduction connaître le volume restant, ceci par un programme (soft) adéquat, mais on peut également, en fonction des produits et récipients présents sur le site considéré, entrer des recettes prédéfinies dans un automate. La figure 1 annexée est une vue partielle et schématique en coupe d'un dispositif conforme à l'invention, visant à réaliser une atmosphère contrôlée au niveau du ciel gazeux d'un récipient de stockage d'un produit. On reconnait sur la figure le bouchon de forme sensiblement conique qui est partie intégrante du dispositif revendiqué, pouvant être introduit à l'intérieur du col d'ouverture d'un récipient de stockage à inerter (la partie supérieure d'un récipient est ici schématisée de façon très partielle pour fixer les idées), le bouchon étant muni d'un tube d'injection descendant, destiné à être relié en sa partie amont à une source de gaz (par exemple de l'azote, ou encore du CO2 ou tout autre gaz ou mélange utilisé dans ce type d'application), et étant également muni d'une voie d'évacuation des surpressions (vers un évent), le mode de réalisation représenté ici comprenant également une voie raccordable à un analyseur mais ceci n'est qu'une option. Et l'on conçoit bien dès lors à l'examen de cette figure que selon les caractéristiques du cône, qui bien sur par conception peuvent être choisies très avantageusement pour couvrir une large gamme de cols, selon ces caractéristiques donc un tel dispositif pourra entrer dans de très nombreux cols de récipients de façon parfaitement étanche. REVENDICATIONS1. Dispositif visant à réaliser une atmosphère contrôlée au niveau du ciel gazeux d'un récipient de stockage d'un produit, comprenant un bouchon de forme sensiblement conique, pouvant être introduit à l'intérieur du col d'ouverture du récipient, le bouchon étant muni d'un tube d'injection descendant, destiné à être relié à une source de gaz, et étant également muni d'une voie d'évacuation des surpressions. 2. Procédé visant à réaliser une atmosphère contrôlée au niveau du ciel gazeux d'un récipient de stockage d'un produit, se caractérisant en ce que l'on injecte un gaz dans le ciel à l'aide d'un dispositif d'injection conforme à la revendication 1, et en ce que le temps d'injection du gaz est géré par pesage du récipient de la manière suivante : par prise en compte du débit de gaz injecté dans le ciel, de la teneur résiduelle souhaitée en impureté(s) dans le ciel, et par la détermination du volume de ciel gazeux dans lequel l'atmosphère contrôlée doit être mise en place, cette détermination étant faite par pesage du récipient. --------------------