Brevet FR2172816A1 — publié le 19731005

La présente invention se rapporte à la stérilisation sous pression de produits alimentaires, diététiques, pharmaceutiques etc..., enfermés dans des récipients de forme variée tels que boîtes et bocaux. Dans 1'état actuel de la technique, la stérilisation continue sous pression de produits conditionnés en récipients rigides (métalliques ou verre) implique le passage des récipients depuis la pression atmosphérique où ils sont produits jusqu'au sein d'une enceinte où règne une température supérieure à 1000, et une pression supérieure a la pression ambiante. On réalise ce passage soit en rangeant les récipients d'une certaine façon dans des containers fixés sur une chaine qui passe successivement de la pression ambiante à la pression de stérilisation, soit en faisant le transfert récipient à récipient par une valve à un transporteur interne à enceinte de stérilisation. Le transfert de sortie est assuré par une deuxième valve. Dans ce deuxième cas, un très gros problème est posé par le fait de devoir assurer un synchronisme entre les mouvements du récipient et de la valve de sortie. Ceci conduit soit à un fonctionnement peu sur, soit à la nécessité de conserver un guidage précis au récipient par rapport au transporteur pendant la stérilisation. Dans tous les cas, ceci entraîne divers inconvénients - On ne peut traiter qu'un nombre très restreint de formats - le rapport entre les dimensions des formats extrêmes traités est faible - le fait de ranger dans un ordre précis les récipients sur une chaîne en mouvement et qui doit passer en divers points d'inflexion conduit à une perte de place importante sur le transporteur - les récipients en se déplaçant avec le transporteur occupent des positions qui ne sont pas souhaitables pour de nombreux produits par exemple - le fait de coucher un bocal conduit à déposer du produit qui reste adhérent au couvercle - pour certains autres types de bocaux, il est souhaitable que la capsule respire au cours du traitement pour permettre ltévacuation de l'air enfermé ; - pour certains types de produits (ex. : pâtés) il est nécessaire que la tete du récipient reste toujours en haut pour éviter des mélanges de constituants ou des défauts de présentation. - dans de nombreux cas, la disposition du transporteur conduit à une agitation importante du récipient pendant le traitement, ce qui peut être nuisible en entraînant des séparations de phase ou des risques de casse rhédibitoires, en particulier dans le cas de bocaux verre - les machines à valve existantes s'avèrent d'un fonctionnement peu sûr quand le récipient est déformé ou cassé. La présente invention a pour but essentiel de créer un appareil qui permette de conserver aux récipients une position sensiblement verticale pendant toute la durée du traitement, de traiter des récipients dont les formes et les dimensions peuvent être très différentes, de transférer les récipients aussi bien à l'entrée ou'à la sortie sans qu'il soit nécessaire de leur faire occuper des positions précises, ces transferts pouvant s'effectuer sans difficulté même lorsque les récipients sont culbutés ou brisés d'occuper au mieux le transporteur interne de l'enceinte sous pression. La description qui va suivre en regard du dessin annexé donné 3 titre d'exemple non limitatif fera bien comprendre comment l'invention peut être réalisée. La figure 1 est une vue schématique en coupe longitudinale d'un appareil conforme 3 l'invention. La figure 2 est une vue en coupe par II-II de la figure 1. La figure 3 est une vue en perspective à plus grande échelle d'un dispositif de transfert de l'appareil. La figure 4 est une vue en coupe horizontale de ce dispositif. La figure S est une vue de détail en coupe selon V-V de la figure 4. La figure 6 est une vue analogue a la figure 2, mais concernant une variante. Dans l'exemple de réalisation des figures 1 à 5, l'appareil comporte une enceinte i sous pression, dans laquelle les récipients 2 à stériliser, qui entrent par une ouverture latérale 3 et sortent par une ouverture latérale 4 (figure 1), sont véhiculés par un transporteur 5 sans fin constitué par deux chaînes latérales 6 (figure 2) reliées par des palettes 7. Le transporteur est entraîné par des roues motrices 8 qui reçoivent leur mouvement d'un moteur 9 par l'intermédiaire d'une transmission convenable 10. Ses chaînes latérales sont guidées de telle sorte que son brin supérieur, qui reçoit les récipients 2, présente d'abord une portion sensiblertent horizontale en regard de l'ouverture d'entrée 3 puis une portion oblique à pente douce descendante permettant de plonger les récipients 2 dans un liquide de stérilisation que contient une cuve li. Dans cette cuve, le brin du transporteur présente une portion sensiblement horizontale, puis une portion ascendante à pente douce pour assurer la sortie des récipients. La cuve 11 est alimentée en liquide, a niveau constant, grâce à un circuit 12 comportant un injecteur 13 auquel de la vapeur est fournie par un tuyau 14 et une pompe de recirculation 15. A sa sortie de la cuve 11, le brin du transporteur redevient horizontal et il fait passer les récipients 2 sous des dispositifs d'aspersion 16, 17 et 18, puis devant l'ouverture de sortie 4. Les dispositifs d'aspersion 16, 17 et 18 assurent un refroidissement progressif. L'eau froide est fournie aux dispositifs 18, situés juste avant l'ouverture de sortie, par une tuyauterie 19 munie d'un robinet 20 de réglage (figure 1). Elle tombe dans un compartiment 21 situé sous le transporteur, où elle est reprise par une pompe 22 pour être renvoyée aux dispositifs d'aspersion 17. De la elle retombe dans un compartiment inférieur 23 où elle est reprise à nouveau par une pompe 24 pour être renvoyée aux dispositifs 16 les plus proches de la cuve 11. L'eau retombe enfin dans un compartiment 25 d'où on l'évacue par une tubulure 26 munie d'un robinet de réglage 27. Un toit compartimenté 28 est prévu au dessus de la cuve 11 et des dispositifs d'aspersion 16 et 17 (figure t) de façon à limiter les échanges gazeux entre les parties chaudes et froides et à éviter les pertes de chaleur par condensation. Le transfert des récipients 2 de l'extérieur sur le transporteur et du transporteur vers l'extérieur de l'enceinte 1 se fait par translation grâce aux dispositifs de transfert que l'on peut voir sur la figure 2. Sur un côté de l'enceinte, devant l'ouverture d'entrée 3, est prévu un boisseau cylindrique 29 à axe vertical, raccordé à ladite ouverture grâce à une tubulure 30 Dans ce boisseau peut tourner avec étanchéité autour de l'axe précité, un tambour 31, coaxial au boisseau et qui est muni d'un couloir diamé- tral 32 présentant la forme d'un caisson parallélépipédique dont la section droite est la même que celle de l'ouverture 3 et de la tubulure 30. La longueur du couloir 32 est du même ordre de grandeur que la largeur du transporteur 5. Le fond du couloir est équipé d'un vérin longitudinal 33 dont la tige peut déplacer une palette 34 destinée à balayer le couloir. Le couloir 32 peut occuper deux positions extrêmes, l'une, représentée en traits pleins sur la figure 2, dans laquelle il est situé dans le prolongement de la tubulure 30 et de l'ouver- ture 3, et qui est déterminée par une butée 35, l'autre dans laquelle il est orienté tansversaleent par rapport à ladite tubulure, parallèlement à l'enceinte 1, comme représenté en traits mixtes. Il s'appuie alors sur une butée 36 et sa base se trouve située dans le prolongement d'une tablette d'alimentation 37 que peut balayer une palette 38 actionnée par un vérin 39 disposé dans le prolongement de la tablette 37. Parallèlement à la tablette 37, à la même hauteur que celle-ci, aboutit un transporteur 40 que peut balayer une palette 41, à butée en équerre déplacée par un vérin 42, et disposée en regard de la tablette 37. Des parois de guidage et de butée 43 sont prévues devant le transporteur et le long de la tablette pour arrêter les récipients. Le dispositif qui vient d'être décrit fonctionne comme suit Les récipients 2 arrivent sur le transporteur 40. Périodiquement, on déplace la palette 41 pour les repousser sur la tablette 37. La palette 41 forme alors avec la paroi latérale 43, au dessus de la tablette 37, un couloir que l'on peut balayer à l'aide de la palette 38. On dispose le couloir 32 dans le prolongement de la tablette 37 puis on procède au balayage de celle-ci pour transférer les récipients situés sur la tablette 37 dans le couloir 32. On ramène le couloir 32 dans le prolongement de la tubulure 30 et l'on peut alors, grâce au vérin 33 et à la palette 34, transférer les récipients sur le transporteur 5. Une cloison en équerre 44 située à l'endroit où les récipients arrivent empêche ces derniers d'être chassés hors du transporteur 5. A l'autre extrémité du transporteur est prévue une traverse de butée 45 sur laquelle s'arrêtent les récipients stérilisés et refroidis, en regard de ltouverture de sortie 4. Cette ouverture est raccordée a un boisseau 29a analogue au boisseau 29 et équipé, comme celui-ci d'une tubulure 30a, d'un tambour 31a, d'un couloir 32a, d'un vérin 33a et d'une palette de balayage 34a. Lorsque le couloir 32a est appuyé sur la butée 35a, il est situé dans le prolongement de l'ouverture 4. En face de cette ouverture, de l'autre côté de l'enceinte 1 est prévu un vérin 46 équipé d'une palette 47 qui permet de chasser les récipients 2 situés le long de la paroi 45, dans le couloir 32a. Quand ce couloir 32a est appliqué sur la butée 36a, il est situé dans le prolongement d'un transporteur de sortie 48 sur lequel on peut transférer les récipients grâce à la palette 34a et au vérin 33a. Afin d'économiser la vapeur perdue par détente lors de la mise en communication des couloirs 32 et 32a avec l'atmosphère, on prévoit un ballon 49 qui communique avec le boisseau 29 par un tuyau 50 et avec le boisseau 29a grâce à un tuyau 50a. Ces tuyaux débouchent en des endroits intermédiaires entre les deux positions extrêmes de l'orifice de sortie des couloirs. La pression du ballon 49 est réglée à une valeur intermédiaire entre la pression de service dans l'enceinte 1 et la pression atmosphérique. Ce ballon joue le rôle de récupérateur lors du retour des couloirs en position de fermeture alors que la pression dans ces couloirs est égale à la pression atmosphérique. Les figures 3 à 5 montrent comment on peut réaliser les dispositifs de transfert rotatifs dont il vient d'être question. L'étanchéité entre le boisseau 29 et le tambour 31 est assurée latéralement par des palettes radiales 51 montées dans des supports 52 fixés à l'aide de vis 53 et que repoussent des ressorts 54 (figure 5). Ces palettes sont logées dans une gorge périphérique appropriée du tambour. Sur les faces supérieure et inférieure du tambour, l'étanchéité est assurée au moyen de secteurs 55 logés dans des rainures 56 du boisseau, munies de garnitures d'étanchéité 57 et 58 et repoussés sur la face correspondante par des ressorts 59, comme le montre la figure 5. Lafigure 6 illustre une variante dans laquelle l'alimentation de l'enceinte en récipients 2 s'effectue au moyen de sas ou couloirs fixes. Le sas d'entrée 60 est disposé devant l'ouverture 3. Il a la même section que celle-ci et une longueur égale à peu près à la largeur du transporteur 5 de l'enceinte. Il est équipé d'un vérin d'extrémité 61 portant une plaquette de balayage 62, destiné à chasser les récipients 2 sur le transporteur 5, devant la cloison d'arrêt interne 44. Deux portes étanches 63 et 64, coulissantes et mues par des vérins respectifs 65 et 66, permettent de faire communiquer le sas 60 avec l'enceinte 1 et avec l'atmosphère. La porte 64 s'ouvre devant une tablette latérale 67 que flanque un transporteur d'alimentation 68 équipé d'une butée 69 et d'un vérin latéral 70 muni d'une palette 71 à butée en équerre. Ce vérin permet de pousser les récipients 2 dans le sas 60, après ouverture de la porte 64. Le sas de sortie 72 est équipé d'un vérin latéral 73 muni d'une palette 74 pour chasser les récipients 2 sur un transporteur latéral d'évacuation 75. Il est muni de deux portes coulissantes étanches 76 et 77, respectivement mues 3 l'aide de vérins 78 et 79. La porte 76 commande l'ouverture de sortie 4 de l'enceinte. Les récipients situés dans celle-ci sont poussés dans le sas 72 par le vérin 46 situé de l'autre côté de l'enceinte 1, comme dans l'exemple précédent des figures 1 à 5. Les sas 60 et 72 sont réunis à un ballon tampon 49 par des conduites 80 et 81 respectivement équipées de vannes 82 et 83 à commande automatique jumelée avec celle des portes. Chaque vanne est fermée après ouverture de la porte interne correspondante 63 ou 76 et avant que la porte externe 64 ou 77 ne soit ouverte et elle est rouverte après que se ferme la porte externe, avant que ne s'ouvre la porte interne. L'invention peut s'appliquer à la stérilisation de toutes sortes de récipients et on peut la mettre en oeuvre avec tous genres de moyens de chauffage (vapeur pure, eau chaude, gaz chauds, liquide chauffant, milieu fluidisé , ondes hyperfréquentielles etc...) et de refroidissement. Il va de soi que des modifications peuvent être apportées aux modes de réalisation qui viennent d'être décrits notamment par substitution de moyens techniques équivalents sans que l'on sorte pour cela du cadre de la présente invention. REVENDICATIONS i.- Appareil de stérilisation comportant une enceinte sous pression contenant un transporteur interne servant à véhiculer les récipients à stériliser d'un dispositif d'étanchéité d'entrée à un dispositif d'étanchéité de sortie, caractérisé en ce que le transporteur est agencé de façon à déplacer les récipients en leur conservant une position sensiblement verticale, le transfert des récipients du dispositif d'entrée au transporteur interne et de ce dernier au dispositif de sortie s'effectuant par translation des récipients selon une direction sensiblement horizontale. 2.- Appareil selon la revendication 1, caractérisé en ce que le transporteur comporte des portions sensiblement horizontales passant au niveau du bord inférieur d'ouvertures d'entrée et de sortie ménagées dans l'enceinte et les dispositifs d'étanchéité comportent des couloirs dont le fond est situé à ces mêmes niveaux, des poussoirs et des guides étant prévus pour faire passer les récipients du couloir d'entrée au transporteur et du transporteur au couloir de sortie. 3.- Appareil selon la revendication 2, caractérisé en ce que le transporteur est un transporteur sans fin, les couloirs étant disposés transversalement à la direction de déplacement du transporteur durant le transfert. 4.- Appareil selon la revendication 3, caractérisé en ce que le transporteur traverse une zone de stérilisation puis une zone de refroidissement. 5.- Appareil selon la revendication 4, caractérisé en ce que la zone de refroidissement comporte plusieurs postes successifs alimentés en cascade avec le même liquide qui circule à contre courant par rapport au transporteur. 6.- Appareil selon l'une quelconque des revendications 2 a 5, caractérisé en ce que les dispositifs d'étanchéité sont rotatifs et peuvent occuper deux positions, l'une dans laquelle le couloir est situé dans le prolongement de l'ouverture correspondante de l'enceinte et l'autre dans laquelle il est situé en regard d'un transporteur dtamenée ou d'évacuation des récipients. 7.- Appareil selon la revendication 6, caractérisé en ce que le dispositif d'étanchéité comporte un boisseau raccordé à l'ouverture correspondante de l'enceinte et un tambour porte couloir monté avec étanchéité dans le boisseau. 8.- Appareil selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'étanchéité du montage du tambour est assurée par des ailettes radiales et des secteurs terminaux à montage élastique. 9.- Appareil selon l'une quelconque des revendications 2 à 5, caractérisé en ce que les dispositifs d'étanchéité sont fixes et présentent chacun deux portes ouvrant l'une sur l'en- ceinte et l'autre sur un transporteur d'amenée ou d'évacuation des récipients. 10.- Appareil selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que le transporteur d'amenée est équipé d'un poussoir permettant de faire passer les récipients dans le couloir du dispositif d'étanchéité. 11.- Appareil selon l'une quelconque des revendications 6 à 10 caractérisé en ce que le dispositif d'étanchéité de sortie comporte un poussoir permettant de faire passer les récipients sur le transporteur d'évacuation, l'enceinte comportant elle aussi un poussoir destiné à refouler les récipients dans le couloir du dispositif de sortie. 12.- Appareil selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que les dispositifs d'étanchéité sont reliés à un réservoir tampon combiné à des vannes afin de permettre une économie de gaz sous pression. 13.- Appareil selon la revendication 12 et l'une quelconque des revendications 7 et 8 caractérisé en ce que le réservoir tampon est relié aux boisseaux des dispositifs d'étanchéité respectifs de façon à communiquer avec les couloirs lorsque ceux-ci occupent une position intermédiaire. 14.- Appareil selon la revendication 12 et la revendication 9, caractérisé en ce que le réservoir tampon communique avec les couloirs des dispositifs d'entrée et de sortie la commande des vannes étant combinée à celle des portes.