Brevet FR2252255A1 — publié le 19750620

L'invention a pour objet un procédé et un appareillage conçus en vue d'effectuer conjointement le conditionnement et l'irradiation d'articles variés. On sait qu'il est très fréquent d'irradier des objets à l'aide d'une source radioactive puissante telle qu'une source au,col- baht, soit en vue de les stériliser -ce qui est le cas des articles à usage médical-, soit en vue d'en assurer la conservation -par exemple pour des produits alimentaires d'origine végétale ou animale-, dans le cas des micro-organismes par exemple, soit encore pour provoquer des modifications physicochimiques (polymérisation, réticulation, ou greffage de macromolécules). À cet effet, on utilise habituellement une chambre d'irradiation, qui contient la source radioactive et dans laquelle circui3uX suivant un trajet prédéterminé, les objets à irradier. Ceux-ci sont convoyés par un transporteur approprié et suivent dans la chambre d'irradiation, un trajet sinueux assurant plusieurs passages du même objet au voisinage de la source radioactive, en vue d'obtenir une irradiation suffisante. Les moyens de transport généralement utilisés comprennent des conteneurs rigides, tirés par une chaine ou poussés par des vérins, qui, à la sortie de la chambre d'irradiation, doivent être déchargés et ramenés à l'entrée de la même enceinte, poury etre chargés à nouveau, en vue d'un nouveau cycle. Comme il est impératif qu'il y ait le minimum a obstacles ou d'écrans entre la source de rayonnement et l'objet à irradier, les conteneurs utilisés et les balancelles1 chariots ou autres qui les transportent sont habituellement réalisés en alliages légers et ont une faible épaisseur. De tels systèmes présentent toutefois l'inconvénient que des déformations spparaissent rapidement en cours d'usage, alors que les frais d'entretien et de remplacement de ce matériel sont élevés. Comme, en outre, la même installation doit se prêter à l'irra diation d'objets de formes variées, ne serait-ce, par exemple,que parcs que l'irradiation des denrées alimentaires est souvent appliquée à des produits saisonniers, il est nécessaire de prévoir en réserve divers modèles de conteneurs métalliques convenant A-cha- cune des utilisations, mais il en résulte un accroissement exces- sif des investissements nécessités par chaque installation. La présente invention vise à remédier à ces inconvénients en proposant un mode d'irradiation des objets traités dans leur propre conditionnement,-en vue de supprimer les conteneurs usuels et J obstacles intermédiaires et de leur substituer un support beaucoup plus luger, qui n'est détérioré ni par le rayonnement, ni par les manipulations et qui ee prSte facilement au transport d'articles de formes et de dimensions variées, ainsi qu'à différents types ou iodes d'emploi du transporteur. Le procédé conforme à l'invention est essentiallement caractérisé en ce qu'il comprend les phases successives suivantes : a) conditionnement des objets à irradier dans des emballages en une matière plastique rétractable t b) dventuelleuent mise en forme des emballages pleins, de ma- nitre à adapter leur forme et leurs dimensions aux caractéristiques de la chambre d'irradiation o) rétraction par la chaleur de la matière constitutive des amballages, de manière k rendre ceux-ci indéformables d) transfert desdits emballages pleins dans la chambre d'irra- diation, à l'aide d'un transporteur approprié. On conçoit qu'un tel procédé permet d1 éliiiner tous les obsta- cles superflus interposés entre les objets à irradier et la source de rayonnement. Il est clair, également, qu'un tel procédé se prête à une mise en oeuvre en continu, à cadence élevée et sans nécessiter une surveillance complexe et conteuse. On constate, enfin, que ce procédé peut Stre appliqué à l'irra- diation d'objets de formes et de dimensions variées et qu'une même installation peut entre utilisée facilement pour traiter des objets différents, sans nécessiter pour autant des iodifications importan- tes et coûteuses. L'invention a également pour objet une installation pour la mise en oeuvre de ce procédé, cette installation étant du type comprenant une chambre d'irradiation et étant caractérisée en ce qu'elle comprend: a) des moyens pour conditionner lesdits objets dans des embal- lages en une matière plastique rétractable g b) éventuellement des moyens pour lettre en forme lesdits emballages après remplissage ;; o) au moins une source de chaleur apte à provoquer la rétrac- tion de la matière plastique constitutive desdits emballages, après fermeture de ceux-ci et avant leur introduction dans la chambre d'irradiation 3 4) des moyens pour acheminer lesdits emballages pleins à l'in térieur de la chambre d'irradiation. Dans une terre de lise en oeuvre préférée de l'invention, les dits emballages sont suspendus au moyen de transport, de façon à exposer la totalité de l'emballage au rayonnement émis par la source d'irradiation. La mise en forme des emballages peut s'effectuer soit après remplissage par exemple par paysage avant la phase de rétraction entre des dispositifs destinés à les aplatir, ou à l'aide de moules dans les quels les emballages vides sont introduits avant remplissage et à l'intérieur desquels ils sont maintenus pendant la phase de rétraction. Ces deux variantes seront décrites ci-après, à titre d'exemples non limitatifs, en référence aux dessins annexés, sur lesquels : La figure 1 est un schéma illustrant une première forme de lise en oeuvre de l'invention, sans utilisation de moules pour la conformation des emballages la figure 2 est une vue en élévation latérale illustrant un iode de conditionnement en barquettes La figure 3 est une vue transversale du conditionnement de la figure 2 aprbs rétraction La figure 4 est une vue en élévation latérale illustrant un cOnditionnement en vrac La figure 5 ut une vue transversale du conditionnement de la figure 4, après rétraction ; La figure 6 est un schéma partiel illustrant un mode de conditionnement avec utilisation d'un moule;; La figure 7 est un schéma d'une variante du mode de conditionnement de la figure 6 La figure 8 est une vue de détail d'un moule. On se réfèrera d'abord à la figure t, qui est un schéma illustrant un premier mode complet de mise en oeuvre de l'invention. On déroule à partir d'une bobine 1, un film "dossé" 2 en une matière plastique thermorétractable, c'est-à-dire un film plié de manière à avoir la forme d'un U, dont le fond constituera le iond de l'emballage dans lequel seront conditionnés les objets à irradier. Ce film est soudé verticalement à intervalles réguliers 3, à l'aide d'une soudeuse 4, de manière à former un train 5 de sacs 6 (figure 2), que l'on emplit en 7 du ou des objets à irradier. Les sacs individuels sont fermés à leur partie supérieure en 9 (figure 2) à l'aide d'une soudeuse 10. On donne alors aux différents sacs 6 une forme appropriée aux caractéristiques de la chambre d'irradia- tion où ils seront introduits ultérieurement, par exemple en les aplatissant à l'aide de plateaux tels que 11 commandés par vérins. Les sacs ainsi formés sont alors introduits dans une étuve 12, dans laquelles ils sont rendus indéformables par rétraction à la chaleur de la matière plastique dont ils sont constitués. Pendant toutes ces opérations, le train de sacs peut être supporté par un convoyeur rectiligne d'un type quelconque 13, sur lequel on fait passer les sacs de la verticale à l'horizontale entre le poste de soudure 10 et le poste de mise en forme 11. Si le remplissage des sacs risque de produire de la poussière -ce qui est le cas lorsque les objets à irradier sont des légumes, par exemple des pommes de terre-, cette opération pourra s' effectuer dans une cabine de dépoussiérage telle que 14. Après rétraction de la matière constitutive des sacs, ceur-ci sont suspendus verticalement par une pince 15 (figures 2 et 3) à une chaine continue d'entrainement 16, qui les introduit dans la chambre d'irradiation 17, munie d'écrans de protection 18, à l'intrieur de laquelle la channe 16 décrit un trajet sinueux, de manière à maintenir longuement les objets à irradier à proximité de la source d'irradiation 19, dont-ils ne sont séparés que par l'épais seur du sac, c'est-à-dire par une quantité de matière pratiquement négligeable.A la sortie de la chambre 17, les sacs 6 sont séparés les uns des autres en 20 et décrochés en 21 de la chaine 16, qui poursuit son trajet pour que de nouveaux sacs y soient accrochés à l'entrée de la chambre 17, en vue d'un nouveau cycle d1irradia- tion. On notera que, pour permettre la mise en place des pinces 15 sur le train de sacs 6, un bourrelet 22 peut être avantageusement ménagé dans la matière plastique, au-dessus de la soudure de fermeture 9. Cette soudure et le bourrelet 22 peuvent être réalisés sinultanément ou séparément. On peut aussi fixer sur le train de sacs un bourrelet préfabriqué, en papier ou en une autre matière, que l'on fixe par agrafage, soudage etc.. De nombreuses variantes de cette première forme de mise en oeuvre de l'invention peuvent être prévues. On peut, par exemple, utiliser au départ un film dossé 1 continu, mais séparer les sacs 6 emplis, après rétraction de la matière plastique, avant de les introduire dans la chambre d'irradiation 17. Au lieu de partir d'un film dossé, on peut aussi utiliser dès le départ des sacs ou emballages distincts en une matière thermo-rétractable. On peut aussi, comme représenté sur les figures 4 et 5, procéder à un conditionne ment en vrac dans le film dossé, pour obtenir au lieu des sacs élémentaires 6, un conditionnement 23, de dimensions plus importantes, à condition, naturellement, que ces dimensions soient compatibles avec la géométrie de la chambre d'irradiation. On va maintenant décrire, en référence à la figure 6, un autre mode de mise en oeuvre de l'invention. Dans cette variante, comme précédemment, le film dossé continu 30 en une matière thermo-rétractable est déroulé à partir d'une bobine 31 et passe dans une soudeuse verticale 32, de manière à former un train de sacs reliés entre eux. Chaque sac élémentaire est ensuite introduit en 33 dans un ioule tel que le moule 34, représenté sur la figure 8, qui comporte deux grilles 35 articulées entre elles et séparées par deux fentes longitudinales 36, pour le passage de la bande de matière plastique reliant les sacs entre eux. Pendant le remplissage du sac dans la chambre 37, le ioule 34 donne au sac la forme et les dimensions convenant à la géométrie de la chambre d'irradiation.Ce sac, pris en charge par le transporteur 38, est alors fermé par soudage en 39 et introduit, toujours enfermé dans le ioule, dans l'étuve 40. Lorsqu'il en sort, la matière plastique qui le constitue s'est rétractée, de matière à le rendre indéforma- ble, et l'on peut alors ouvrir le ioule en 41, pour accrocher le train de saos à la chaîne transporteuse 42, qui l'introduit dans la chambre d'irradiation (non représentée). La suite du procédé est identique à ce qui a été décrit précédemment en référence à la figure 1.Les mêmes variantes que celles qui ont déjà été décrites peuvent également entre appliquées à ce procédé. Les opérations allant de l'emplissage à la rétraction se font à la chaîne à des postes successifs distincts, le ioule et le sac étant acheminés successivement à ces postes soit par transporteur longitudinal, tel que celui référencé 38 sur la figure 6, soit par un carrousel tel que le carrousel 43 de la figure 7, sur lequel les postes dé décrits en référence à la figure 6 conservent la même référence. Dans cette variante utilisant un carrousel toutes les opérations de remplissage du sac, de fermeture par soudure et de rétraction se font en un mSme poate fixe 44. Le moule peut être enfermé dans une coquille qui sert d'étuve, et il faut alors refroidir avant d'introduire un nouveau sac, ou bien la rétraction peut se faire par soufflage d'air chaud, sans coquille-étuve. Les avantages de l'utilisation d'un conditionnement dans un emballage en une matière plastique thermo-rdtractable, préalablement à l'irradiation, sont multiples. En effet, on sait que, pour assurer l'homogénéité de la dose d'irradiation, l'épaisseur de la charge doit être assez faible et uniforme. La rétraction permet d'obtenir des sacs de section rectangulaire asses précise, alors que, sans rétraction, il faudrait une armature ou un conteneur. En outre, l'emballage peut servir, après irradiation, pour le stockage et pour la distribution des objets aux utilisateurs0 Pour la conservation des denrées alimentaires, il y a pessi- bilité d'utiliser un film micro-poreux. Les pores s'agrandissent pendant la réaction et l'aération pendant le stockage est assurée. En Francs, le règlement concernant la vente des pommes de terre irradiées oblige à indiquer sur les emballages le mode de conservation, mais ce marquage peut se faire facilement au début de la mise en oeuvre du procédé. On notera que, pour la stérilisation, un film tanche empâche la contamination des objets entre l'irradiation et l'emploi. Il ressort donc de la description qui précède que le procédé conforme à l'invention convient particulièrement bien à une application en grande série. Il est d'ailleurs à noter qu'avec le système conforme à l'invention il est éventuellement possible d'alimenter une même chambre d'irradiation avec deux ou même plusieurs transporteurs en parallèle. Enfin, les dispositifs qui viennent d'être décrits peuvent Stre utilisés sans modification notable pour des objets et do emballages de formes et de dimensions variées. Â titre d'exemple, on citera l'application du procédé conforme à l'invention à la conservation de po es de terre. On sait que les services d'hygiène imposent dans ce cas uns dose d'irradiation de 10 000 à 15 000 rads. Si l'on utilise une source de cobalt radioactif de 150 000 Ci, il est possible de traiter 400 tonnes de po de terre par jour, soit 8000 sacs de 50 kg de pommes de terre en 24 heures. En tenant compte des arrêts, qui représentent 8 % de la durée totale, cela correspond à environ 6 sacs à la ainute. Chaque sac aura une hauteur de 75 cm, une largeur de 25 com et une épaisseur, dans le sens de l'avancement, de 50 cm, ce qui correspond à une densité apparente de 0,6. L'espacement entre sacs, dans un procédé en continu du type de celui illustré par la figure 1, sera de 16 cm. L'avancement du convoyeur sera discontinu : 2 secondes d'avancement, pendant lesquelles il parcourt 66 cm, suivies de 8 secondes d'arrêt. Le chauffage destiné à produire la rétraction sera d'environ une minute et la longueur de l'étuve d'environ 4 mètres. Ces quelques chiffres montrent de façon évidente le progrès technique qu'apporte l'invention. REVENJ)ICATIONS 1.- Procédé pour effectuer conjointement le conditionnement et l'irradiation d'articlea divers, caractérisé en ce qu'il comprend les phases successives suivantes a) conditionnement des objets à irradier dans des emballages en une matière plastique rétractable b) éventuellement mise en forme des emballages pleins, de xa- nière à adapter leur forme et leurs dimensions aux caractéristiques de la chambre d'irradiation , c) rétraction par la chaleur de la matière constitutive des emballages,demanière à rendre ceux-ci indéformables ; d) transfert desdits emballages pleins dans la chambre d'irra diation > à l'aide d'un transporteur approprié. 2.- Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que les emballages sont réalisés en série par soudage à intervalles régu- liers d'un film dossé. 3.- Procédé selon lune des revendications 1 et 2, caractérisé en ce que les emballages sont mis en forme par un appareillage auxiliaire. 4.- Procédé selon l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en es que la mise en forme des emballages s'effectue à l'intérieur de moules, dans lesquels les emballages sont introduits avant renplissage et maintenus pendant les phases de ramplissage et de rétraction de la matière plastique. 5.- Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, pendant les phases de remplissage, de mise en forme et de rétraction de la matière plastique, les emballages sont entrainés et supportés par un convoyeur continu rectiligne. 6.- Procédé selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que, pendant les phases de remplissage, de mise en forme et de rétraction de la matière plastique, les emballages sont entrainés et supportés par un carrousel. 7.- Procédé selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que, pendant la phase d'irradiation, les emballages sont suspendus à un convoyeur, par exemple à une chape mobile, de laquelle ils sont solidaires par un système de pinces. 8.- Appareillage pour la mise en oeuvre du procéda selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'il comprend a) des moyens pour conditionner lesdits objets dans des emballages en une matière plastique rétractable ; b) éventuellement des moyens pour mettre en forme lesdits emballages apréa remplissage ; c) au moins une source de chaleur apte à provoquer la rétraction de la matière plastique constitutive desdits emballages après fermeture de ceux-ci et avant leur introduction dans la chambre d'irradiation ; d) des moyens pour acheminer lesdits emballages pleins à l'in- térieur de la chambre d'irradiation. 9.- Appareillage selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens pour mettre en forme lesdits emballages comprennent des moulu. 10.- Appareillage selon l'uns des revendications 8 et 9, caractérisé en ce que les moyens pour acheminer lesdits emballages à l'intérieur de la chambre d'irradiation comprennent une chaîne mobile ou similaire, à laquelle sont suspendus lesdits emballages. 11.- Appareillage selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un convoyeur rectiligne destiné à supporter les emballages pendant les opérations qui précèdent leur introduction dans la chambre d'irradiation. 1?.- Appareillage selon l'une des revendications 8 à 10, caractérisé en ce qu'il comporte en outre un carrousel destiné à supporter les emballages pendant les opérations qui précèdent leur introduction dans la chambre d'irradiation. 13.- A titre de produits industriels nouveaux, les emballages en une matière plastique rétractable contenant des objets irradiés, obtenus par la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 7.