Brevet FR2446780A1 — publié le 19800814

La présente invention est relative à un procédé et à un dispositif de conditionnement de produits dans un caisson présentant un contour déterminé rigide. On entendra de façon générale par "caisson" une enceinte telle qu'un conteneur, une caisse de camion, une cale de bâteau, une soute d'avion, une citerne, un silo, etc..., et de façon générale tout contenant apte à servir au conditionment d'un produit, que celui-ci se présente globalement sous une forme rigide, divisée, ou plus ou moins liquide ; on entendra par "caisson présentant un contour déterminé rigide" un tel caisson dont au moins les arêtes sont rigides et occupent des positions relatives stables. Dans leur mode de réalisation actuel, de tels caissons présentent en outre des parois rigides occupant des positions relatives stables, lesquelles parois délimitent intérieurement un volume constant à l'intérieur duquel on place directement le produit à conditionner. On sait que l'immobilisation de ce produit à l'intérieur de l'enceinte est Alors souvent problématique, si le produit n'occupe pas l'intégralité du volume interne de l'enceinte ; or, l'immobilisation du produit à l'intérieur de cette enceinte est absolument indispensable si l'on veut éviter, au cours du transport, des déplacements intempestifs qui d'une part risqueraient dans certains cas d'endommager le produit et d'autre part rendraient ce transport dangereux en déséquilibrant le chargement. Si le produit se présente sous la forme d'un bloc frigide, on l'immobilise par bridage au moyen de liens que l'on fixe par ailleurs aux parois du caisson opération fastidieuse et parfois difficile à réaliser, et qui en outre nécessite l'aménagement de points d'ancrage à l'intérieur du caisson; lorsque le produit conditionné se presente à l'état divise, en vrac, ou à l'état plus ou moins liquide, son immobilisation est à peu pres impossible. En outre, les caissons actuellement connus ne se prêtent pas à une mise sous vide de leur volume interne pour autoriser le conditionnement direct de produits à une pression inférieure à la pression atmosphérique. En effet, d'une part, il est difficile d'étanchéTfier suffisamment de tels caissons ; d'autre part, compte tenu de ce que tes parois de ces caissons sont construites avec une résistance juste suffisante pour supporter les contraintes statiques et dynamiques engendrées par la matière contenue, c'est-à-dire les contraintes dues à la poussée de la matière contenue sur les parois, afin de reluire au minimum le poids propre du caisson, de tels caissons ne résisteraient pas aux contraintes imposées par la mise sous vide de leur volume interne ; les enceintes à parois rigides destinées à être mises intérieurement sous vide sont généralement très lourdes car leurs parois présentent une forte épaisseur afin d'être suffisamment rigides pour résister à la pression atmosphérique qui s'exerce sur les faces extérieures et qui se traduit par des contraintes d'autant plus importantes que le volume de l'enceinte est grand : malgré l'intérêt de la conservation de certains produits sous vide, il serait inconcevable de façon générale de construire des enceintes rigides résistant au vide et destinées au transport car leur poids pénaliserait par trop la facilité et le coût de ce transport. Le but de la présente invention est de remédier à ces inconvénients. A cet effet, l'invention propose de doubler intérieurement, au moins partiellement, un caisson dont au moins les arêtes sont rigides et dans des positions relatives stables, au moyen d'au moins une membrane déformable étanche que l'on plaque contre le produit à conditionner, placé à l'intérieur du caisson, en appliquant par divers moyens possibles une différence de pression entre les faces de cette membrane , ainsi, d'une part, on peut aisément immobiliser le produit notamment dans le caisson/si certaineszones de la membrane sont solidaires de certaines zones de la paroi ou des arêtes de ce caisson ; en outre, si l'on délimite au moyen de la membrane et, éventueîîementdecertaines zones de la paroi du caisson une enceinte étanche autour du produit à conditionner, ce qui est beaucoup plus facile à réaliser de façon efficace que s'il s'agissait d'établir une bonne etanchelte entre les parois rigides d'un conteneur traditionnel , il est possible de tirer au vide dans l'enceinte ainsi délimitée, pour d'une part plaquer la membrane contre le produit et pour d'autre part assurer un conditionnement de celui-ci sous vide ; on peut alors prévoirdes moyens pour entretenir ce vide dans le temps, après conditionnement, soit à poste fixe sur les aires de stockage, soit sur les divers engins amenés à transporter le caisson, soit même sous la forme d'une pompe autonome solidaire à demeure de ce caisson et d'un pressostat pilote en fonction de la valeur du vide à l'intérieur de l'enceinte ; si le vide ainsi maintenu est suffisamment poussé, cette pompe assure en outre une déshydratation lente du produit, c'est-à-dire une déshydratation en phase vapeur excluant tout type de moisissure même lorsque le produit conditionné s'y prête particulibrement, comme c'est par exemple le cas du cacao. En depit de ces possibilités, le caisson peut être réalisé sous un poids réduit puisqu'il peut se limiter à un jeu de profilés matérialisant ses arêtes et à un plancher portant le produit et sur lequel la membrane vient plaquer celui-ci. En particulier, les parois rigides de poids très important des enceintes destinées à un conditionnement sous vide actuellement connues ne sont plus nécessaires, puisque les contraintes dues à la mise sous vide sont reportées sur la membrane souple et sur le plancher éventuel du caisson. Néanmoins, ce caisson présente toujours un contour parfaitement déterminé, rigide, propre à permettre, dans le cas où l'on réalise ainsi des conteneurs, l'empilement et la juxtaposition de plusieurs conteneurs de façon traditionnelle. On peut en outrenoter qu'il est aisé et peu coûteux d'équiper selon l'in vention l'ensemble des caissons de contour déterminé rigide existant. Le procédé selon l'invention, pour le conditionnement d'un produit, est caractérisé en ce que l'on place le produit sur le fond d'un caisson présentant un contour déterminé rigide, en interposant entre le produit et le dit contour au moins une membrane déformable étanche, et llon établit entre les faces de la membrane une différence de pression telle que celles-ci viennent se plaquer sur le produit et plaquer celui-ci sur le fond. L'inventibn sera mieux comprise si l'on se réfère à la description cidessous, relative à un mode de mise en oeuvre non limitatif, ainsi qu'aux dessins annexés qui font partie intégrante de cette description. La figure 1 montre une vue en perspective, avec coupe partielle, d'un conteneur mettant en oeuvre l'invention. La figure 2 montre une vue de ce conteneur après remplissage mais avant établissement du vide, en coupe par un plan transversal. La figure 3 montre une we analogue à celle de la figure 2, après etablissement du vide. La figure 4 est une vue analogue à celle de la figure 3 dans le cas d'une variante quant au produit conditionné. Les figures 5 et 6 montrent des vues analogues respectivement à celle des figures 2 et 3, illustrant une variante de mise en oeuvre de l'invention. On a illustré à la figure 1 un conteneur du type standardisé pour les transports par bateau, par chemin de fer et par camion ; ce conteneur présente extérieurement la forme parallélépipédique connue, avec une longueur normalisée de 20 ou 40 pieds, d'autres formes de conteneur pouvant naturellement être adoptées sans que l'on sorte pour autant du cadre de l'invention. Ce conteneur comporte un fond horizontal rectangulaire, rigide, 1 à la périphérie duquel se raccorde de façon solidaire une ossature rigide 2 formee de profilés rigides assemblés définissant notamment les differentes arêtes horizontales et verticales du conteneur ; les espaces subsistant entre les profilés de lbssature 2 correspondant à une même face du conteneur sont obturés par des parois rigides 3 munies d'orifices 4 autorisant une libre circulation de l'air à travers elles, lesquelles parois pourraient également être absentes ou remplacées par des toiles, des grillages, des treillis, car ces parois ne jouent qu'un rôle de protection contre les chocs et les perforations de membranes imperméables, souples,et dans l'exemple illustré élastiquement extensibles 5 qui les doublent dans cet exemple sur la presque totalité de leur surface, vers l'intérieur du conteneur ; ces membranes 5 sont par exemple-réalisées en caoutchouc, ce matériau pouvant subir jusqu'à 800 % d'allongement. Les membranes 5 sont solidaires par leur périphérie respective del'os- sature 2 au niveau des arêtes du conteneur, et ceci également à proximité immé- diate de la périphérie du fond 1 de celui-ci ; d'autre part, l'ossature 2 delimitant et rigidifiant sur certaines parois des orifices, respectivement 6 de remplissage et 7 de vidange, amenages dans ces parois 3 et dans les zones des membranes 5 en regard, les membranes 5 sont solidaires des parois 3 et de l'ossature 2 à la périphérie de ces orifices. Lorsqu'ils ne sont pas en service, c'est-à-dire respectivement hors des periodes de remplissage et hors des périodes de vidanges, ces orifices 6 et 7 sont fermés de façon étanche respectivement par des couvercles 8 ou par un torte 9 realisés de preference dans des matériaux rigides et munis à leur: périphérie de joints d'étanchéité. Dans l'exemple illustré, de façon avantageuse, les orifices de remplissage 8 sont aménagés sur la face supérieure du conteneur, pour autoriser un remplissage par gravité, et l'orifice 7 est amenagé à la partie inférieure de l'une des petites faces verticales du conteneur, afin d'autoriser une vidange de celuici par basculement ; il s'agit là d'un conteneur plus particulièrement destiné au transport de matériaux pulvérulents en vrac, mais on pourrait naturellement, sans sortir du cadre de l'invention, adapter l'exemple décrit au cas ou l'on desire conditionner d'autres types de matériaux. La liaison entre les differentes membranes hermétiques 5 entre elles, éventuellement par l'intermédiaire de certaines zones de l'ossature 2, et avec le fond 1 lui-même étanche au gaz est assurée de façon également étanche au gaz, de telle sorte que les membranes 5, le fond 1, les couvercles 8, la porte 9 délimitent à l'intérieur du conteneur un volume étanche 10 susceptible de recevoir le produit à conditionner. Dans l'exemple illustré, ce produit est introduit dans le volume 10 par les orifices 6, la porte 9 étant fermée puis, lorsque la totalité du produit à conditionner se trouve à l'intérieur du volume 10, que celui-ci soit d'ailleurs intégralement rempli ou pas, on ferme les couvercles 8 puis on tire au vide à l'intérieur du volume 10 ; compte tenu de ce que la face des membranes 5 tournée vers les parois rigides 3 reste à la pression atmosphérique du fait de la présence desorifices 4 dans ces parois 3, ce tirage au vide met la face inrnè r' ...--- . r-' -- - des membranes 5 en dépression par rapport à leur face tournée vers la Daroi 3, ce qui a pour effet de provoquer, par extension progressive de ces membranes 5, un mouvement de celles-ci dans leur zone située entre leurs zones de solidarisation avec l'ossature 2, jusqu'à ce qu'elles soient plaquées contre le produit à conditionner et plaquent celui-ci contre le fond rigide 1 du conteneur La figure 2 montre l'état du système après que l'on ait introduit dans le volume 10 le matériau à conditionner 11 ; la figure 3 illustre l'état du système apurés que l'on ait suffisamment tiré au vide à l'intérieur du volume 10 pour plaquer les membranes 5 contre le produit 11 et ce dernier contre le fond 1 du conteneur. Le tirage au vide à l'intérieur du volume 10 est avantageusement prati qué dans une zone où les membranes 5 sont solidaires de l'ossature 2, ouà travers lg couvercles 8 ou la porte 9 du conteneur ; la pompe utilisée pour ce tirage au vide à l'intérieur du volume 10 peut être independante du conteneur, et par exemple être portée par un véhicule ou un engin destiné à le transporter, ou encore faire partie d'une installation fixe ou mobile ; avantageusement, cette pompe peut faire partie intégrante du conteneur, comme dans l'exemple illustré où la pompe d'aspiration 12 est logee à l'intérieur de l'ossature 2 à proximité immédiate de l'une des extrémités transversales du conteneur, hors du volume 10. il est ainsi possible de maintenir de façon automatique, dans le temps, le vide crée à l'intérieur du volume 10 lors du conditionnement du produit 11, en disposant à l'intérieur du volume 10 un pressostat pilotant le fonctionnement de cette pompe 12 ; celle-ci assure ainsi un dégazage progressif du materiau 11 dans le volume 10, la diminution du volume apparent du matériau 11 qui en résulte se traduisant par un nouveau mouvement des membranes 5 vers l'intérieur. il est à noter que l'on obtient un plaquage efficace des membranes 5 sur le matériau 11 et de ce matériau 11 sur le fond 1 du conteneur même si, avant l'établissement du vide dans le volume 10, ce volume 10 n'était pas intégralement rempli par le matériau 11 ; en effet, les membranes 5, réalisées en caoutchouc, matière plastique extensible ou autre produit analogue , présentent une exten sibilite telle que l'on puisse obtenir untel effet même Si le volume 10 était initialement rempli à moitié seulement. Il est à noter que le fait que'les membranes 5 plaquent énergiquement le matériau 11 contre le fond 1 du conteneur tend à rigidifier ce fond qui peut être réalisé sous une forme beaucoup plus légère que si l'on désirait réaliser un conteneur à parois étanches, rigides, devant résister à une dépression interne aussi importante. Ces chiffres étant donnés à titre d'exemple non limitatif , on a obtenu de bons résultats aux essais en poussant le vide à l'intérieur du volume 10 jusqu'à une valeur de l'ordre de 1 mmHg. Lorsque l'on désire vider le conteneur, on casse le vide à l'intérieur du volume 10, les membranes 5 reprenant alors leur forme initiale illustrée à la figure 2, puis on ouvre la porte 9 et l'on bascule le conteneur pour le vider par gravité. Selon une variante du conteneur, les membranes 5 ne seraent pas extensibles mais, solidairesdel'ossature 2 du conteneur de la même façon que les membranes extensibles décrites ci-dessus, présenteraient par ailleurs des formes et des dimensions telles qu'elles puissent être mises en saillie vers l'intérieur du conteneur lors du tirage au vide dans le volume 10. Le conteneur qui vient d'être decrit peut être utilisé non seulement pour le conditionnement de matériaux divisés en vrac comme dans l'exemple illustré aux figures 2 et 3, mais également pour le conditionnement de produits monolitiques tels que des machines, des statues, etc.... La forme de ces produits monolitiques ne se prêtant pas dans certains cas à un plaquage efficace des membranes 5 contre eux, on peut avantageusement avoir recours à l'artifice illustre à la figure 4 où l'on a utilisé les mêmes références qu'aux figures 1 à 3 pour désigner les différentes parties du conteneur,qui peut être identique à celui de la figure 1 si ce n'est quant aux dimensions de la porte 9 qui doivent être suffisantes pour autoriser le chargement et le déchargement du produit à conditionner 13, lequel consiste par exemple en une statue. Dans ce cas, après avoir place le produit 13 sur le fond 1 du conteneur, via la porte 9 de celui-ci, on referme cette porte 9 et, par les orifices 6, on deverse dans le volume 10 un matériau divisé 14 jusqu'à remplir plus ou moins complètement le volume 10 ; après avoir fermé les orifices 6 de façon étanche, on tire alors au vide dans le volume 10, ce qui amène d'une part un tassage du matériau 14 ainsi progressivement dégazé, et un plaquage, par les membranes 5, du matériau 14 contre le produit 13 qui se trouve alors lui-même plaqué contre le fond 1 du conteneur, et parfaitement immobilisé à l'intérieur de celui-ci. Selon une autre variante illustrée aux figures 5 et 6, le materiau de remplissage 14 peut être remplace par desballons de matiere souple et extensible 15, fermés de façon étanche au gaz, et contenant soit un gaz à pression inférieure 1atm,soit un liquide à forte tension de vapeur ; à la pression atmospherique, lors de leur introduction à l'intérieur du volume 10 en même temps que le produit à conditionner 13, ces sacs présentent un volume réduit mais, lors du tirage au vide à l'intérieur du volume 10, ils s'expansent et viennent remplir les espaces libres entre le produit 13 et les membranes 5, qui tendent elles-mêmes a s'incurver vers l'intérieur du volume 10 pour combler celui-ci autour de produits. Dans le cas de ces deux exemples illustrés à la figure 4 et aux figures 5 et 6, l'entretien du vide par le groupe de pompage 12 integré au conteneur pendant toute la durée du transport ou du stockage permet d'assurer une immobilisation constante du produit 13, notamment dans le cas de la figure 4 où un tassage eventuel du matériau 14, par exemple par dégazage de celui-ci, ne se traduit pas par une libération du produit 13 du fait qu'il est immédiatement compensé par une extension des membranes 5. Naturellement, on pourrait encore envisager de nombreuses autres variantes de mise en oeuvre du procedé selon l'invention sans sortir pour autant du cadre de celle-ci. Ces variantes pourraient notamment porter sur la forme du conteneur en fonction de cette forme et des dimensions du conteneur, on pourrait éventuel- lement prévoir un mode de réalisation différent des membranes 5, et notamment un mode de réalisation selon lequel une membrane 5 unique solidaire par zon6 d'une ossature 2 et/ou d'un fond rigide 1 délimiterait le volume 10, éventuellement en complément du fond rigide 1. On pourrait en outre envisager des moyens différents d'établir entre les faces des membranes la différence de pression aboutissant la déformation de celle-ci vers l'intérieur du volume 10 qu'elle délimite ; on pourrait notamment envisager cette déformation par gonflage d'elements situés entre ces membranes 5 et les parois 3 du conteneur, si l'on se réfère à l'exemple illustré, eventueli- lement en complément d'un tirage au vide à l'intérieur du volume 10. REVENDICATIONS 1) Procédé de conditionnement d'un produit, caractérisé en ce que l'on place le produit sur le fond d'un caisson présentant un contour prédéterminé rigide, en interposant entre le produit et le dit contour au moins une membrane dé- formable étanche, et l'on établit entre les faces de la membrane une différence de pression telle que la membrane vienne se plaquersur le produit et plaquer celui-ci sur le fond. 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on délimite avec la membrane un volume étanche autour du produit, et en ce que l'on établit la dite différence de pression en tirant au vide a l'intérieur du dit volume. 3) Procéde selon l'une quelconque des revendications précédentes, carac terisé en ce que l'on délimite avec la membrane un volume étanche à l'extèneur du produit, et en ce que l'on plaque la membrane contre le produit en expansant le dit volume. 4) Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce que l'on delimite autour de la dite membrane et autour du produit un volume étanche, en ce que l'on introduit dans le volume délimité nar la dite membrane un gaz à une pression inférieure à la pression atmosphérique et/ou un liquide à forte tension de vapeur, et en ce que l'on provoque la dite expansion en tirant au vide autour du produit et de la dite membrane. 5) Procedé selon l'une quelconque des revendications précédentes, pour le conditionnement d'un produit solide, caractérise en ce que l'on intercale un matériau divisé entre la membrane et le produit avant d'établir la dite difference de pression. 6) Dispositif de conditionnement d'un produit, comportant un conteneur délimité au moins par un fond et par des aretes rigides, caractérise en ce qu'il comporte au moins une membrane déformable étanche délimitant à l'intérieur du conteneur deux zones dont l'une est également délimitée par le fond et propre à recevoir le produit à conditionner, et des moyens pour appliquer entre les faces de la membrane une différence de pression telle que celle-ci tende à réduire le volume de la dite zone et à se plaquer sur le produit. 7) Dispositif selon la revendication 6, caractérise en ce qu'au moins une zone de la membrane est solidaire d'au moins une zone rigide du conteneur 8) Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que le fond est étanche , en ce que la périphérie de la membrane est solidaire de façon etanche de la périphérie du fond, et en ce qu'il est prevu des moyens pour alternativement livrer acces à l'intérieur du volume délimité par la membrane et par le fond pour y placer le produit ou en ôter celui-ci, ou pour fermer de façon étanche le dit volume. 9) Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que les moyens pour établir la dite différence de pression comportent des moyens de tirage au vide à l'intérieur du dit volume. 10) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, carac térisé en ce que la dite membrane délimite à l'intérieur du conteneur un volume étanche auquel est extérieure la dite zone propre à recevoir le produit à conditionner. 11) Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que le conteneur délimite intérieurement un volume étanche à l'intérieur duquel est situé le dit volume étanche, et en ces que les moyens pour appliquer à la membrane la dite différence de pression comportent un gaz à une pression inférieure à la pression atmosphérique et/ou un liquide à forte tension de vapeur à l'intérieur du volume étanche délimité par la membrane, et des moyens de tirage au vide à l'intérieur du volume étanche délimité par le conteneur. 12) Dispositif selon l'une quelconque des revendications 9 et 11, carac térisé en ce que les moyens de tirage au vide sont-incorpores au conteneur. 13) Dispositif selon l'une quelconque des revendications précédentes, caracterise en ce que l'on tire au vide pour provoquer la déshydratation du produit.