Brevet FR2493268A1 — publié le 19820507

l'invention a pour objet un procédé d'emballage de produits dans des récipients thermo-soudables. L'invention concerne un procédé pour le conditionnement de produits quelconques, mais plus spécialement de produits susceptibles de se détériorer rapidement ou encore d'être pollués de par leur contact permanent avec l'atmosphère. L'invention concerne également le récipient propre à la réalisation dudit procédé ainsi que les moyens permettant sa mise en oeuvre. On connaît un procédé de conditionnement, d'usage courant, consistant en l'utilisation d'un récipient en forme de sac, réalisé en matière thermo-soudable telle du polyéthylène et pourvu d'une embouchure filetée pouvant s'obturer par un bouchon. lorsque le bouchon est retiré, on introduit dans l'embouchure l'extrémité d'un tube par lequel le produit à conserver pénètre dans le sac, tandis que lorsque l'opération de chargement est achevée, on retire du sac l'extrémité du tube et l'on remet en place le bouchon. Ce procédé connu présente des inconvénients notoires, à savoir : l'impossibilité de garantir l'état stérile, obligatoire dans certains cas,par suite de l'enlèvement du bouchon qui provoque la pénétration de l'air ambiant à l'intérieur du sac; cet état stérile pouvant néanmoins s'effectuer en utilisant des installations complexes et onéreuses ; le temps opérationnel important, par suite de la longueur des opérations de vissage et de dévissage du bouchon, même si l'on a recours à des machines prévues à cet effet ; le logement inévitable, entre le bouchon vissé et l'embouchure, d'une quantité de produit, surtout lorsqu'il est fluide ou légèrement pâteux, ce qui provoque, par oxydation, le coincement dudit bouchon tout en engendrant de mauvaises odeurs ou des sources de détérioration du produit conservé ; l'impossibilité d'utiliser un sac souple léger,en matière plastique ; l'absence d'étanchéité à l'air extérieur. la présente invention a pour but d'obvier à ces inconvénients. Selon le procédé d'emballage objet de l'invention a) on réalise par thermo-soudage, un sac complètement fermé, muni de préférence de soufflets latéraux, et à partir d'un matériau stratifié avec une couche en métal tel que l'aluminium ; ledit sac étant en outre muni d'un embout en plastique thermosoudable b) on stérilise le sac fermé par rayons gamma ou par la chaleur, si le produit à conditionner le nécessite c) on défonce l'embout avec l'extrémité d'un tube établi pour admettre le produit dans le sac ; et après remplissage de ce dernier, d) on isole l'ouverture ménagée par l'opération de défonçage, en thermo-soudant tout autour de cette ouverture, la paroi du sac opposée a celle où est situé l'embout. Pour fixer l'objet de llinvenbionç sans toutefois le limiter, dans les dessins annexés : La figure 1 est une vue en perspective d'un sac fermé réalisé selon l'invention la figure 2 est une vue en coupe partielle suivant la ligne Il-Il de la figure 1 ;; les épaisseurs. et dimensions y sont représentées à très grande échelle, afin de faire ressortir certaines caractéristiques du sac la figure 3 est à plus petite échelle, une vue en coupe partielle suivant la ligne ll-ll de la figure 1 et lors de la phase de chargement du produit la figure 4 est à plus grande échelle, une vue partielle suivant la ligne ll-ll et illustrant la phase de thermo-soudage pour fermer le sac après son remplissage. En se référant aux figures des dessins, on voit un sac (1) muni de préférence mais non limitatîvement,de soufflets laté- raux. (2 - 3) et avec une embouchure ou tubulure thermo-soudée (4) placée à proximité de l'une des extrémités du sac. Dans l'exemple illustré, le sac (1) est obtenu à partir d'une feuille ou bande pouvant Astre soudée, formée de plusieurs couches, trois par exemple, dont une couche intérieure (5) en matière plastique pouvant Astre soudée telle que du polypropylène, polyéthylène..., une couche intermédiaire (6) en aluminium mince, et une couche extérieure (7) en matière plastique non soudable telle du polyester. les trois couches sont maintenues ensemble à l'aide de substances adhésives, selon des techniques bien connues. les soudures permettant d'obtenir la formation et la fermeture du sac sont établies transversalement en (A) et (B) et longitudinalement en (C) ; ces soudures sont représentées figure 1 par des bandes hachurées. Avant la fermeture du sac, on forme un trou (8), dans son épaisseur, à-travers lequel on fait émerger la partie cylindrique (9) de embout (4) obtenu par exemple, par moulage d'une matière plastique thermo-soudable telle que polypropylène, polyéthylène... et dont la collerette d'appai (10) est fixée par soudure, autour du trou (8) et à l'intérieur du sac. les différentes soudures sont obtenues, à la façon connue, à l'aide de barres soudeuses, configurées pour correspondre au profil de la soudure tout en étant chauffées électriquement et contrôlées thermostatiquement. L'embout cylindrique (4) fixé à proximité d'une extrémité du sac, est obturé par une paroi ou diaphragme relativement mince (11) faisant corps avec ledit embout et qui présente une gorge annulaire (12) d'affaiblissement, autorisant le défoncement ou perforation dudit diaphragme par l'extrémité en forme de bec d'un tube (13), comme indiqué ci-après. le sac fermé ainsi obtenu, peut être ou non soumis à une stérilisation par tous moyens connus. lors de l'opération de remplissage du sac (i), comme illustré figure 3, celui-ci est tout d'abord placé à l'intérieur d'un récipient rigide (F), capable de résister aux poussées hydrostatiques, de manière à s'appliquer contre ses parois par suite du développement périphérique dudit sac qui est plus important que celui du récipient (F) qui le contient. Il faut considérer que l'extrémité supérieure du sac qui reçoit l'embout cylindrique (4) fait saillie par rapport au sommet dudit récipient (F). Sur l'em- bout (4) et plus précisément sur sa partie cylindrique, est montée une tête (14) supportée par un châssis (15) articulé en (16) suivant deux côtés du sac et susceptible de pivoter par l'effet d'un vérin pneumatique (17) à double effet. Cette tête (i4) comporte un cylindre extérieur (18) dans lequel se déplace suivant une course limitée, un cylindre intérieur (20), à l'encontre d'un ressort (19). Un piston (21), monté coulissant dans le cylindre intérieur (20), est sollicité, d'un côté par un ressort de rappel (22) et à l'opposé, par de l'air comprimé amené par l'intermédiaire d'un conduit flexible (23). le piston (21) est solidaire du tube métallique (13) en forme de bec à son extrémité et qui est relié de par l'intermédiaire d'une soupape (24) et d'un conduit flexible (25), au poste de distribution du produit qui doit être introduit dans le sac (1). Une gorge annulaire (26) est en outre ptrdvue dans le cylindre intérieur (20), à son extrémité avant/peut être mise en communication avec une pompe à vide, par l'intermédiaire d'un tube flexible (27). Dans le cylindre intérieur (20) et concentri quement à ladite gorge (26), se trouve également disposé un logement (28) destiné à recevoir la partie en saillie (9) de l'embout cylindrique (4). lorsque la tête (14) est positionnée sur l'embout (-4), le vide qui est créé dans la gorge (26) sert à maintenir en position, la tête et le sac placés l'un contre l'autre L'assemblage de ces éléments peut être assuré également, par des ventouses montées élastiquement sur le châssis (vis) pour opérer sur le sac, à côté de la tête (14). L'envoi d'air comprimé dans le cylindre intérieur (20), à-travers le conduit (23), fait déplacer le piston (24), et par suite, le tube (13), du côté de l'embout (4), de manière à perforer et à défoncer de par son bec extrême, le diaphragme (il), jusqu'à sa pénétration à l'intérieur du sac. La soupape (24) est aloIs ouverte et le produit pénètre dans le sac par l'intermédiaire du conduit (25) et du tube (13), comme illustré figure 3. lorsque l'opération de remplissage est achevée, la soupape (24) est fermée et le conduit (23) est mis en communication avec l'atmosphère extérieure, par l'intermédiaire d'une soupape non représentée. De ce fait, le ressort de rappel (22).fait reculer le tube (13) qui s'éloigne de l'embout (4) et occupe en fin de course la position illustrée figure 4. la phase de fermeture du sac intervient à cet instant. A cet effet, un châssis (30) articulé en (16), suivant les deux côtés du sac, supporte un cylindre (31) dans lequel un corps ou élément de soudure (33) est monté à coulissement et peut se déplacer suivant une course limitée, à l'encontre d'un ressort (32). ledit élément (33) présente une forme annulaire à sa partie avant et est chauffé électriquement avec un moyen de contrôle tel un thermostat. L'extrémité annulaire (34) de l'élément (33) se termine par une face convexe (35).Il faut considérer que le diamètre de la partie annulaire (34) correspond sensiblement au diamètre de la collerette (io) de l'embout (4), de manière que, lorsque les deux châssis-suppor# (15) et (30) pivotent l'un vers l'autre sous l'action des vérins à double effet (17) et (37), lrextré- mité annulaire (34) de l'élément-soudeur (33) se présente en face de la collerette (10) dudit embout, de façon à opérer à son niveau, comme illustré figure 4. Un ressort (50) prend appui sur l'extrémité du cylindre (31) et agit à l'opposé, sur une rondelle (51) destinée à éviter le contact de l'élément-soudeur (33) sur le sac (i), avant que la paroi (K) de ce dernier, ne soit en contact avec la collerette (10). De ce fait, la paroi (K) qui est opposée à la paroi (Z) portant l'embout (4), se trouve serrée, simultanément avec la collerette (10) et l'autre dite paroi (z), entre la tête (14) et l'élément-soudeur (33), pour provoquer sous l'effet de la chaleur et de la pression de serrage, l'opération de soudure de ladite paroi (K) tout autour de la collerette (10). Cette soudure autorise l'isolation de l'embout (4) et la fermeture définitive du sac. Il faut considérer que selon une autre caractéristique de l'invention, le diaphragme (11) peut être muni d'un recouvrement thermo-soudé, figure 2, constitué d'un disque (40), de même matière que celle du sac. Ce disque (40) a pour but de rendre imperméable aux gaz, la zone dudit diaphragme, par suite de son épaisseur réduite. Cette disposition est particulièrement utile dans le cas de stérilisation du sac, ou encore lorsque les sacs vides, fermés, doivent être stockés pendant des périodes prolongées. Il est prévu également, selon l'invention, d'équiper intérieurement le sac tel que décrit ci-dessus, d'un autre sac en plastique thermo-soudable. Ce sac intérieur étant uni au sac extérieur, uniquement au niveau des soudures (A), (B) et (C) et au niveau de la collerette (10) de l'embout (4). l'invention ne se limite aucunement à celui de ces modes d'application, non plus qu'à ceux des modes de réalisation de ces diverses parties ayant plus spécialement été indiqués ; elle en embrasse au contraire, toutes les variantes. R E V E N 3 I C A T I O N S V E N D I C A T I O N S -1- Procédé d'emballage étanche de produits dans des récipients thermo-soudables, caractérisé par le fait a) qu'on réalise un sac (1) fermé et hermétique, en matière stratifiée, de préférence muni de soufflets latéraux (2 - 3) et comportant une couche intérieure (5) en matière plastique thermosoudable, avec au moins de préférence, une couche métallique (6) telle qu'en aluminium, et muni en outre d'un embout fermé (4) en matière plastique thermo-soudable qui peut être défoncé en vue de son ouverture b) qu'on effectue une opération de stérilisation du sac (1) fermé, au moyen de rayons gamma ou par la chaleur c) qu'on effectue une opération d'ouverture de l'embout (4) par l'extrémité d'un tube (13) par lequel le produit est introduit dans ledit sac (1) ; d) qu'après remplissage du sac (1), on isole l'ouverture ménagée en soudant autour d'elle, la paroi du sac qui est opposée à la paroi où est situé l'embout (4), avant l'ouverture, de façon à éliminer toute pollution. -2- Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que le sac thermo-soudable (i) est établi à partir d'un matériau à couches multiples, avec au moins une couche en aluminium (6), mais avec une couche intérieure (5) en matière plastique thermo-soudable telle que polypropylène, polyéthylène. -3- Procédé selon la revendication 1, caractérisé par le fait que l'embout (4) est réalisé en matière plastique moulée et soudable ; ledit embout (4) étant établi avec une collerette (10) autorisant sa fixation par thermo-soudure, sur le sac (i), et une partie cylindrique (9) débordant extérieurement à-travers une ouverture (8) ménagée dans ledit sac et munie d'un diaphragme de fermeture (11). -4- Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait que l'ouverture pratiquée dans l'embout (4) est isolée en soudant sur sa collerette la paroi (K) opposée du sac. -5- Procédé selon la revendication 3, caractérisé par le fait qu'on effectue l'opération de soudure et d'obturation de l'ouverture de l'embout (4), au droit de sa collerette (10), au moyen d'un élément mobile (33),configuré en anneau au niveau de sa partie soudante et pourvu à sa partie avant, d'une face frontale convexe (35), ledit élément (33) comportant éventuellement un moyen de protection (31), à sa partie antérieure. -6- Procédé selon les revendications 1, 2, 3, 4 et 5 prises ensemble, caractérisé par le fait que le diaphragme (11) obturant l'embout (4) reçoit un revêtement en un matériau en plusieurs couches, dont une couche au moins est en aluminium. -7- Procédé selon les revendications 1, 2, 3, 4, 5 et 6 prises ensemble, caractérisé par le fait que l'embout (4) est défoncé et le sac (i) rempli, au moyen d'une tête mobile (14) dans laquelle se déplace intérieurement, un tube (13) formant bec à son extrémité ; ladite tête (14) étant centrée sur la partie extérieure de l'embout (4) qui déborde du sac (i). -8- Sac obtenu selon les revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6 et 7 prises ensemble, caractérisé par le fait qu'il se présente sous la forme d'une enveloppe munie ou non de soufflets latéraux et qu'il est réalisé en toutes matières à couches multiples, au moins la couche intérieure étant en matière thermo-soudable telle que polyéthylène, polypropylène, tandis qu'au moins une des autres couches est en aluminium. -9- Sac selon la revendication 8, caractérisé par le fait qu'il comporte un embout (4) fixé par thermo-soudage. -10- Sac se-lon les revendications 8 et 9 prises ensemble caractérisé par le fait qu'il est constitué de deux enveloppes don l'une est intérieure à l'autre et partiellement libre. -11- Appareil de mise en oeuvre du procédé selon les revendications 1, 2, 3, 4, 5, 6 et 7, caractérisé par le fait qu'il comprend d'une part, une tête opératrice (14) à centrer sur l'embout (4) muni d'un tube mobile (13) en forme de bec à son extrémité et d'autre part, un élément de soudure (33) pour s'appui quer en un point coïncidant avec une partie de l'embout (4), de manière à agir au-travers de la matière formant une des parois du sac (i).