Brevet FR2552731A1 — publié le 19850405

PROCEDE ET DISPOSITIF POUR REALISER UNE ATMOSPHERE GAZEUSE DETERMINEE A L'INTERIEUR D'UNE ENVELOPPE. L'invention concerne un procédé et un dispositif pour réaliser une atmosphère gazeuse déterminée à l'intérieur d'une enveloppe, plus particulièrement d'une enveloppe destinée à l'emballage de produits alimentaires. I1 est connu de réaliser des emballages alimentaires de petites dimensions, dans lesquels on introduit le produit à emballer, en maintenant dans la zone d'emballage une atmosphère gazeuse constituée d'un gaz ou d'un mélange de gaz permettant une meilleure conservation des produits emballés. I1 est cependant difficile d'utiliser ce type de procédé lorsque les produits alimentaires concernés sont conditionnés sous forme de palettes. Ceci supposerait en effet de disposer d'installations permettant de maintenir une telle atmosphère contrôlée dans des volumes importants. L'investissement relatif à de telles installations serait dissuasif et leur taille ne permettrait pas de les implanter à proximité immédiate des lieux de récoltes ou de production. Dans le but de pallier ces inconvénients, l'invention propose un procédé pour réaliser une atmosphère gazeuse déterminée à l'mtérieur d'une enveloppe entourant une charge, notamment de produits alimentaires regroupés sous forme d'une palette, dans lequel on forme ladite enveloppe autour de ladite charge de manière progressive et par zones successives, caractérisé en ce que l'on introduit dans ladite enveloppe un mélange gazeux de nature et/ou de composition déterminées, également de manière progressive et par zones successives. L'invention propose également un dispositif pour mise en oeuvre de ce procédé, caractérisé en ce qu'il comprend, en combinaison : des moyens formant support d'une charge, des moyens pour former progressivement une enveloppe autour de ladite charge, et des moyens d'introduction d'un mélange gazeux de nature et/ou de composition déterminées à l'intérieur d'une-partie déjà constituée de l'enveloppe. De préférence, l'invention prévoit que l'on règle les paramètres d'introduction : débit, durée du mélange gazeux en fonction des paramètres de formation : vitesse, dimensions, des parois latérales de l'enveloppe. Dans le dispositif selon l'invention le réglage des paramètres d'introduction du mélange gazeux est assuré au moyen d'une électrovanne commandée en fonction des informations provenant d'un capteur de déplacement associé aux moyens de formation de l'enveloppe. L'invention sera maintenant décrite en se référant aux dessins annexés, dans lesquels La figure 1 est un graphique illustrant les proportions respectives de différents gaz constituant l'atmosphère gazeuse réalisée à l'intérieur d'une enveloppe à l'aide du procédé selon la présente invention La figure 2 est une vue schématique d'un mode de réalisation du dispositif selon l'invention ; Les figures 3, 4 et 5 illustrent les étapes de formation d'une enveloppe formée par déplissage d'une gaine et de la réalisation d'une atmosphère gazeuse déterminée dans cette enveloppe ; et, Les figures 6 et 7 représentent une canule et un clapet d'introduction formant partie du dispositif selon l'invention. Le procédé selon l'invention consiste à réaliser une atmosphère gazeuse déterminée 1 à l'intérieur d'une enceinte 2, plus particulièrement une enveloppe formant emballage. L'invention s'applique plus particulièrement à un emballage de produits alimentaires regroupés sur un support tel qu'une palette 3, l'enveloppe comportant généralement un toit, un plancher, et des parois verticales qui peuvent être réalisées dans un même matériau ou dans des matériaux différents : film de matière plastique, papier, carton, etc. Dans ce procédé, on réalise progressivement l'enveloppe par houssage, banderolage ou autre, de la charge et on substitue à l'atmosphère ambiante présente dans l'enveloppe une atmosphère gazeuse déterminée au fur et à mesure de la formation de l'enveloppe 2, cette atmosphère gazeuse déterminée étant constituée par un gaz ou un mélange de gaz de nature et ou de composition déterminées. On peut renouveler la totalité du volume d'air V1 initial existant à l'intérieur de l'enveloppe 2 et le remplacer par un volume identique V2 de mélange gazeux. Mais le remplacement peut être également partiel, les volumes V1 et V2 étant liés par relation V2 = TV1 ou T est le'taux de renouvellement que l'on peut faire varier de 0 t à 100 "o. De préférence, le mélange gazeux est un mélange d'oxygène, d'azote, de gaz carbonique et de tout autre gaz (G1,G2 etc) connu pour favoriser la conservation des produits alimentaires concernés. Si ce mélange gazeux comprend v % de CO2 w % de 2 x % de N2 y % de G1 z % de G2 et si pour un volume V1 = 100 on remplace un volume T d'air par le mélange gazeux, il subsiste un volume 100 - T d'air résiduel. La composition de l'atmosphère gazeuse résultante à l'intérieur de l'enveloppe sera la suivante ### de CO 2 ### de G1 Tz de 100 de G2 et, compte tenu que l'air est composé d'environ 80 % de N2 et de 20 % de O2 cette amosphère résultante comprendra (100 - T) 0,8 + Tx de N2 et 100 (100 - T) 0,2 + Tw de O2 ,100 Si lton introduit par exemple un mélange gazeux comprenant 10 % de CO2 et 90 % de N2 , le taux d'oxygène sera alors (100 - T) 0,2 , le taux de gaz carbonique sera 0,1 T et le volume d'azote sera 80 + 0,1 T. Si par contre on introduit des mélanges gazeux comprenant, respectivement 5 Oo de CO2 et 95 % de N2 ou 15 g0 de CO2 et 85 % de N2 on obtientra alors toujours le même taux d'oxygène à savoir (100 - T) 0,2 et les taux de gaz carbonique et d'azote résultant seront 0,05 T et 80 + 0,15 T dans le premier cas et 0,15 T et 80 + 0,05 T dans le second cas. Sur la figure 1, on a représenté en abscisses le taux de renouvellement T en pourcentage et en ordonnées le pourcentage d'oxygène et le pourcentage de gaz carbonique pour l'introduction d'un mélange comportant uniquement du gaz carbonique et de l'azote. A l'aide de ce graphique on peut déterminer, si l'on désire obtenir un mélange final à l'intérieur de l'enveloppe 2 de composition 8 t 2 6 eO CO2 86 % N2 à l'aide d'un mélange gazeux comprenant 10 % de C02 et 90 % de N2 , que letaux de renouvellement T devra être égal à 60 eO. Si l'on désire par contre obtenir un mélange gazeux final comportant 6 % de 02 , on détermine d'après la courbe (points A et B) indiquant le pourcentage d'oxygène en fonction de T que le taux de renouvellement doit être égal à 70 eO . Dans ce cas, le pourcentage final de CO2 sera alors de 7 eO . Sur la figure 2, on a représenté un dispositif selon l'invention dans lequel la formation de l'enveloppe est effectuée par banderolage d'une bande 6 dévidée d'une bobine 7 supportée par un chariot 8. La charge est placée sur une palette 3 elle-même montée sur un plateau 9 qui peut tourner dans le sens de la flèche F1 . Cette rotation se fait autour de l'axe vertical XX. La charge a sensiblement la forme d'un parallélépipède dont l'axe de symétrie coîncide avec l'axe XX. Sous la charge est placée une paroi inférieure 10 formant plancher pour l'enveloppe ; et au-dessus de la charge est placée une paroi supérieure 11 formant toit pour l'enveloppe. Le chariot porte-bobine peut se déplacer par coulissement le long d'un bâti 12 vertical. L'enroulement de la bande 6 autour de la charge C se fait selon un banderolage hélicoldal. Ainsi, lorsque la charge a effectué un tour complet autour de l'axe XX, la longueur L de la paroi latérale de l'enveloppe 2 s'est accrue vers le bas d'une longueur Lez L. Le dispositif comporte des moyens d'introduction 13 du mélange gazeux à l'intérieur de l'enveloppe 2, 10, 11. Ces moyens d'introduction 13 sont portés par un presseur 14 supporté par une potence 15. Celle-ci peut également coulisser le long du bâti vertical 12. En coulissant vers le bas dans le sens de la flèche F2 (voir figures 6 et 7), la potence amène le presseur. 14 contre le toit 11 de l'enveloppe. Sur le presseur 14 est montée une canule 16 par l'intermédiaire d'un joint tournant 17. Enfin, une électrovanne 18 d'injection permet l'arrivée d'un mélange gazeux,par l'intermédiaire d'un conduit d'amenée 19 relié à la canule 16, à l'intérieur de l'enveloppe 2, 10, 11. Une vanne à plusieurs voies 20 permet de relier un ou plusieurs réservoirs R1 R2 au tuyau d'amenée 19. Enfin, l'électrovanne 18 est commandée de façon à ce que le débit du mélange gazeux ou sa durée d'introduction, ou les deux paramètres à la fois, soient réglés par exemple en fonction de la hauteur des parois latérales de l'enveloppe ou en fonction de l'augmentationaL de la longueur de ces dernières. A cet effet, il est prévu un capteur de déplacement 30 qui est associe au bâti vertical et qui délivre des informations électriques représentatives de la longueur des parois de l'enveloppe à une centrale de commande 31, laquelle délivre à son tour des signaux de commande à l'électrovanne 18. Selon les applications on pourra prévoir que l'introduction du mélange gazeux s'effectue de manière continue ou discontinue, à débit constant ou à débit variable. Dans ce dernier cas on pourra imposer une loi de variation selon laquelle le débit en début d'introduction est supérieur au débit en fin d'introduction, ou aù contraire, une loi de variation selon laquelle le débit au début d'introduction est inférieur au débit en fin d'introduction. De même,on pourra prévoir que l'introduction du mélange gazeux commence simultanément ou après que l'on ait commencé à former l'enveloppe ou encore que l'introduction du mélange gazeux se termine simultanément ou après que l'on ait terminé de former l'enveloppe. Aux figures 6 et 7 on a représenté la canule 16 ainsi qu'un clapet d'introduction 21 qui est prévu sur le toit de l'enveloppe 2. Comme représenté, le clapet 21 comporte une ouverture 21a ménagée dans le toit 11 de l'enveloppe et un opercule de clapet 21b recouvrant l'ouverture 21a. Ce clapet est rappelé automatiquement en position fermée et ne s'ouvre que par appui de l'extrémité libre de la canule 16 lorsque celle-ci penètre au travers de l'ouverture 21a sous l'action du presseur 14. Ce dispositif fonctionne de la manière suivante On place sur un plateau tournant 9 une palette 3 ainsi qu'un plancher d'enveloppe 10 qui peut être réalisé en matière plastique, carton, papier ou similaire. Une charge C est ensuite placée sur le plancher 10. A l'aide du presseur 14, on dispose alors sur la charge C un toit 11 qui peut être également réalisé en matière plastique, carton, papier ou similaire. Dans la même opération, le presseur 14 amène la canule 16 en pénétration dans l'orifice de clapet 21a. Le chariot 8 portant la bobine 7 est alors placé en regard de la partie supérieure de charge C puis on banderole la bande 6 autour de la charge en entraînant en rotation le plateau 9 et en déplaçant progressivement de manière conjuguée le chariot porte bobine 8 vers le bas. Au fur et à mesure de la formation des parois de l'enveloppe par banderolage, et selon les informations délivrées par le capteur 30 et la loi de commande imposée par la centrale de commande 31, l'électrovanne 18 s'ouvre pour mettre en communication le réservoir R1 (ou R2) avec la canule 16 et permettre l'introduction d'un mélange gazeux dans le volume formé par le toit 11 de l'enveloppe et la partie des parois latérales en cours de formation. Ceci a pour effet de chasser progressivement l'air qui baigne initialement les produits constituant la charge C et de le remplacer, en totalité ou en partie, par le mélange gazeux. Les figures 3, 4 et 5 représentent un dispositif similaire, dans lequel la formation de l'enveloppe est obtenue par houssage, c'est-à-dire par dépliage d'une gaine plissée 22. A la figure 3, on a représenté cette gaine 22 complètement plissée. Comme précédemment la canule 16 est située en regard d'un clapet de fermeture 21 qui se trouve dans la paroi supérieure 11. A l'extrémité inférieure de la gaine sont prévus des moyens de préhension 23 de cette gaine qui se déplacent verticalement comme schématisé par la flèche F3. Ici aussi, le mélange gazeux introduit dans la canule 16 chasse au fur et à mesure l'air par l'embouchure inférieure de l'enveloppe en cours de formation. Dans un cas comme dans l'autre, on pourra prévoir que l'introduction du mélange gazeux soit interrompue lorsque le capteur 30 a détecté que les parois ont été formées jusqu a un niveau NN (figure 2) ou N'N' (figure 4) correspondant au taux de renouvellement T désiré. On pourra naturellement adopter dans le cadre de 1 'inven- tion un certain nombre de variantes parmi lesquelles Au lieu d'effectuer l'introduction du mélange gazeux au travers du toit de l'enveloppe la canule 16, ou un moyen équivalent, pourra être montée sur le chariot 8 porte bobine (figure 2) ou sur les moyens de préhension 23 (figure 4) de telle manière que l'introduction du mélange gazeux s'effectue au niveau de la zone de l'enveloppe 30 en cours de formation Pendant la phase de formation des parois de l'enveloppe, on pourra prévoir une évacuation de l'air par dépression au niveau de l'embouchure de l'enveloppe en cours de formation de façon à améliorer le remplacement de l'air par le mélange gazeux; cette évacuation par dépression pourra n'être pratiquée que durant le stade final de la formation des parois Le ou les matériaux constituant le toit, le plancher et les parois de l'enveloppe pourra être choisi parmi les matériaux imperméables, ou au contraire parmi les matériaux présentant une perméabilité sélective vis-àvis des gaz présents à l'intérieur et/ou à l'extérieur de l'enveloppe, notamment vis-à-vis de la vapeur d'eau On pourra également choisir des matériaux présentant des propriétés d'adsorption sélective des gaz et/ou principes actifs présents à l'intérieur de l'enveloppe, ou encore des matériaux diffusant de manière sélective des gaz et/ou principes actifs vers l'intérieur de l'enveloppe. Revendications. 1/ Procédé pour réaliser une atmosphère gazeuse déterminée à l'intérieur d'une enveloppe entourant une charge, notamment une charge composée de produits alimentaires regroupés sur une palette, dans lequel on forme ladite enveloppe autour de ladite charge progressivement et par zones successives, caractérisé en ce que l'on introduit dans ladite enveloppe un mélange gazeux de nature et/ou de composition déterminées également progressivement et par zones successives. 2/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on introduit le mélange gazeux en quantité suffisante pour remplacer en totalité l'air contenu dans ladite enveloppe. 3/ Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'on introduit le mélange gazeux en quantité ajustée pour remplacer partiellement l'air contenu dans ladite enveloppe. 4/ Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les composants dudit mélange gazeux sont choisis parmi les gaz propres à favoriser la conservation des produits alimentaires. 5/ Procédé selon la revendication 4, caractérisé en ce que le mélange gazeux est un mélange de gaz carbonique, d'azote ou d'oxygène ou de plusieurs d'entre eux. 6/ Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que le mélange gazeux comprend de 0 à 20 t de gaz carbonique et/ou de 70 à 100 t d'azote. 7/ Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'on utilise pour ladite enveloppe un matériau imperméable. 8/ Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que l'on utilise pour ladite enveloppe un matériau présentant une perméabilité sélective vis-à-vis des gaz présents à l'intérieur et/ou à l'extérieur de l'enveloppe, notamment vis-àvis de la vapeur d'eau. 9/ Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'on utilise par ladite enveloppe un matériau présentant des propriétés d'absorption sélectives des gaz et/ou principes actifs présents à l'intérieurs de l'enveloppe. 10/ Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que l'on utilise pour ladite enveloppe un matériau diffusant de manière sélective et/ou principes actifs vers l'intérieur de ladite enveloppe. 11/ Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'on commence à introduire le mélange gazeux simultanément ou après que l'on ait commencé à former l'enveloppe. 12/ Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que lton finit d'introduire le mélange gazeux simultanément ou après que l'on terminé de former l'enveloppe. 13/ Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 12, caractérisé en ce que l'on forme l'emballage et que l'on introduit le mélange gazeux de manière simultanée. 14/ Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on introduit le mélange gazeux au niveau de la zone de l'enveloppe initialement formée. 15/ Procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 13,caractérisé en ce que l'on introduit le mélange gazeux au niveau de la zone de l'enveloppe en cours de formation. 16/ Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes,caractérisé en ce que l'on pratique une ouverture dans l'enveloppe pour permettre l'introduction dudit mélange gazeux et que l'on obture ladite ouverture après réalisation de ladite atmosphère gazeuse déterminée. 17/ Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'on règle les paramètres d'introduction : débit, durée du mélange gazeux en fonction des paramètres de formation : vitesse, dimensions, de ladite enveloppe. 18/ Procédé selon la revendication 17, caractérisé en ce que l'on introduit le mélange gazeux de manière continue. 19/ Procédé selon la revendication 17, caractérisé en que l'on introduit le mélange gazeux de manière discontinue. 20/ Procédé selon l'une ou l'autre des revendications 17 et 18, caractérisé en ce que l'on introduit le mélange gazeux à débit constant. 21/ Procédé selon l'une ou l'autre des revendications 17 et 18, caractérisé en ce que l'on introduit le mélange gazeux à débit variable. 22/ Procédé selon la revendication 21 caractérisé en ce que le débit en début d'introduction est supérieur au débit en fin d'introduction. 23/ Procédé selon la revendication 21 caractérisé en ce que le débit en début d'introduction est inférieur au débit en fin d'introduction. 24/ Procédé selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que l'enveloppe en cours de formation présente une embouchure terminale et que l'on évacue par dépression l'air au niveau de ladite embouchure terminale, au moins à la fin de la formation de l'enveloppe. 25/ Dispositif pour mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 24, caractérisé en ce qu'il comprend, en combinaison des moyens support d'une charge, des moyens pour former progressivement une enveloppe autour de -ladite charge, et des moyens d'introduction d'un mélange gazeux de nature et/ou de composiion déterminées à l'intérieur d'une partie déjà constituée de ladite enveloppe. 26/ Dispositif selon la revendication 25, caractérisé en ce qu'il comprend en outre des moyens de réglage du débit et/ou de la durée d'introduction du mélange gazeux. 27/ Dispositif selon la revendication 26, caractérisé en ce que les moyens d'introduction comprennent au moins un réservoir de stockage de mélange gazeux, une canule mobile associée aux moyens pour former l'enveloppe, au moins un conduit entre ledit réservoir et ladite canule, et, une vanne de réglage montée sur ledit conduit. 28/ Dispositif selon la revendication -27, caractérisé en ce que ladite vanne de réglage est une électro-vanne et en ce qu'il comprend un capteur associé aux moyens de formation de l'enveloppe et une centrale de commande recevant les informations du capteur et délivrant des signaux de commande à ladite électrovanne.