Brevet FR2619550A1 — publié le 19890224

DESCRIPTION La présente invention est relative à une installation de conditionnement de produits dans des récipients, du type comprenant un convoyeur audessus duquel sont disposés un dispositif d'injection de gaz liquéfié dans les récipients et, en aval de celui-ci par rapport au sens de déplacement du convoyeur, un dispositif d'obturation des récipients. Lors du conditionnement en récipients, tels que boites ou bouteilles, de produits divers, liquides ou pâteux notamment, dans des damaines très variés (produits alimentaires, phyto-sanitaires, chimiques, pesticides et fongicides, etc...), se posent fréquemment l'un et/ou l'autre des deux problèmes suivants: - protection par inertage du produit conditionné contre l'air ambiant, essentiellement contre l'oxygène; - nmaintien, ou génération avant mise en place du bouchon du récipient, d'une surpression prédéterminée. La protection contre l'oxygène peut être nécessaire pour diverses raisons, dont le risque de dégradation du produit par l'oxygène de l'air, l'attaque possible du produit par un produit de cette réaction, la dépressurisation (ou la montée en pression) de l'enveloppe (plus ou moins souple) du récipient à la suite de réactions du produit avec l'oxygène (par exemple dans le cas de produits contenant des terpènes). Cette modification de pression déforme l'emballage et conduit à des problèmes de stockage (bouteilles baombées par exemple), d'esthétique ou d'adhérence d'étiquettes déposées ensuite. La pressurisation des récipients, quant à elle, permet de compenser une dépressurisation des récipients lors du refroidissement de produits conditionnés à chaud, et/ou de compenser la pernméation des gaz à travers la paroi des récipients, et elle améliore la tenue mécanique des récipients lors de leur manutention, en réduisant 1 'épaisseur de paroi nécessaire pour leur réalisation. On utilise actuellement deux procédés pour atteindre ces buts: - 1' inertage par voie gazeuse: les récipients passent dans un tunnel, ou passage capoté, avec ou sans sas, sous pression gazeuse entretenue, ou bien sous des dispositifs (pipes, cannes, buses...) injectant le gaz considéré. Le gaz utilise est en général de l'azote, de l'anhydride carbonique, voire un mélange des deux. On peut obtenir ainsi des taux résiduels d'oxygène assez bas (jusque 3% environ, dans certains cas), mais on ne peut pas générer ou maintenir une surpression importante; 26 1950O - l'inertage/pressurisation par voie liquide: les récipients reçoivent, avant la pose du bouchon, quelques gouttes de gaz liquéfié, qui se vaporisent en chassant l'air et en créant la surpression désirée. Les installations correspondantes, qui sont du type indiqué plus haut (voir par exemple le brevet EP 103 506), génèrent souvent des pressions finales instables, qui sont fonction de la qualité du phénomane de caléfaction et du type de produit traité, notamment de sa proportion de phase aqueuse; en outre, le taux d'oxygène remonte rapidement après évaporation partielle du gaz liquéfié; enfin, comme la consrmmation de gaz liquéfié est faible, le dégazage et la perte d'azote gazeux au stockage sont relativement importants. La présente invention a pour but de fournir une installation capable de générer et de maintenir d'une part une surpression constante et réglable, d'autre part un taux d'oxygène résiduel très faible, quel que soit le type du produit additionné. A cet effet, l'invention a pour objet une installation du type précité, caractérisée en ce qu'elle cmarprend un dispositif de protection des récipients contre l'air ambiant s'étendant entre le dispositif d'injection et le dispositif d'obturation. Dans un mode de réalisation préférée, le dispositif de protection forme un tunnel recouvrant le convoyeur, et l'installation comprend des moyens d'injection dans le tunnel dudit gaz à l'état gazeux. Le dispositif de protection peut notamment ccmporter, au tmoins sur une partie de sa longueur, une paroi supérieure souple située à faible distance de l'ouverture des récipients. Un exemple de réalisation de l'invention va maintenant être décrit en regard des dessins annexes, sur lesquels: - la figure 1 est une vue schématique en élévation, partiellement en coupe, d'une installation de conditionnement conforme à l'invention; - la figure 2 est une vue schématique de dessus de l'intérieur du tunnel de protection, la paroi de celui-ci étant supposée enlevée; - la figure 3 est une vue prise en coupe suivant la ligne III-III de la figure 2; et - la figure 4 est une vue schématique en perspective du tunnel de protection; 261955_0 L'installation de conditionnement représentée aux figures 1 à 3 comprend essentiellement un convoyeur 1 sur lequel défilent des récipients 2 disposes sur une seule file, un dispositif 3 d'injection d'azote liquide, un dispositif 4 d'obturation des récipients, et un tunnel de protection 5. Les dispositifs 3 et 4 sont disposés à l'aplomb du convoyeur, le dispositif 4 étant situé en aval du dispositif 3 par rapport au sens de défilement de ce convoyeur; le tunnel 5 coiffe le convoyeur entre ces deux dispositifs, depuis un emplacement situé un peu en aval du dispositif 3 jusqu'à un emplacement situé un peu en amont du dispositif 4. Ainsi, les récipients 2, qui sont des bouteilles en matière plastique dans cet exemple, après avoir reçu une quantité déterminée d'un produit 6, qui peut notamment être un liquide organique, passent successivement sous le dispositif 3, à travers le tunnel 5 puis sous le dispositif 4. Le dispositif d'injection d'azote liquide 3 peut être l'un quelconque des divers types de dispositifs connus, par exemple tel que décrit dans le brevet EP 103 506 précité. Il est alimenté en azote liquide par une conduite thermiquement isolée 7 reliée à la partie inférieure d'un réservoir 8 d'azote liquide. Le dispositif d'obturation 4 est également classique. Il sert à fixer par sertissage un bouchon 9 sur chaque bouteille sortant du tunnel 5. Le tunnel 5, ouvert à ses deux extrémités, comprend une paroi souple 10 constituée d'un matériau résistant aux basses températures, par exemple d'une feuille de "Mylar", maintenue par une série d'arceaux 11 qui sont eux-rmêmes fixés sur les rives fixes 12 (figures 2 et 3) du convoyeur 1. Ces arceaux confèrent à la paroi 10 une section transversale à peu près constante, par exemple rectangulaire c.mme représenté à la figure 3, avec une paroi supérieure 13 et deux parois latérales 14 elles aussi fixées aux rives 11. De plus, deux câbles 15, enfilés dans des rangées longitudinales de trous 16 prévus dans la paroi supérieure 13, comportent des moyens (non représentés) de mise en tension et permettent d'éviter la flèche de cette paroi 13 entre les arceaux 11. En vue de profil (figure 1) , la paroi 13 descend légèrement d'amont vers l'aval. Deux rampes longitudinales 17 sont montées dans le tunnel 5, de part et d'autre des bouteilles 2, et s'étendent sur toute la longueur du tunnel. Chaque rampe comporte une fente longitudinale 18 située à peu 26 1 9550 près aux deux tiers de la hauteur des bouteilles 2 et orientée à environ vers le bas. Chaque ranpe est alimentée par une conduite 19 reliée au soamet du réservoir d'azote liquide 8 et traversant un orifice 20 de la paroi latérale 14 correspondante. Le fonctionnemnent de 1 'installation ainsi décrite est le suivant. En passant sous le dispositif 3, chaque bouteille reçoit, directement sur le produit 6, une petite quantité déterminée d'azote liquide. Ce liquide se vaporise progressivement au cours du passage dans le tunnel 5, en générant de l'azote gazeux qui chasse l'air contenu dans la partie supérieure des bouteilles. Pour accélérer cette vaporisation, notamment lorsque le produit 6 est un liquide organique qui ne se congèle pas sous l'effet de cette petite quantité d'azote liquide, les bouteilles 2 sont soumises à des chocs ou à des vibrations dans le tunnel 5, par des moyens connus non représentés, afin de briser en de multiples gouttelettes la goutte unique d'azote liquide qui se forme sur le produit 6 sous l'effet de la caléfaction. Le tunnel 5 a pour but d'empêcher la rétrodiffusion de l'air dans les bouteilles. Pour cela, la paroi supérieure 13 limite la section de passage des gaz autour des goulots des bouteilles et augmente la vitesse de sortie des gaz hors de ces goulots, et les rampes 17 injectent en permanence de l'azote gazeux dans le tunnel, cet azote gazeux léchant les bouteilles de haut en bas canroe indiqué sur la figure 3. La longueur du tunnel est choisie de façon que la fin de la vaporisation de l'azote liquide se produise un peu en amont de sa sortie. Ccmpte tenu de la décroissance du volume d'azote gazeux produit au fur et à mesure de cette vaporisation, la forme descendante de la paroi 13 permet d'engendrer une surpression à peu près constante dans les bouteilles 2 sur toute la longueur du tunnel, au moins dans la partie terminale de celui-ci. A leur sortie du tunnel 5, la partie supérieure des bouteilles contient ainsi de l'azote gazeux sous une légère surpression, ce qui maintient un courant ascendant d'azote pendant le bref laps de temps, de l'ordre de la seconde, qui sépare la sortie d'une bouteille du tunnel de l'instant o elle est munie d'un bouchon par le dispositif 4. On a pu ainsi obtenir des bouteilles contenant un produit organique avec un ciel gazeux constitué d'azote contenant un taux résiduel d'oxygène sensiblement constant de 3 à 4%, avec une surpression à peu près uniforme d'une bouteille à l'autre, de l'ordre de 50 à 100 mb. L'inertage du tunnel par les rampes 17 permet par ailleurs d'utiliser les vapeurs d'azote forrmées dans le réservoir 8 sous l'effet des entrées de chaleur naturelles, et, par consequent, n'induit aucune, ou presque aucune, consommation supplémentaire d'azote. L'invention s'applique au conditionnement de produits très divers, liquides ou pâteux notamment, tels que: boissons non gazeuses, pesticides, fongicides, produits phyto-sanitaires ou détergents liquides, solvants et produits chimiques ou pétroliers, cosmétiques et pharmaceutiques, etc.. . Les récipients peuvent être des bouteilles, des boîtes etc..., et être réalisés en verre, en métal, en matière plastique, etc... REVENDICATIONS 1. Installation de conditionnement de produits dans des récipients (2), du type comprenant un convoyeur (1) au-dessus duquel sont disposés un dispositif (3) d'injection de gaz liquéfié dans les récipients et, en aval de celui-ci par rapport au sens de déplacement du convoyeur, un dispositif (4) d'obturation des récipients, caractérisée en ce qu'elle comprend un dispositif (5) de protection des récipients contre l'air ambiant s'étendant entre le dispositif d'injection (3) et le dispositif d'obturation (4). 2. Installation suivant la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif de protection (5) forme un tunnel recouvrant le convoyeur (1). 3. Installation suivant l'une des revendications 1 et - 2, caractérisée en ce que le dispositif de protection (5) comporte, au moins sur une partie de sa longueur, une paroi supérieure (13) située à faible distance de l'ouverture des récipients (2). 4. Installation suivant la revendication 3, caractérisée en ce que ladite paroi supérieure (13) descend d'amont vers l'aval. 5. Installation suivant 1 'une des revendications 3 et 4, caractérisée en ce que ladite paroi supérieure (13) est souple. 6. Installation suivant la revendication 5, caractérisée en ce que ladite paroi supérieure (13) est prolongée par deux voiles latéraux (14) fixes de chaque côté du convoyeur (1) et est munie de moyens (15) de réglage de sa tension. 7. Installation suivant la revendication 2, caractérisée en ce qu'elle cormprend des moyens (17) d'injection dans le tunnel (5) dudit gaz à l'état gazeux. 8. Installation suivant la revendication 7, caractérisée en ce qu'elle comprend un réservoir (8)-de stockage de gaz liquéfié muni d'une conduite (7) d'alimentation en gaz liquéfié du dispositif d'injection (3) et d'une conduite (19) d'alimentation du tunnel (5) en gaz vaporisé partant de la partie supérieure du réservoir. 9. Installation suivant la revendication 8, caractérisée en ce que la conduite (19) d'alimentation en gaz vaporisé débouche dans deux rampes d'injection (17) s'étendant le long des bords du tunnel (5). 10. Installation suivant la revendication 9, caractérisée en ce que les ramrpes d'injection (17) sont situées au niveau de la partie 26 19550 supérieure des récipients (2) et catportent des ouvertures (18) d'injection de gaz orientées en oblique vers le bas, en direction des récipients.