Brevet FR2680152A1 — publié le 19930212

DISPOSITIF DE CONDITIONNEMENT SOUS VIDE DE PRODUITS ALIMENTAIRES La présente invention concerne le conditionnement sous vide de produits alimentaires contenus dans des barquettes ou terrines fermées hermétiquement au moyen d'un film de recouvrement de très faible épaisseur. Avec un film transparent, les produits emballés restent parfaitement visibles. On cherche alors à ce que le film soit appliqué parfaitement sur les produits, sans former de plis, pour obtenir ce que l'on appelle un "effet de peau" synonyme de bonne présentation. Dans son principe général, cette technique d'emballage sous vide est connue dépuis longtemps telle que décrite dans le brevet français nO 1 286 018 déposé le 18 janvier 1961 au nom de la Société Laroche Frères, elle consiste essentiellement à placer un produit à emballer sur un support imperméable déposé sur un plateau maintenu au niveau d'une première cloche à vide inférieure, à soulever celle-ci de manière qu'elle vienne en contact intime avec une seconde cloche supérieure, à faire le vide entre les deux cloches, à chauffer par 11 intermédiaire d'une rampe de chauffage dans la seconde cloche un film thermoplastique passant entre les deux cloches, à élever le plateau de manière que le produit vienne s'encastrer dans le film et, après scellement du film sur le support, à établir une pression au moins égale à la pression atmosphérique avant de séparer à nouveau les deux cloches. Par la suite, la technique a été développée pour être appliquée aux produits contenus dans des récipients tels que barquettes ou terrines, et dotés d'un bord thermosoudable. Dans ce contexte, des perfectionnements ont également été apportés, d'une part dans un but d'industrialisation, et d'autre part pour que le placage du film reste satisfaisant en cas de déformation importante résultant de ce que le produit ne remplit pas entièrement le récipient ou, au contraire, dépasse au-dessus de son bord. En pratique, il faut pour cela amener le film à sa température de ramollisement de façon précise. Dans certains cas, il est avantageux également de déformer le film préalablement à l'application sur le produit, pour y former une cavité, comme l'enseigne le brevet français nO 2 113 157 au nom de la Société W.R. Grace & Co. On connait par la demande de brevet français nO 2 622 171 déposée le 27 octobre 1987 au nom de la Société Mécaplastic une machine de conception récente pour le conditionnement sous vide de produits en barquette. Elle comprend une enceinte de soudure formée par la réunion de deux cloches mobiles inversées. La cloche supérieure est pourvue d'une tête de soudure et d'une plaque de chauffage du film de recouvrement, laquelle est montée avec une aptitude de déplacement vertical lui permettant de venir chauffer le film par contact et de s'escamoter ensuite vers le haut. Dans la cloche inférieure, les barquettes sont posées sur un plateau mobile verticalement, auquel sont associés des moyens pour supporter leur rebord lors de l'opération de soudure. Le but de l'invention est de concevoir un nouveau dispositif de conditionnement sous vide de produits en barquette ou terrine perfectionné, et qui soit apte à mettre en oeuvre la technique la plus adaptée à chaque situation. particulier. A cet effet, un tel dispositif comprenant une enceinte à vide formée de deux cloches séparables entre lesquelles passe le film de recouvrement, ot sont effectués la pose et la soudure du film, est caractérisé en ce que ladite enceinte est précédée en amont par une seconde enceinte à vide formée également de deux cloches séparables entre lesquelles passe préalablement le film, dont l'une comprend un moyen de chauffage du film. Cette disposition offre la possibilité de réaliser dans ladite première enceinte un chauffage précis et rapide du film, ainsi que le cas échéant une déformation préalable du film parfaitement contrôlée. Par ailleurs, ces opérations réalisées en temps masqué n'affectent en rien la cadence du dispositif. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront dans la description qui suit, faite en relation avec les dessins annexés dans lesquels la Fig. 1 est une vue schématique en coupe longitudinale d'un dispositif dont les deux enceintes à vide sont ouvertes, les Figs. 2 et 3 sont des vues semblables à la Fig. 1 représentant différentes étapes du cycle de fonctionnement du dispositif, la Fig. 4 est une vue de principe illustrant la mise en oeuvre de la déformation préalable du film par le même dispositif, et la Fig. 5 est une vue en plan d'une portion de lame de coupe particulièrement efficace pour réaliser la coupe du film après soudage. Tel que représenté aux Figs. 1 à 3, le dispositif selon l'invention comprend une enceinte principale 1 dans laquelle sont réalisées la pose, la soudure et la découpe du film de recouvrement F, et une seconde enceinte 2 la précédant en amont. Elles sont toutes deux formées d'une cloche inférieure et d'une cloche supérieure, respectivement la, lb et 2a, 2b qui viennent s'appliquer l'une contre l'autre à la fermeture. Le film de recouvrement F passe entre les cloches inférieures et supérieures des enceintes 1, 2. I1 provient d'une bobine 3, et est engagé sur des moyens de guidage 4 et 5. Le squelette sortant de l'enceinte 1 est récupéré sur une bobine, non représentée. L'ensemble de ces éléments, enceintes et moyens de défilement du film, sont montés de préférence sur un bâti unique dont apparaissent partiellement les supports 6 et 7 pour les cloches 2a et 2b. Dans l'enceinte 1, la cloche inférieure la est mobile tandis que la cloche supérieure lb est fixe, son bord inférieur se trouvant très légèrement au-dessus du plan de défilement du film F. Les quatre coins de la cloche lb sont réunis à un support inférieur 8 également fixe par quatre montants verticaux 9. I1 s'agit plus précisément de colonnes sur lesquelles sont montées des moyens ascenseurs 10 pour la cloche inférieure la. En pratique, les ensembles 9, 10 sont avantageusement des vérins à double tige. L'enceinte supérieure lb renferme classiquement une tête de soudure 11 destinée à venir s'appliquer sur le rebord des barquettes B ou terrines. Est également représentée très schématiquement une lame de coupe 12 formant une boucle autour de la tête de soudure 11. Bien entendu, la lame 12 est déplaçable verticalement par des moyens non montrés pour venir découper le film le plus près possible du bord externe de B. Selon une caractéristique de l'invention, contrairement aux lames à petite denture utilisées normalement, la lame 12 présente des dents pointues 12a en forme de V allongé, Fig. 5, de longueur importante puisque de l'ordre de 2 à 3 cm. On notera en outre que les dents 12a se succèdent de telle façon que les échancrures 12b entre dents adjacentes se terminent également en pointe. Dans la cloche inférieure 2, un plateau 13 destiné à recevoir les barquettes B est déplaçable verticalement au moyen d'un vérin 14, entre une position rentrée près du fond, Fig. 3, et une position complètement sortie, Fig. 1. Au plateau 13 est associée une cuve interne 15 montée sur des vérins 16. Elle sert à venir supporter par son bord supérieur le rebord des barquettes B, pour l'appliquer contre la tête 11 en entraînant le film F, afin que se réalise la soudure. Lorsque l'enceinte 1 est fermée, le film F est pincé entre les cloches la et lb, délimitant ainsi deux chambres non communicantes. I1 est donc nécessaire que chacune des cloches la, lb ait ses propres moyens à vide, non montrés dans les dessins. D'autre part, on doit prévoir la possibilité de faire communiquer sélectivement ces moyens à vide, pour réaliser un vide dans les deux chambres sans différentiel de pression. L'enceinte 2 est disposée à proximité immédiate de l'enceinte 1. L'espace interne de sa cloche inférieure la est inoccupé sauf cas particulier que l'on exposera plus loin, tandis que la cloche supérieure est pourvue d'une plaque de chauffage 17. Celle-ci est avantageusement du type agissant par contact direct, sa surface de chauffe se trouvant sensiblement dans le même plan que le bord de la cloche 2b. Les deux cloches 2a, 2b sont déplaçables verticalement par des vérins respectivement 18, 19 afin d'être toutes deux écartées du film F en position d'ouverture. Comme les cloches la, lb, chacune a des moyens à vide propres, mais en principe, il n'est pas nécessaire qu'ils soient sélectivement communicants. De préférence, le dispositif comprend en outre un moyen de chauffage supplémentaire par rayonnement dans l'enceinte 1, logé à l'intérieur de la tête de soudure li dans la cloche lb. Représenté sous la forme de la plaque 20, il sert à chauffer le film par rayonnement, pour maintenir et/ou corriger sa température après transfert de l'enceinte 2 à l'enceinte 1. En fonctionnement, la plaque 20 est fixe dans la cloche lb. Néanmoins, un moyen de réglage tel que la vis 21 peut être prévu pour ajuster au mieux son écartement par rapport au film F pour chaque cas d'utilisation. Le dispositif de l'invention offre l'avantage d'être adaptable pour mettre en oeuvre les diverses techniques de conditionnement en barquette ou terrine sous vide, que les produits soient dépassants ou non, et avec ou sans déformation préalable du film de recouvrement. Les Figs. 1 à 3 illustrent différentes étapes d'un cycle de fonctionnement du dispositif pour conditionner des produits dépassants, sans déformation préalable du film F. A la Fig. 1, les enceintes 1 et 2 sont ouvertes. Le vérin 14 du plateau 13 est totalement déployé, de sorte que celui-ci se trouve à l'extérieur de la cloche la, accessible pour être chargé manuellement ou automatiquement d'une barquette B. Pendant ce temps, l'enceinte 2 a été refermée, la plaque 17 étant chaude. Par une légère dépression dans la cloche 2b, ou une légère surpression dans la cloche 2a, le film F est appliqué contre la plaque 17. A noter que si l'on choisit cette seconde option, il faut de préférence utiliser de l'air propre étant donné qu'il est envoyé vers la face du film qui sera en contact avec le produit contenu dans la barquette B. Dès que le film a atteint la température de ramollissement, soit presque instantanément dans de telles conditions de chauffage par contact, les cloches 2a, 2b sont déplacées dans le sens de l'ouverture et le film est avancé d'un pas dans le sens de la flèche f, de manière que la partie chauffée se trouve sous la plaque 20. Dès la fin du transfert, la cloche inférieure la remonte jusqu'à fermeture de l'enceinte 1, le plateau 13 étant entre temps redescendu par rétraction du vérin 14. Le vide est réalisé simultanément dans les cloches la et lb, en prenant soin de ne faire apparaître aucun différentiel de pression afin que le film F ne soit pas déformé. Ensuite, la cuve interne 15 est déplacée vers le haut et, ce faisant, elle saisit la barquette B sous son rebord et l'entraîne avec elle. Le produit dépassant de la barquette B s'encastre dans le film ramolli F puis, en fin de course, le film et le rebord de la barquette sont appliqués contre la tête 11, de sorte que la soudure se réalise. Cette étape est représentée à la Fig. 2. Une fois que le scellement étanche du film sur la barquette B est assuré, la pression est rétablie simultanément dans les cloches la, lb, ce qui a pour effet de plaquer parfaitement le film sur le produit. La découpe du film autour du bord externe de la barquette B peut alors avoir lieu, tant que le film demeure pincé, vers l'intérieur entre la tête de soudure 11 et la cuve 15, et vers l'extérieur entre les bords jointifs des cloches la et lb. Le cycle étant terminé, l'enceinte 1 est ouverte par descente de la cloche inférieure la, Fig. 3. Par actionnement du vérin 14, le plateau 13 remonte pour permettre l'évacuation manuelle ou automatique de la barquette B et son remplacement par la suivante. On notera aux Figs. 2 et 3 que la seconde enceinte 2 est représentée fermée. En effet, le chauffage du film peut y avoir lieu tout le temps du cycle dans l'enceinte 1, l'ouverture n'étant nécessaire que pour l'avancée du film. La Fig. 4 illustre le cas où une déformation du film de recouvrement est réalisée préalablement à son application sur le produit à emballer. En pratique, il est utile de procéder ainsi notamment lorsque l'on conditionne des produits dépassant au-dessus du bord de la barquette B, mais qui sont cependant trop mous pour s'encastrer dans le film ramolli comme précédemment décrit sans que leur aspect s'en trouve affecté. De tels produits sont par exemple des pâtés ou autres conditionnés avant cuisson. Selon l'invention, la déformation préalable du film est réalisée dans l'enceinte 2. Après chauffage du film, par un différentiel de pression dans les cloches 2a, 2b, on crée une cavité ou poche C se développant dans le volume interne de la cloche inférieure 2a. Ensuite, après rééquilibre les pressions, on ouvre l'enceinte 2 et l'on transfère le film déformé dans l'enceinte 1. Il y arrive donc gonflé vers le bas. Dès fermeture de l'enceinte 1, on inverse le sens de la poche pour la faire se gonfler vers le haut selon C', par un différentiel de pression qui, de préférence, est réalisé au plus juste afin de ne pas provoquer de déformation supplémentaire. Bien entendu, ce processus implique qu'auparavant on ait réglé de façon adéquate la position de la plaque de chauffage 20 dans la cloche lb de l'enceinte 1. En général, la déformation préalable du film peut être maîtrisée de façon relativement satisfaisante par la seule modulation du différentiel de pression à réaliser entre les cloches 2a et 2b. Néanmoins, un moyen développé dans le cadre de l'invention permet d'obtenir une plus grande précision, et donc une mise en oeuvre encore améliorée du procédé de conditionnement. Ce moyen est illustré à la Fig. 4. I1 consiste en un jeu de formes telles que 22, s'insérant à l'intérieur de la cloche inférieure 2a de l'enceinte à vide 2 pour en modifier le volume interne ouvert sur le film F. En ayant recours à ces formes, lorsque le différentiel de pression est établi pour déformer le film F, celui-ci s'applique dans le creux de la forme utilisée, de sorte que le volume et la forme de la poche C créée sont parfaitement définis. Comme dans le cas précédemment décrit de conditionnement sans déformation préalable du film, le temps nécessaire au chauffage et à la déformation du film F dans l'enceinte 2 est sensiblement inférieur au temps de cycle dans l'enceinte 1 que l'on peut estimer de l'ordre de cinq secondes, de sorte que ces opérations sont effectuées en temps masqué. Par conséquent, du pont de vue de la cadence, le dispositif selon l'invention est dans tous les cas également performant. REVENDICATIONS 1) Dispositif de conditionnement sous vide de produits alimentaires contenus dans des barquettes ou terrines fermées hermétiquement au moyen d'un film de recouvrement (F) soudé sur leur rebord, comprenant une enceinte à vide (1) formée de deux cloches séparables (la), lb) entre lesquelles passe le film (F), où sont effectuées la pose et la soudure du film, caractérisé en ce que cette enceinte est précédée en amont par une seconde enceinte à vide (2) également formée de deux cloches (2a, 2b) entre lesquelles passe préalablement le film (F), dont l'une comprend un moyen de chauffage du film (F). 2) Dispositif selon la revendication 1, caractérisé en ce que dans les enceintes à vide (1, 2), les cloches (la, lb, 2a, 2b) sont pourvues de moyens à vide propres. 3) Dispositif selon la revendication 2, caractérisé en ce que dans l'enceinte (1), les moyens à vide des cloches (a, lb) sont sélectivement communicants. 4) Dispositif selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que le moyen de chauffage dans l'enceinte (2) est une plaque chauffante (17) agissant par contact direct, les deux cloches (2a, 2b) étant toutes deux déplaçables verticalement pour être écartées du plan de défilement du film (F) en position d'ouverture. 5) Dispositif selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisé en ce qu'un jeu de formes (22) s'insérant dans la cloche (2a) de l'enceinte (2) autre que celle où se trouve le moyen de chauffage du film (F) permet d'en modifier le volume interne ouvert sur le film. 6) Dispositif selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que dans l'enceinte (1), la cloche supérieure (lb) renferme une tête de soudure (11), tandis que la cloche inférieure (la) comprend un plateau (13) de réception de barquette (B) auquel est associée une cuve interne (15) destinée à supporter le rebord des barquettes (B) et à l'appliquer ainsi que le film (F) contre la tête (11) pour la réalisation de la soudure. 7) Dispositif selon la revendication 6, caractérisé en ce qu'unie plaque de chauffage par rayonnement (20) est prévue à l'intérieur de la tête de soudure (11), servant à maintenir et/ou corriger la température du film (F) suite à son transfert de l'enceinte (2) à l'enceinte (1). 8) Dispositif selon la revendication 7, caractérisé en ce que la plaque chauffante (20) est réglable en hauteur dans la cloche (lb). 9) Dispositif selon l'une des revendications 5 à 8, caractérisé en ce qu'il comprend en outre un moyen de découpe du film (F) après soudure autour du bord externe des barquettes (B), comprenant une lame (12) déplaçable verticalement et formant une boucle autour de la tête de soudure (11). 10) Dispositif selon la revendication 9, caractérisé en ce que la lame (12) présente des dents (12a) longues et pointues en forme de "V", se succédant de façon à former entre elles des échancrures dont la terminaison est également en pointe. 11) Dispositif selon la revendication 10, caractérisé en ce que la longueur des dents (la) est de l'ordre de 2 à 3 cm.