Brevet FR2738216A1 — publié le 19970307

La présente invention a pour objet un procédé et un dispositif de contrôle de l'atmosphère de pots qui sont fabriqués en continu et qui sont scellés par un opercule. Les machines de remplissage et de scellage de pots mettent en oeuvre classiquement une bande thermoformée qui se déplace par pas de poste en poste pour être remplis et ensuite scellés individuellement par soudure périmétrique d'un opercule, à partir en général d'une feuille d'aluminium ou d'aluminium revêtu de polyéthylène, ou de complexe à une température de l'ordre de 180' C. Dans le cas notamment des produits alimentaires, la qualité de conservation des produits est conditionnée par la qualité de l'atmosphère du pot entre l'opercule et le produit qui remplit le pot. Une technique connue à cet effet met en oeuvre l'injection de gaz dans un tunnel en légère surpression que traversent les pots avant application et soudage de l'opercule. La mise en oeuvre de tels tunnels d'injection de gaz ne permet que difficilement le contrôle permanent de l'ultra propreté et implique en outre une consommation élevée de gaz. De plus, pour des raisons de conservation ou de présentation des pots, notamment pour éviter tout aspect "bombé" des pots ou des opercules, il peut y avoir intérêt à réaliser une certaine dépression ("vide") dans l'espace de tête du pot, entre l'opercule et le produit. Un procédé connu consiste à appliquer une cloche dans laquelle est créé un vide adapté. Ce procédé ne permet de contrôler la dépression que de manière approximative. La présente invention propose un procédé ne présentant pas les inconvénients précités. L'invention concerne ainsi un procédé de contrôle d'atmosphère de pots solidaires les uns des autres par leurs bords périphériques et qui sont scellés après leur remplissage par un opercule commun à un ensemble de pots et formant un scellement individuel de chacun des pots caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes: a) réaliser pour chaque ensemble de pots un scellement périmétrique de l'opercule sur un périmètre correspondant audit ensemble de pots ainsi qu'au moins une ouverture dans l'opercule à l'intérieur de ce périmètre; b) réaliser à travers l'ouverture, ou les ouvertures, une étape de contrôle de l'atmosphère de l'espace interne situé entre l'opercule et le produit contenu dans les pots; c) sceller la ou les ouvertures; d) sceller l'opercule sur les bords périphériques de chaque pot pour former lesdits scellements individuels. La ou les ouvertures dans l'opercule peuvent être réalisée(s) avant, simultanément ou après ledit scellement périmétrique. La ou les ouvertures sont avantageusement située(s) au-dessus des bords périphériques et de préférence dans une région de croisement des bords périphériques de quatre pots adjacents. Le procédé peut alors comporter après l'étape d), une étape d'enlèvement de ladite région de croisement. Selon une variante particulièrement avantageuse, le procédé est caractérisé en ce qu'il comporte éventuellement après l'étape a), et, avant l'étape b), une étape consistant à plaquer au moins une ventouse sur l'opercule et une étape consistant à écarter celui-ci de la face supérieure des pots. L'étape a) peut avantageusement comporter les sous-étapes suivantes: a1) réaliser ledit scellement périmétrique, puis a2) réaliser la ou les ouvertures de l'opercule. La ventouse est plaquée sur l'opercule une fois le scellement périmétrique réalisé. La ou les ouvertures peuvent être réalisées après le plaquage de la ventouse, notamment dans le cas o celle-ci porte un poinçon. La ventouse comporte avantageusement une première région par exemple une région centrale présentant au moins une ouverture permettant le contrôle de l'atmosphère et une deuxième région d'aspiration, par exemple une région annulaire d'aspiration entourant la région centrale pour réaliser ledit écartement de l'opercule, ou l'inverse, c'est-à-dire que la région annulaire est la première région et la région centrale est la deuxième région. Avantageusement, à travers la ventouse, un poinçon et/ou une tête de soudage concentrique permettent d'abord un perçage puis ensuite un scellement de la ou des ouvertures. Selon un premier mode de réalisation correspondant à la création d'une dépression, le procédé met en oeuvre une seule ventouse, et l'opercule présente une seule ouverture pour chaque ensemble de pots. Au cours de l'étape b), le contrôle de l'atmosphère est réalisé par aspiration à travers l'ouverture de l'opercule mis en communication avec la partie en dépression de la ventouse. Selon un deuxième mode de réalisation correspondant à une injection de gaz, le procédé est caractérisé en ce que l'opercule présente au moins deux ouvertures pour chaque ensemble de pots, en ce qu'il met en oeuvre au moins deux ventouses, ou dispositifs équivalents, et en ce qu'au cours de l'étape b), le contrôle de l'atmosphère est réalisé par injection de gaz par l'ouverture de la région centrale d'une des ventouses et une des ouvertures de l'opercule, et par aspiration à travers l'autre ouverture de l'opercule et l'ouverture de la région centrale de l'autre ventouse. Une étape de découpe peut être réalisée après l'étape d), pour permettre de séparer les pots soit sous forme de dits ensembles, soit sous forme de sous- ensembles, soit sous forme de pots individuels. L'invention concerne également un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé tel que défini ci- dessus et comportant une ventouse présentant une première région ayant au moins une ouverture permettant le contrôle de l'atmosphère et une deuxième région d'aspiration pour réaliser ledit écartement de l'opercule. La première région peut être une région centrale et la deuxième région est une région annulaire entourant la région centrale, ou l'inverse. Selon un mode de réalisation préféré, la ventouse comporte un poinçon et/ou une tête de soudage qui sont coaxiaux à l'ouverture de la région centrale. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront mieux à la lecture de la description qui va suivre, donnée à titre d'exemple non limitatif, en liaison avec les dessins, dans lesquels: - les figures 1 et 2 représentent deux variantes du procédé selon l'invention mettant en oeuvre respectivement une et deux ventouses; - les figures 3a et 3b représentent respectivement en coupe A-A et en vue de dessous une ventouse pouvant être utilisée dans le procédé selon les figures 1 et 2; - et la figure 4 représente en coupe AA un mode de réalisation préféré d'une ventouse pouvant être utilisée dans le procédé selon l'invention. La figure 1 illustre le procédé selon l'invention dans le cas d'une mise sous vide de pots 2. Une bande thermoformée 1 comportant des pots remplis 2 est déplacée en mode pas à pas entre différents postes avec un pas de déplacement P dans le sens de la flèche F. Au poste I, est réalisée une soudure périmétrique 3 étanche par électro-soudage classique. Cette soudure périmétrique 3 intéresse un ensemble ou pack de pots, ici au nombre de 8, pour le pas P. Cette soudure périmétrique 3 peut être confondue totalement ou partiellement avec des cordons de soudure qui resteront sur les pots commercialisés. Ensuite, un poinçon creux 4 réalise, pour chaque ensemble de pots, un trou ou une fente 17 dans l'opercule 14 éventuellement au-dessus d'une cavité 27 réalisée au moment du formage de la bande plastique 1. En variante, les trous ou fentes 17 peuvent avoir été réalisés dans l'opercule 14 sur un poste précédent ou avoir été prédécoupés dans l'opercule 14. Les trous ou fentes 17 servent de points de passage aux échanges d'air ou de gaz entre la partie scellée et une source extérieure. Les trous ou fentes 17 sont réalisés dans les bords périphériques 28 et de préférence dans les zones du plan de bande référencées 9 situées à l'intersection des bords périphériques 28 de quatre pots adjacents. Les zones 9 seront évacuées lors de la découpe au poste III. Une ventouse désignée par le repère général 5 présente une chambre annulaire 31 (voir figures 3a et 3_), délimitée par des parois externe 25 et interne 26, qui assure l'aspiration de l'opercule 14 qui se plaque sur la ventouse 5. La face inférieure des parois 25 et 26 définit un plan et porte des joints 40. Une tête 12 qui porte la ventouse 5 remonte de quelques millimètres et l'opercule 14 n'est alors plus plaqué sur la face supérieure de la bande 1. La ventouse 5 présente une chambre centrale 32 pourvue d'une ouverture 20. En variante, la chambre 32 peut avoir un diamètre supérieur à celui de l'ouverture 20. Le vide se fait progressivement à travers l'ouverture 20, d'o mise en dépression de la chambre centrale 32 et de la tête des pots 2 située dans la zone définie par le périmètre soudé 3, le bord 29 des pots 2 et le produit 30 contenu dans les pots 2, par aspiration de l'air 7 jusqu'à une pression calibrée par un générateur de vide. On notera que l'état créé par le vide ou la dépression présent dans la chambre 32 doit être bien inférieur à l'apport induit par le vide présent dans la chambre 31, sans quoi l'opercule 14 ne serait plus maintenu plaqué contre la ventouse 5. En variante, la mise en dépression peut s'effectuer dans la chambre 31 alors que l'aspiration de l'opercule est réalisée grâce à la chambre 32. Dans le cas o la ventouse 5 porte un poinçon 4 (voir figure 4) permettant de réaliser le trou ou la fente 17, le poinçon 4 étant coaxial à l'ouverture 20, le vide ou la dépression se fait dans la chambre centrale 32 par le conduit central 34 du poinçon 4, lorsque celui-ci est en position relevée. Une fois l'atmosphère contrôlée et la pression voulue obtenue, une tête de soudage 6 annulaire ou circulaire, coaxiale à l'ouverture 20 de la ventouse 5, descend à son tour et réalise l'étanchéité autour du trou de la fente 17 par soudure sur les zones 9 de la bande 1. Cette tête de soudage 6 est annulaire si les trous ou les fentes 17 sont réalisés sur le poste I, ou bien circulaire ou annulaire si les trous ou les fentes 17 ont été réalisés sur un poste précédent ou prédécoupés dans l'opercule 14. Ensuite, la ou les têtes 30 de contrôle d'atmosphère reviennent en position haute jusqu'au cycle suivant. Le poste II est un poste de soudure classique équipé d'une électrode de soudure qui assure la soudure périmétrique individuelle 8 de chacun des pots 2 selon un contour 15. En variante, la soudure individuelle 8 peut être réalisée par l'outil de soudure du poste I dans un deuxième pas de l'outil de soudure du poste I. Le poste III est constitué principalement d'un outil de découpe assurant la découpe par sous-ensembles de packs commerciaux, ici de quatre pots, correspondant à la moitié d'un ensemble de huit pots ou bien par pots individuels. La zone 9 qui a servi à la soudure par la tête de soudage 4 circulaire ou annulaire du poste I est évacuée lors de la découpe par découpage d'une zone en forme d'étoile 9. Dans le cas d'une découpe par pots individuels, la zone 9 est intégrée aux déchets de plastique que l'on appelle la grille. La figure 2 illustre le procédé selon l'invention dans le cas d'injection de gaz en mélange ou de remplacement de l'air des pots 2. Le procédé est essentiellement le même que celui défini par la figure 1. Deux trous 18 et 19 sont ménagés dans l'opercule 14 pour chaque ensemble de pots 2. L'objectif est de créer un balayage de gaz 11 dans la zone soudée 3. Il met ici en oeuvre un dispositif à deux têtes 10 et 12, au lieu d'une précédemment, ou à tête double, piloté en mouvement par une unique motorisation. A chaque tête (10, 12) correspond un trou ou une fente (18, 19). On notera qu'on pourrait également installer un nombre plus élevé de têtes. La tête 10 qui porte une ventouse 5 réalise les trois fonctions décrites par la figure 1 mais sa partie centrale (chambre 32 des figures 3a et 3b), au lieu de créer le vide sous l'opercule 14, assure l'injection du mélange gazeux, dont la circulation est indiquée par les flèches 11. La tête 12 assure exactement les mêmes fonctions que la tête 12 de la figure 1: la ventouse 5 qu'elle porte réalise l'aspiration de l'opercule 14 et l'extraction de l'air initialement contenu dans les pots 2. Le contrôle des temps et des débits d'injection et d'aspiration permet d'ajuster la composition de l'atmosphère dans la tête des pots 2. Le procédé décrit ci-dessus permet un parfait contrôle d'atmosphère en tête de pot (composition chimique, pression et éventuellement température). I1 ne présente aucun risque de pollution externe, étant donné l'étanchéité procurée par sa soudure périmétrique 3. En outre, il offre une bonne sécurité et une bonne fiabilité ainsi qu'une faible consommation d'énergie d'aspiration ou de circulation de gaz. La ventouse 5 représentée à la figure 4 présente, coaxialement à l'ouverture 20, un poinçon 4 pourvu d'un conduit central 34 entouré d'une tête de soudage annulaire ou circulaire 6 guidée par l'ouverture 20. Cette ventouse 5 permet d'assurer toutes les fonctions prévues au poste I dans le cas o l'ouverture des trous (17, 18, 19) est réalisée sur ce poste. Dans le cas o les ouvertures 17, 18, 19 sont réalisées avant le poste I, la ventouse 5 de la figure 4 ne comporte que la tête de soudage 6. REVENDICATIONS 1. Procédé de contrôle de l'atmosphère de pots solidaires les uns des autres par leurs bords périphériques et qui sont scellés après leur remplissage par un opercule commun à un ensemble de pots et formant un scellement individuel de chacun des pots caractérisé en ce qu'il comporte les étapes suivantes: a) réaliser pour chaque ensemble de pots un scellement périmétrique de l'opercule (14) sur un périmètre (3) correspondant audit ensemble de pots (2) ainsi qu'au moins une ouverture (17, 18, 19) dans l'opercule (14) à l'intérieur de ce périmètre; b) réaliser à travers l'ouverture ou les ouvertures (17, 18, 19) une étape de contrôle de l'atmosphère de l'espace interne situé entre l'opercule (14) et le produit (30) contenu dans les pots (2); c) sceller la ou les ouvertures (17, 18, 19); d) sceller l'opercule (14) sur les bords périphériques (28) de chaque pot (2) pour former lesdits scellements individuels. 2. Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que la ou les ouvertures (17, 18, 19) est/sont située(s) au-dessus des bords périphériques (9, 28). 3. Procédé selon la revendication 2, caractérisé en ce que la ou les ouvertures est/sont située(s) dans une région de croisement (9) des bords périphériques (28) de quatre pots (2) adjacents. 4. Procédé selon la revendication 3, caractérisé en ce qu'il comporte après l'étape d), une étape d'enlèvement de ladite région de croisement (9). 5. Procédé selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte, avant l'étape b), une étape consistant à plaquer au moins une ventouse (5) sur l'opercule (14) et une étape consistant à écarter celui-ci (14) de la face supérieure des pots (2). 6. Procédé selon la revendication 5, caractérisé en ce que l'étape a) comporte successivement les sous- étapes suivantes: a1) réaliser ledit scellement périmétrique, a2) réaliser la ou les ouvertures de l'opercule, et en ce que l'étape consistant à plaquer au moins une ventouse sur l'opercule est réalisée entre les sous- étapes a1 et a2. 7. Procédé selon la revendication 6, caractérisé en ce que la ventouse (5) porte un poinçon et/ou une tête de soudage (6) permettant un scellement de la ou des ouvertures (17, 18, 19). 8. Procédé selon une des revendications 5 à 7, caractérisé en ce que la ventouse (5) comporte une première région (32) présentant au moins une ouverture (20) permettant le contrôle de l'atmosphère et une deuxième région (31) d'aspiration pour réaliser ledit écartement de l'opercule (14). 9. Procédé selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'une desdites régions (31,32) est une région centrale (32), et en ce que l'autre dite région (32,31) est une région annulaire (31) entourant la région centrale. 10. Procédé selon une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce qu'il met en oeuvre une seule ventouse (5), en ce que l'opercule (14) présente une seule ouverture (17) pour chaque ensemble de pots (2) et en ce qu'au cours de l'étape b), le contrôle de l'atmosphère est réalisé par aspiration à travers l'ouverture (17) de l'opercule (5) mis en communication avec la partie en dépression de la ventouse (5). 11. Procédé selon une des revendications 8 ou 9, caractérisé en ce que l'opercule (14) présente deux ouvertures (18, 19) pour chaque ensemble de pots et en ce qu'il met en oeuvre deux ventouses (5), et en ce qu'au cours de l'étape b) le contrôle de l'atmosphère est réalisé par injection de gaz par l'ouverture (20) de la région centrale (32) d'une des ventouses (5) et par une des ouvertures (18) de l'opercule (14), et par aspiration à travers l'autre ouverture (19) de l'opercule (14) et par l'ouverture (20) de la région centrale (32) de l'autre ventouse (5). 12. Procédé selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'au cours de l'étape a), ladite ouverture (17, 18, 19) est réalisée avant le scellement périmétrique de l'opercule (14). 13. Procédé selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il présente, après l'étape d), une étape de découpe permettant de séparer les pots (2) soit sous forme de dits ensembles, soit sous forme de sous-ensembles, soit sous forme de pots individuels. 14. Dispositif pour la mise en oeuvre du procédé selon une des revendications précédentes, caractérisé en ce qu'il comporte une ventouse (5) présentant une première région ayant au moins une ouverture (20) permettant le contrôle de l'atmosphère et une deuxième région d'aspiration pour réaliser ledit écartement de l'opercule (14). 15. Dispositif selon la revendication 14, caractérisé en ce que la ventouse (5) comporte un poinçon (4) et/ou une tête de soudage (6) coaxiaux à l'ouverture (20) de la région centrale (32).