Brevet FR2809376A1 — publié le 20011130

PROCEDE ET DISPOSITIF DE REMPLISSAGE SOUS VIDE DE CONTENANTS EN PRODUITS LIQUIDES OU PÂTEUX La présente invention concerne le domaine du conditionnement de produits introduits dans leurs emballages sous forme liquide ou pâteuse. Le remplissage de contenants avec des produits liquides ou pâteux pose généralement un délicat problème de présence de bulles ou poches d'air au sein du produit, du fait de plusieurs conséquences néfastes dont le risque de contamination d'un point vue sanitaire, l'imprécision quant à la dose réellement formée, et dans le cas de produits soumis ultérieurement à stérilisation, le gonflement, voire l'éclatement des contenants. Dans le cas où ceux-ci sont des emballages rigides en métal ou en verre, une solution consiste à réaliser l'opération de remplissage dans des conditions de vide partiel à l'intérieur du contenant. A cet effet, les têtes de remplissage sont prévues avec une base souple destinée à fermer façon étanche contenant par application à force le bord de ouverture, et comportent également plus de leur conduit de distribution de produit, un conduit d'aspiration pour réaliser un vide partiel à l'intérieur du contenant, qui se situe habituellement aux environs de 300 mbar. Cette technique étant basée strictement sur la rigidité l'emballage, sont exclus de son champ d'application tous les emballages souples ou semi- rigides, matériaux tels que carton, polyéthylène, etc., dont on sait qu'ils tendent à se généraliser de plus plus. C'est dans le but de pallier ce manque qu'a éte conçue l'invention. Elle consiste en un procédé de remplissage produit liquide ou pâteux de contenants, caractérisé ce pour éviter la présence de bulles ou poches d'air sein du produit introduit dans le contenant, l'opération de remplissage est effectuée alors que le contenant à remplir se trouve à l'intérieur d'un espace où est réalisé un vide partiel. Les conditions de vide étant les mêmes à l'intérieur et à l'extérieur du contenant, et obtenues sans exercer des contraintes d'aucune sorte sur celui- ci, la question de sa rigidité est complètement évacuée. L invention consiste également en un dispositi pour mise en #uvre dudit procédé, comprenant chemin de convoyage de contenants à remplir desservant un poste de remplissage desdits contenants en produit liquide ou pâteux, caractérisé en ce que ledit chemin de convoyage comporte un tunnel avec sas d'entrée et sas de sortie de part et d'autre d'une partie centrale constituant une chambre à vide au poste de remplissage. Dans une forme de réalisation de l'invention, ledit dispositif est une machine de remplissage rotative de type carrousel. Dans une forme de réalisation préférée de ladite machine, ledit carrousel comporte une succession d'alvéoles destinées à admettre chacune un contenant, lesdites alvéoles étant formées extérieurement dans une couronne à profil en cornière définie par une paroi verticale et une paroi supérieure horizontale, délimitées entre elles par des blocs de séparation jointifs avec lesdites parois, ledit tunnel etant formé par lesdites parois glissant de façon concentrique le long de parois complémentaires fixées sur portion la périphérie, pour définir ensemble une section de passage fermée, qu'obturent complètement lors de leur passage lesdits blocs de séparation entre alvéoles. Les caractéristiques et avantages de l'invention mentionnés ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement dans la description suivante, faite en relation avec les dessins joints, dans lesquels la Fig. 1 est une vue schématique de dessus représentant une partie de ligne de production comprenant une machine de remplissage selon 1 invention, et la Fig. 2 est une vue schématique formée de deux coupes radiales à angle droit de cette machine de remplissage, prises selon la ligne brisée II-II de la Fig. 1. L'invention va être décrite dans le cadre d'une application particulièrement intéressante, s'agissant de la mise en conserve de légumes dans des emballages en carton de type brique. Typiquement, et de façon connue en soi, il est prévu avec ces contenants, pour pallier à leur manque de rigidité, de les insérer dans des éléments porteurs ou godets agencés intérieurement à leur forme pour les transporter tout au long d'une ligne de production, afin de leur éviter tout risque de déformation et de maitriser parfaitement leur positionnement. Bien entendu, dans de nombreux cas autres, la structure des contenants est au moins pour partie suffisamment rigide pour permettre de les manipuler directement, sans recourir à ces éléments porteurs. Le long de la ligne de production, sont mises en #uvre successivement : (a) l'introduction d'une dose de légumes en tant que matière sèche, (b) le remplissage avec du jus, (c) la fermeture du contenant rabattement et collage de sa partie haute, (d) sterilisation. L'invention concerne l'étape (b), c'est-à-dire le remplissage avec du jus qui est effectué, dans l'exemple des dessins, avec une machine rotative de type carrousel où les godets G susmentionnés chargés de leur contenant en carton C (dénommés pour plus de simplicité ensembles GC dans la suite) sont introduits classiquement par une étoile de transfert E. A la Fig. 1, la machine M est représentée tres schématiquement sans sa partie supérieure, pour laisser apparaître que l'agencement de son carrousel Il comporte une succession ininterrompue d'alvéoles périphériques 10, séparées entre elles par des blocs cloisonnement radiaux 12 faisant saillie extérieurement sur toute la hauteur d'une paroi cylindrique révolution 11. Les alvéoles 10 sont dimensionnées manière à admettre intimement en profondeur et largeur un godet G, comme l'illustre la Fig. 1. On voit à la Fig. 2 que les alvéoles 10 sont recouvertes supérieurement, en débordement vers l'extérieur des blocs de cloisonnement 12, par une plaque en forme de disque 13 jointive avec la paroi 11, 1 ensemble constituant la base de la tourelle 1 de machine, portée rotative autour de l'axe vertical Y une table de base 2, par l'intermédiaire d'une liaison à couronnes 3, et entrainée en rotation par pignon moteur 4. La tourelle 1 comprend en outre, dessus de la plaque 13, une cuve de stockage de produit qui alimente une tête de remplissage 16 montée dans haut de chaque alvéole 10, en travers de la plaque 13, par un circuit avec vanne de dosage 17 propre à chacune ; laquelle vanne peut être de tout type connu (dosage volumétrique, débitmétrique, pondéral, à temporisation, etc.), tandis que la tête de remplissage 16 peut quant à elle être prévue, de façon connue, pour accomplir une fonction supplémentaire préalable de tassement de matières sèches introduites en amont de la machine M dans les contenants C. Conformément à l'invention, la machine M comprend une chambre à vide, sous la forme d'un tunnel 5 dans lequel passent les godets G avec leur contenant C. Le tunnel 5 occupe une partie de la périphérie du carrousel de la tourelle 1, longue angulairement de environ dans l'exemple représenté. Il est constitué de deux ensembles complémentaires de parois, premier ensemble formé par la paroi 11 et la plaque 13, tournant en glissant sur un second ensemble concentrique en arc de cercle, lequel est fixe, faisant partie de la table 2, et comprend une plaque horizontale ou sole 20 et une paroi verticale 21 jointives entre elles. Le tunnel 5 a donc une section radiale rectangulaire, délimitée par les parois deux à deux en regard, 13 et et 11 et 21, comme on le voit dans la partie gauche la Fig. 2. D'autre part, les blocs 12 de séparation entre les alvéoles 10 sont agencées et dimensionnées pour obturer complètement lors de leur passage la section du tunnel 5, de sorte que celui-ci en fait une succession d'espaces clos correspondant alvéoles se trouvant en regard de l'ensemble de parois 20, 21, lesquels espaces clos ne sont communicants entre voisins que de façon infime par les jeux de glissement entre les blocs 12 et les parois 20 et 21 La chambre à vide est en fait la partie centrale 50 du tunnel 5, qui représente par exemple le tiers environ de sa longueur, parties restantes de chaque côté formant des d'entrée et de sortie, respectivement 51 et 52. La chambre à vide 50 est donc obturée en chacune de ses extrémités aval par la succession de blocs 12 dans les sas 51 et 52. D'autre part, afin que les conditions de vide soient sensiblement uniformes dans toutes ses alvéoles, elle est prolongée radialement sur toute sa longueur au-delà de la paroi 13 par un compartiment d'aspiration 53 avec lequel elle communique par une ou plusieurs ouvertures ménagées à cet effet dans la paroi 13. Lors du fonctionnement, la chambre à vide est constamment en légère fuite, par les sas et 52, ainsi que par les jeux de glissement entre parois 11 et 20, et entre les parois 13 et 21, le long desquels peuvent être prévus des joints. Dans le tunnel 5, godets G avec leur contenant C glissent sur la sole prolongée en amont et en aval par les rails, respectivement 18 et formant classiquement le chemin de convoyage sous alvéoles 10. La machine M, qui assure le remplissage jus des contenants C après qu'ils ont reçu leur dose de légume en tant que matière sèche, fonctionne de la manière suivante. Comme le montre la Fig. 2, l'ensemble GC d'un godet avec son contenant, transféré par l'étoile E, arrive dans son alvéole 10, déposé sur les rails 18 à un niveau bas permettant son engagement sous la tête de remplissage 16. Ensuite, l'ensemble GC est élevé par une section ascendante des rails 18, de manière à faire pénétrer la tête 16 dans le haut du contenant C - la tête 16 étant éventuellement prévue pour accomplir par ce déplacement relatif l'opération préalable supplémentaire déjà mentionnée, s'agissant tassement des légumes dans le contenant C. Et c' dans ces conditions que l'ensemble GC arrive dans le sas 51, puis dans la chambre à vide 50 où est entretenu le vide souhaité, par exemple de l'ordre de 300 mbar. La position angulaire de chaque alvéole étant connue constamment au moyen d'un codeur, dès que l'ensemble GC a pénétré dans la chambre 50, l'opération de remplissage en jus est déclenchée, qui va se dérouler en totalité lors du transit dans la chambre . Dans le cas où mise à niveau est prévue, celle- peut être effectuée immédiatement en sortie du sas 52. Ensuite, l'ensemble CG est abaissé par les rails 19 pour que s'en dégage la tête de remplissage 16 afin que puisse avoir lieu son transfert le convoyeur T faisant suite à la machine M dans ligne de production. Bien que l'invention été décrite dans le cadre de la mise en conserve de legume, elle est bien entendu applicable au conditionnement de tous types de produits liquides ou pâteux, y compris des produits comprenant des morceaux, dans tous types de contenants : boites, bouteilles, barquettes, etc. REVENDICATIONS 1) Procédé de remplissage en produit liquide ou pâteux contenants (C), caractérisé en ce pour éviter présence de bulles ou poches d'air sein du produit introduit dans le contenant, l'opération de remplissage est effectuée alors que le contenant (C) à remplir se trouve à l'intérieur d'un espace où est réalisé un vide partiel. 2) Procédé selon la revendication 1, caractérisé en ce que ledit vide partiel est de l'ordre de 300 Procédé selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce qu'il est appliqué au remplissage de contenants en carton de type brique. 4) Dispositif pour la mise en #uvre du procédé selon l' des revendications 1 à 3, comprenant un chemin convoyage de contenants à remplir desservant un poste de remplissage desdits contenants en produit liquide pâteux, caractérisé en ce que ledit chemin de convoyage comporte un tunnel (5) avec sas d'entrée (51) et sas de sortie (52) de part et d'autre d'une partie centrale (50) constituant une chambre à vide au poste de remplissage. 5) Dispositif selon la revendication 4, caractérisé en ce qu'il est une machine de remplissage rotative (M) de type carrousel. 6) Machine selon la revendication 5, caractérisée en ce que ledit carrousel comporte une succession d'alvéoles (10) destinées à admettre chacune un contenant (C), lesdites alvéoles (10) étant formees extérieurement dans une couronne à profil en corniere définie par une paroi verticale (11) et une paroi supérieure horizontale (13), délimitées entre elles par des blocs de séparation (12) jointifs avec lesdites parois 13), ledit tunnel étant formé par lesdites parois 13) glissant de façon concentrique le long de parois complémentaires (20, 21) fixées sur portion la périphérie, pour définir ensemble section passage fermée, qu'obturent complètement lors de leur passage lesdits blocs de séparation (12) entre les alvéoles (10). 7) Machine selon la revendication 6, caractérisée en ce que la chambre à vide (50) est prolongée radialement vers l'extérieur par un compartiment d'aspiration (53).