Brevet FR2846301A1 — publié le 20040430

I La présente invention concerne un procédé de remplissage d'un emballage souple destiné à contenir un mélange de liquide et solide, tel que du jus et des légumes, en vue par exemple de leur conservation. Toutefois, bien que plus particulièrement prévu pour de telles 5 applications, ledit procédé de remplissage pourra également être utilisé pour tout autre type de mélange solide/liquide en vue de leur conservation, de leur transport, ou autres. Actuellement, on connaît des procédés de remplissage d'un emballage destiné à contenir un mélange de liquide et solide. Dans ce type de 10 procédé de remplissage, on utilise des emballages rigides, notamment en métal ou en verre. Cela étant, ces procédés de remplissage ne sont pas adaptés à des emballages souples tels que emballages en carton, ou composés polymères. En effet, ce type de procédé comprend une étape de formation du vide dans l'emballage de manière notamment à augmenter la vitesse de remplissage dudit emballage. Si une telle étape dans un procédé de remplissage d'un emballage rigide est possible, elle n'est pas envisageable dans un emballage souple puisqu'elle aboutirait à la déformation des parois du 20 contenant, ce qui d'une part détériorerait l'emballage et d'autre part empêcherait la maîtrise du niveau de liquide dans ledit emballage. Il faut également noter que, dans les procédés de remplissage d'emballage rigide, on utilise un nez de jutage permettant de remplir ledit emballage, ledit nez de jutage étant emmanché sur le bord de l'emballage 25 rigide. Dans le cas d'un procédé de remplissage d'un emballage souple, il n'est pas possible d'utiliser un nez de jutage classique puisque là encore les bords de l'emballage se déformeraient lors de l'emmanchement et créeraient un vide entre ledit nez de jutage et ledit emballage qui empêcherait le bon déroulement du remplissage. Le but de l'invention est de proposer un procédé de remplissage d'un emballage souple destiné à contenir un mélange de liquide et solide qui permet le remplissage dudit emballage souple sans déformation de celui-ci. Un autre but de la présente invention est de proposer un procédé de remplissage d'un emballage souple destiné à contenir un mélange 5 de liquide et solide qui permet une mise et/ou remise à niveau du liquide dans l'emballage souple. Un autre but de la présente invention est de proposer un procédé de remplissage d'un emballage souple destiné à contenir un mélange de liquide et solide qui permet un remplissage rapide dudit emballage en 10 réduisant les projections de liquide et les effets de vague. Un autre but de la présente invention est de proposer un dispositif de remplissage pour la mise en oeuvre du procédé tel que précité. Un autre but de la présente invention est de proposer un dispositif de remplissage d'un emballage souple destiné à contenir un mélange 15 de liquide et solide qui permet un remplissage rapide du doseur de liquide. Un autre but de la présente invention est de proposer un dispositif de remplissage d'un emballage souple destiné à contenir un mélange de liquide et solide qui présente des moyens de distribution permettant de favoriser l'écoulement des liquides. D'autres buts et avantages de la présente invention apparaîtront au cours de la description qui va suivre qui n'est donnée qu'à titre indicatif et qui n'a pas pour but de la limiter. Selon l'invention, le procédé de remplissage d'un emballage souple destiné à contenir un mélange de liquide et solide, tel que notamment 25 du jus et des légumes, en vue par exemple de leur conservation, comporte une succession d'étapes dans lesquelles on réalise, à l'aide notamment d'un doseur équipé d'un nez de jutage: - l'introduction préalable des solides dans l'emballage, - une première mise sous vide du doseur de liquide, 30 le remplissage du doseur de liquide, - le placement de l'emballage dans une chambre de vide, - la mise sous vide de l'emballage, - le remplissage de l'emballage. L'invention vise également un dispositif de remplissage d'un emballage souple pour la mise en oeuvre du procédé tel que précité. Elle sera mieux comprise à la lecture de la description suivante, accompagnée des dessins en annexe qui en font partie intégrante et parmi lesquels: - les figures 1 à 6 illustrent, selon des vues schématiques, un exemple de réalisation des différentes étapes du procédé conforme à 10 l'invention, - la figure 7 montre, selon une vue schématique en coupe un exemple de réalisation du doseur et du nez de jutage conforme à l'invention, - la figure 8 illustre en vue de dessus un exemple de réalisation du nez de jutage conforme à l'invention. La présente invention est relative à un dispositif et à un procédé de remplissage d'un emballage souple destiné à contenir un mélange de liquide et solide, tel que notamment du jus et des légumes, en vue par exemple de leur conservation. Comme représenté aux figures 1 à 6, le dispositif de 20 remplissage 1 comprend un doseur 2, un nez de jutage 3, une pompe à vide 28 reliée au doseur 2 par un premier moyen de sélection de pression 4, un nez de jutage 3, une chambre de vide 5. Ledit dispositif de remplissage 1 comporte également une cuve de stockage du liquide non représentée dans les dessins annexés ainsi que des moyens de liaison 6 entre ladite cuve de stockage et le 25 doseur 2. Le doseur 2 comprend notamment une entrée 7 communiquant avec lesdits moyens de liaison 6, et une sortie 8 communiquant avec le nez de jutage 3. En se reportant plus particulièrement à la figure 7, on voit que 30 l'ouverture et la fermeture des entrée et sortie 7 et 8 sont commandées par des clapets respectivement 9 et 10. Le clapet 9 est situé à l'intérieur desdits moyens de liaison 6 au niveau d'une chambre de transfert 11 entre lesdits moyens de liaison 6 et le doseur 2. Par ailleurs, le clapet 10 est également disposé au niveau 5 d'une chambre de transfert 12, cette fois entre le doseur 2 et le nez de jutage 3. Selon l'invention, comme le montre particulièrement la figure 7, les chambres de transfert 11 et 12 présentent une section qui s'élargit jusqu'au niveau de la tête des clapets 9, et 10 lorsque ceux-ci sont en position relevée 10 puis une section rétrécie jusqu'aux extrémités 13 et 14 desdites chambres 11 et 12. Cette section qui va en s'élargissant puis en diminuant permet de définir entre les parois des chambres de transfert 11 et 12 et les clapets 9 et 10 un espace annulaire dont les dimensions varient progressivement le long 15 desdites chambres de transfert 11 et 12 lorsque les clapets 9 et 10 sont en position relevée de manière à favoriser l'écoulement du liquide. Selon un mode préféré de réalisation, lesdites chambres de transfert 11 et 12 ont, selon une vue en coupe, une section en forme de double trapèze reliés au niveau de leur grande base. Selon le mode préféré de réalisation, le nez de jutage 3 comprend une première ouverture 17 destinée à permettre l'injection du liquide dans l'emballage 16. Ledit nez de jutage 3 comprend également une seconde ouverture 15 destinée à assurer une pression égale entre l'intérieur et l'extérieur dudit emballage 16. En se reportant plus particulièrement à la figure 8, qui représente une vue de dessous du nez de jutage 3 placé au niveau de la partie d'entrée 22 supérieure de l'emballage souple 16, on voit que la seconde ouverture 15 est constituée d'un ensemble de trous 21. Selon l'invention, la surface totale des trous 21 est supérieure à la superficie de l'espace 30 intermédiaire 19 défini entre les bords de l'emballage et les contours 20 du nez de jutage 3, au niveau de l'entrée 22 de l'emballage 16. Cette seconde ouverture 15 permet ainsi lors d'une étape de mise sous vide de l'intérieur dudit emballage 16 de favoriser le passage de l'air à travers ladite seconde ouverture 15 en limitant fortement les sorties d'air au niveau dudit espace intermédiaire 19 de manière à éviter les projections de liquide et/ou solide au niveau de la partie supérieure dudit emballage. Dans un mode de réalisation préféré, sont réalisées sur une plaque qui forme ainsi une grille lesdites première et seconde ouvertures 15 et 17 dudit nez de jutage 3 conçues de manière à empêcher le passage des solides contenus dans l'emballage 16. A ce niveau, il est important de signaler que, compte tenu des volumes variables des emballages dans le domaine de l'agro-alimentaire, il peut être utile d'utiliser un doseur 2 comportant des moyens de réglage de son volume tels que représentés dans les figures 1 à 6 afin de régler le volume dudit doseur 2 en fonction du volume de liquide à injecter dans ledit emballage 15 16. Cela étant, dans d'autres modes de réalisation de l'invention, on pourra utiliser un doseur 2 dont les dimensions ne seront pas réglables. La présente invention vise également un procédé de remplissage d'un emballage souple destiné à contenir un mélange de liquide et 20 solide, tel que notamment du jus et des légumes, en vue par exemple de leur conservation dans lequel on réalise les étapes successives suivantes, à l'aide d'un doseur 2 équipé d'un nez de jutage 3: - l'introduction préalable des solides dans l'emballage 16, - une première mise sous vide du doseur 2 de liquide, 25 - le remplissage du doseur 2 de liquide, - le placement de l'emballage 16 dans une chambre de vide 5, - la mise sous vide de l'emballage 16, - le remplissage de l'emballage 16. L'introduction des solides dans l'emballage peut être réalisée 30 de manière analogue aux moyens d'introduction connus de l'homme du métier dans le domaine du remplissage d'emballages rigides. En se reportant à la figure 1, on voit représentée l'étape correspondant à la première mise sous vide du doseur 2 de liquide. Cette mise sous vide, schématisée par la flèche 23, du doseur 2 est réalisée par la fermeture de l'entrée 7 et de la sortie 8 du doseur 2 et par l'actionnement du 5 premier moyen de sélection de pression 4 relié au doseur 2. Ledit premier moyen 4 déclenchant le fonctionnement de la pompe à vide 28. La fermeture de l'entrée 7 et de la sortie 8 du doseur est réalisée à partir respectivement des clapets 9 et 10. La figure 2 représente l'étape du remplissage du doseur 2 de 10 liquide. On voit que, dans cette étape, le clapet 9 est en position relevée permettant le transfert, schématisé par les flèches 24, du liquide vers le doseur 2, à partir d'une alimentation en produit 25. Il est important de noter à ce niveau que, dans un mode de 15 réalisation préféré, on peut réaliser avant cette première mise sous vide du doseur 2 le réglage du volume de ce dernier, au moyen d'une chambre réglable en volume, en fonction du volume de liquide à injecter dans ledit emballage 16. Dans un mode préféré de réalisation, la pression dans le 20 doseur 2 lors de la première mise sous vide est de l'ordre de 0,6 à 0,7 bar absolu. Cette faible pression permet d'accélérer le remplissage du doseur 2. A cet égard, la forme particulière de la chambre de transfert 11 participe également à la célérité du remplissage. Dans la pratique, avec ce type de dispositif de remplissage 1, 25 le temps de remplissage est compris entre 0,1 et 0,5 seconde et plus particulièrement voisin de 0,3 seconde pour un volume de 280 ml. La figure 3 correspond à l'étape de placement de l'emballage 16 dans la chambre de vide 5. A ce niveau, on peut souligner que cette étape peut être réalisée parallèlement ou concomitamment aux étapes de première 30 mise sous vide du doseur 2 de liquide et de remplissage dudit doseur 2. La mise sous vide est réalisée par l'introduction de l'emballage dans la chambre de vide 5, dont le vide est réalisé par un second moyen de sélection de pression 29 relié à ladite chambre 5, le vide se crée dans l'emballage par une liaison entre l'intérieur et l'extérieure réalisée par le nez de jutage 3. Selon un mode de réalisation avantageux, la pression dans l'emballage 16 lors de la mise sous vide est de l'ordre de 0,8 bar absolu. En se reportant aux figures 3 et 4, on voit que l'étape de remplissage dudit emballage 16 est réalisée en ouvrant la sortie 8 du doseur 2 permettant ainsi au liquide d'être évacué par l'intermédiaire du nez de jutage 3, 10 comme le schématise la flèche 26. En ouvrant la sortie 8 du doseur 2 on met à l'air sous pression atmosphérique au-dessus du liquide par ledit moyen de sélection de pression 4 - ce qui augmente la célérité du transfert. Lorsque l'étape de remplissage est terminée, on actionne le clapet 10 de manière à refermer ladite sortie 8 du doseur 2, comme le montre 15 la figure 5. Dans ce type de procédé de remplissage destiné à contenir un mélange de liquide et solide, il est particulièrement difficile de maîtriser la mise à niveau du liquide dans l'emballage. Toutefois, cette maîtrise est absolument essentielle, il est en effet indispensable d'éviter les contacts entre le mélange 20 solide/liquide et l'extérieur de l'emballage afin d'éviter les problèmes de salissure et de fermeture de l'emballage et, d'autre part, le volume d'air restant dans l'emballage doit être minimum afin d'assurer une bonne conservation du mélange. Pour ce faire, selon l'invention, on remplit ledit emballage au25 delà du niveau souhaité et on effectue une étape de ré-aspiration, simulée par la flèche 27 à la figure 6, dans le doseur 2 du liquide. Ainsi, après l'étape de remplissage de l'emballage 16, on replace l'emballage et le milieu extérieur à pression atmosphérique. On prévoit en outre une seconde mise sous vide du doseur 2, comme représentée à la 30 figure 5. Lorsque la mise sous vide est réalisée dans le doseur 2, on ouvre au moyen du clapet 10 la sortie 8 du doseur, ce qui compte tenu de la différence de pression entre l'emballage et l'intérieur du doseur 2 provoque le transfert de liquide en direction du doseur et donc l'aspiration des liquides de l'emballage vers le doseur permettant ainsi d'assurer la mise à niveau du 5 mélange liquide et solide dans l'emballage 16. Cette étape est illustrée par la figure 6. Le niveau est ensuite déterminé par la forme géométrique du nez de jutage 3, cela étant, il est important de noter que la différence entre le volume de remplissage initial et le volume correspondant au niveau de 10 remplissage final ne doit pas être supérieur à la capacité de réaspiration dans le doseur 2 qui nous est donné par la formule: capacité de ré-aspiration = (Patm - Pdoseur) x Vdose. Patm Cette étape supplémentaire de ré-aspiration 27 permet ainsi 15 de maîtriser le niveau final du mélange solide et liquide. On peut également souligner que, compte tenu du fait que la capacité de ré-aspiration dépend de la pression dans le doseur, on pourra choisir ou déterminer la pression dans ledit doseur 2 lors de la seconde mise sous vide en fonction de la capacité d'aspiration du liquide souhaitée. Le procédé de remplissage comporte également une étape dans laquelle on réalise, postérieurement audit remplissage proprement dit, une étape de fermeture de l'emballage 16. Naturellement, d'autres modes de réalisation, à la portée de l'homme de l'art, auraient pu être envisagés sans pour autant sortir du cadre 25 de la présente demande telle que définie par les revendications ci-après. REVENDICATIONS 1. Procédé de remplissage d'un emballage souple (16) destiné à contenir un mélange de liquide et solide, tel que notamment du jus et des légumes, en vue par exemple de leur conservation, dans lequel on réalise à l'aide d'un doseur (2) équipé d'un nez de jutage (3): - l'introduction préalable des solides dans l'emballage (16), - une première mise sous vide du doseur (2) de liquide, - le remplissage du doseur (2) de liquide, - le placement de l'emballage (16) dans une chambre de vide 1 0 (5), - la mise sous vide de l'emballage (16), - le remplissage de l'emballage (16). 2. Procédé de remplissage selon la revendication 1, dans lequel on prévoit en outre une seconde mise sous vide du doseur (2) et une 15 étape d'aspiration des liquides de l'emballage (16) vers le doseur (2) afin d'assurer la mise à niveau du mélange liquide et solide dans ledit emballage (16). 3. Procédé de remplissage selon la revendication 2 précédente, dans lequel la pression dans le doseur (2) lors de la seconde mise 20 sous vide est déterminée en fonction de la capacité d'aspiration du liquide souhaité, et de la célérité de transfert souhaitée. 4. Procédé de remplissage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la mise sous vide du doseur (2) est réalisée par la fermeture de l'entrée (7) et de la sortie (8) du doseur (2) et par 25 l'actionnement d'un premier moyen de sélection de pression (4) reliée audit doseur (2). 5. Procédé de remplissage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la pression dans le doseur (2) lors de la première mise sous vide est de l'ordre de 0,6 bar. 6. Procédé de remplissage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel la pression dans l'emballage (16) de la mise sous vide de ce dernier est de l'ordre de 0,6 bar. 7. Procédé de remplissage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel le remplissage de l'emballage (16) est réalisé en ouvrant la sortie (8) du doseur (2) permettant au liquide d'être évacué par l'intermédiaire d'un nez de jutage (3). 8. Procédé de remplissage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on réalise en outre avant la première mise sous vide du doseur (2) le réglage du volume de ce dernier en fonction du volume de liquide à injecter dans ledit emballage (16). 9. Procédé de remplissage selon l'une quelconque des revendications précédentes, dans lequel on réalise postérieurement au remplissage de l'emballage une étape de fermeture de ce dernier. 10. Dispositif de remplissage pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 9 précédentes, 15 comprenant: - une cuve de stockage de liquide, - un doseur (2) comportant une entrée (7) et une sortie (8), - un nez de jutage (3), - un premier moyen de sélection de pression (4) relié audit 20 doseur (2, - une chambre de vide (5), - un second moyen de sélection de pression (29) relié à ladite chambre de vide (5), - des moyens de liaison (6) entre ladite cuve de stockage et 25 ledit doseur (2). 11. Dispositif de remplissage selon la revendication 11, dans lequel lesdits moyens de liaison comprennent une chambre de transfert (11) présentant une section en forme de double trapèze reliés au niveau de leurs grandes bases de manière à favoriser l'écoulement des liquides. 12. Dispositif de remplissage selon l'une quelconque des revendications 10 ou 12, dans lequel le nez de jutage (3) comprend une première ouverture (15) destinée à permettre l'injection de liquide dans l'emballage et une seconde ouverture (17) destinée à assurer une pression égale entre l'intérieur et l'extérieur dudit emballage (16). 13. Dispositif de remplissage selon la revendication 13, dans 5 lequel ladite seconde ouverture (17) est constituée d'au moins un trou (18) dont la surface totale est supérieure à la superficie de l'espace intermédiaire (19) définie entre les bords dudit emballage (16) et le contour (20) du nez de jutage (3). 14. Dispositif de remplissage selon les revendications 13 et 14, 10 dans lequel on prévoit au niveau desdites première et seconde ouvertures (15, 17) du nez de jutage (3) une grille (21) de manière à empêcher le passage des solides.