Brevet FR2852922A1 — publié le 20041001

I La présente invention concerne un procédé d'emballage stérile de produits, notamment de produits alimentaires ou de boissons dans des sachets d'emballage, un dispositif de soudure thermique d'un bouchon avec son embase pour un tel sachet d'emballage et un sachet d'emballage correspondant. Elle se rapporte plus particulièrement à un procédé d'emballage de fruits dans des sachets d'emballage stériles. La stérilisation de tels produits nécessite un remplissage à froid afin de conserver toutes les qualités du produit. A cet effet, les sachets d'emballage sont constitués d'un sac souple pourvu d'une ouverture de remplissage comprenant une embase en forme de bateau soudée 10 au sachet et un bouchon apte à refermer ladite embase, le remplissage des sachets s'effectuant par l'embase de l'ouverture de remplissage afin d'éviter une détérioration du produit. On connaît déjà dans l'état de la technique antérieure, notamment par la demande de brevet WO 00666436, un procédé d'emballage stérile et un 15 emballage souple tels que décrits ci-dessus. Cet emballage souple comporte une ouverture de remplissage pouvant être fermée par une coiffe susceptible d'être amenée au cours du procédé d'emballage dans une première et dans une deuxième position d'étanchéité par rapport à l'ouverture de remplissage, afin d'assurer constamment une stérilisation parfaite du produit. Bien qu'un tel procédé d'emballage s'avère satisfaisant, l'un des buts de la présente invention est de proposer un nouveau procédé d'emballage permettant de garantir après conditionnement une étanchéité parfaite dans le temps, à savoir chez le client, afin de ne pas endommager le produit. A cet effet, la présente invention a pour objet un procédé d'emballage 25 stérile de produits, notamment de produits alimentaires ou de boissons dans des sachets d'emballage, caractérisé en ce qu'on achemine successivement un par un les sachets pré-stérilisés équipés d'une embase et d'un bouchon, coiffant ladite embase au droit de différents postes, afin que l'on puisse effectuer les opérations suivantes: a/ stérilisation, par exemple, par ionisation du sachet, b/ retrait du bouchon de l'embase du sachet, c/ remplissage du sachet d'un produit alimentaire ou d'une boisson, d/ repositionnement du bouchon sur l'embase, el soumission de la zone de jonction du bouchon avec son embase à un échauffement thermique, et f/ évacuation dudit sachet d'emballage. Selon une variante de réalisation du procédé après échauffement de la zone de jonction du bouchon et de l'embase, la périphérie de cette zone de jonction est lissée de manière à lier intimement les deux matières du bouchon et de l'embase. Selon une caractéristique avantageuse de la présente invention, 10 l'échauffement thermique est réalisé par la diffusion d'un flux d'air chaud sous une température comprise entre 300 et 550 degrés Celsius, préférentiellement de l'ordre de 530 degrés Celsius, et sous une pression comprise entre 3 et 6 bars/cm2, préférentiellement de 5 bars/cm2, pendant un temps compris entre 2 et 6 secondes, préférentiellement 4,5 secondes, Un autre objet de la présente invention concerne un dispositif de soudure thermique pour la mise en oeuvre du procédé décrit ci-dessus, caractérisé en ce qu'il est constitué d'une cloche apte à se déplacer entre deux positions extrêmes, respectivement une position de repos et une position de travail dans laquelle ladite cloche coiffe le bouchon du sachet d'emballage, cette cloche étant munie 20 d'une chambre périphérique de circulation d'air chaud qui est reliée à deux entrées de flux d'air agencées à sa périphérie afin d'assurer une circulation d'un flux conjugué et homogène dans la chambre et d'un conduit périphérique de sortie, disposé en position de travail dans la zone de jonction du bouchon avec l'embase. Selon une caractéristique avantageuse de la présente invention, le conduit de sortie périphérique présente une hauteur d'ouverture de l'ordre de 0.5 mm limitant ainsi la transmission d'un flux d'air chaud à la seule zone de jonction du bouchon et de l'embase. Un autre objet de la présente invention concerne un sachet d'emballage 30 constitué d'un sac souple, réalisé en un matériau en feuille, pourvu d'une ouverture de remplissage comprenant une embase en forme de bateau soudée au sachet et un bouchon apte à refermer ladite embase, caractérisé en ce que le bouchon et l'embase sont rendus solidaires au niveau de leur zone de jonction par cohésion de leur matière respective, au moyen d'un traitement thermique. Selon un mode de réalisation préférentielle, la matière du bouchon et de l'embase sont identiques, en particulier réalisés en polyéthylène. Selon une variante de réalisation, le bouchon comporte, au niveau de la zone de jonction sur sa face extérieure, une collerette. Toujours selon l'invention, I'embase est munie d'une collerette sur laquelle vient reposer la face inférieure du bouchon dont le diamètre est au maximum égal au diamètre du bouchon avec sa collerette. Selon une caractéristique avantageuse, le bouchon est obtenu de moulage 10 et comporte un embout sécable permettant, d'une part, d'ouvrir le sachet et, d'autre part, de se servir en produit conditionné dans le sachet par un bec verseur et en ce que cet embout sécable est, en outre, maintenu au bouchon par un cordon issu de moulage et est pourvu d'un alésage lui permettant de se repositionner sur le bec verseur afin de protéger le contenu de l'emballage 15 quelque temps après sa première utilisation. Les caractéristiques de l'invention mentionnées ci-dessus, ainsi que d'autres, apparaîtront plus clairement à la lecture de la description suivante d'un exemple de réalisation, en se référant aux dessins annexés sur lesquels: - la figure 1 est une vue de détail en éclaté de l'ouverture de remplissage 20 d'un sachet selon la présente invention, - la figure 2 est une vue en perspective d'un dispositif de soudure thermique d'un bouchon avec son embase pour un sachet d'emballage, et - la figure 3 est une vue en coupe selon la ligne 11-11 de la figure 2. On peut voir à la figure 1 un sachet d'emballage 1 constitué d'un sac 25 souple 2, réalisé en un matériau en feuille, pourvu d'une ouverture de remplissage 3 comprenant une embase 4 en forme de bateau soudée au sachet et un bouchon 5 apte à refermer ladite embase 4. Ledit bouchon 5 est avantageusement moulé et comporte un embout sécable 6 permettant, d'une part, d'ouvrir le sachet et, d'autre part, de se servir 30 en produit conditionné dans le sachet par un bec verseur 7. Cet embout sécable 6 est, en outre, maintenu au bouchon 5 par un cordon 8 issu de moulage et est pourvu d'un alésage 9 lui permettant de se repositionner sur le bec verseur 7 afin de protéger le contenu de l'emballage quelque temps après sa première utilisation. Selon la présente invention, afin de garantir une étanchéité adéquate au produit stocké dans le sachet 2 vis-à-vis de l'air ambiant extérieur, le bouchon 5 et l'embase 4 sont rendus solidaires au niveau de leur zone de jonction A par cohésion de leur matière respective, au moyen d'un traitement thermique, tel que par exemple une soudure thermique. Il convient de noter qu'avantageusement la matière du bouchon 5 et de l'embase 4 sont identiques, tels que par exemple réalisés dans un polyéthylène afin de s'assurer de la fusion des matières et de leur adhérence au cours du refroidissement et ce afin d'empêcher toute pénétration d'air par ladite jonction. Le bouchon 5 présente, en outre, selon un mode de réalisation 15 préférentielle, au niveau de la jonction sur sa face extérieure une collerette 10, comme visible sur la figure 1, assurant ainsi un apport de matière suffisant en volume susceptible de pouvoir fondre et colmater l'espace entre la jonction du bouchon 5 et l'embase 4 en position de montage. On notera, à cet effet, que l'embase 4 est munie également d'une 20 collerette 11 sur laquelle vient reposer la face inférieure 12 du bouchon 5 dont le diamètre est au maximum égal au diamètre du bouchon 5 avec sa collerette 10, de préférence légèrement inférieure afin de permettre l'écoulement de la matière du bouchon lors de la soudure thermique. Il va maintenant être décrit en relation avec les figures 2 et 3, un dispositif 25 de soudure permettant de réaliser au cours du procédé de conditionnement, la liaison entre le bouchon 5 et l'embase 4. Ce dispositif de soudure est constitué d'une cloche 13 apte à se déplacer entre deux positions extrêmes, respectivement une position de repos et une position de travail (comme illustré à la figure 2) dans laquelle ladite cloche 13 30 coiffe le bouchon 5. Le déplacement de la cloche 13 est, par exemple, réalisé par l'intermédiaire d'un vérin pneumatique 14. Cette cloche 13 est munie d'une chambre périphérique 15 de circulation d'air chaud qui est reliée à deux entrées 16, 17 de flux d'air agencées à sa périphérie afin d'assurer une circulation d'un flux conjugué et homogène dans la chambre 15 et d'un conduit périphérique de sortie 18 disposé en position de travail dans la zone de jonction A du bouchon 5 avec l'embase 4. Ce conduit de sortie 18 périphérique présente une hauteur d'ouverture de 5 l'ordre de 0.5 mm afin de limiter la transmission d'un flux d'air chaud à la seule zone de jonction A du bouchon 5 et de l'embase 4 de manière à ne pas dégrader, par une élévation de température, le produit stocké dans le sachet 2. On notera à titre d'exemple, non limitatif, que de bons résultats de la liaison entre le bouchon 5 et son embase 4 sont obtenus avec une température de l'air 10 diffusé dans la chambre de la cloche de l'ordre de 530 degrés Celsius, sous une pression de 5 bars/cm2, pendant une durée de 4,5 secondes. Toutefois, des essais ont montré que des résultats étaient satisfaisants dans les intervalles de température et de pression suivantes d'air chaud sous une température comprise entre 300 et 550 degrés Celsius, et sous une pression 15 comprise entre 3 et 6 bars/cm2, pendant un temps compris entre 2 et 6 secondes, selon les caractéristiques du matériau de réalisation de l'embase et du bouchon, couramment utilisé pour de tels emballages. Comme visible sur la figure 2, on peut voir que la cloche 13 est constituée de deux flasques 19, 20 présentant la forme générale d'un parallélépipède rendu 20 solidaire entre eux par des moyens de visseries 21 classiques. Le procédé d'emballage stérile de produits, notamment de produits alimentaires ou de boissons dans des sachets d'emballage va maintenant être décrit. Les sachets pré-stérilisés équipés d'une embase 4 et d'un bouchon 5 25 coiffant ladite embase sont saisis un par un au moyen de pinces afin d'être acheminés au droit d'un dispositif de stérilisation, par exemple, par ionisation. L'acheminement des sachets se poursuit au droit d'un dispositif de remplissage des sachets dans lequel le bouchon est préalablement retiré de l'embase avant de remplir le sachet d'un produit alimentaire ou d'une boisson par l'embase. Le 30 bouchon est alors replacé sur l'embase avant que le sachet ne soit transporté jusqu'au poste de soudure dudit bouchon sur l'embase, la cloche 13 est alors amenée en position de coiffage du bouchon, s'ensuit alors la diffusion autour du bouchon d'un flux d'air chaud assurant la fusion des deux matières afin de fermer hermétiquement l'espace entre le bouchon et l'embase. La cloche 13 est ensuite repositionnée à sa position d'attente alors que le sachet poursuit son déplacement. Selon un mode de réalisation préférentielle, le sachet 2 est acheminé vers un poste de lissage de la zone de jonction qui a été chauffé afin de lier s intimement les deux matières garantissant une parfaite étanchéité et donner un aspect esthétique au produit, c'est-à-dire sans coulure disgracieuse dans certaines zones de la jonction du bouchon avec l'embase. Le sachet est alors évacué de la chaîne de conditionnement, éventuellement vers des moyens de conditionnement en paquet ou analogue. On comprend à la lecture de la description ci-dessus que le sachet et le procédé de conditionnement selon la présente invention sont relativement simples à réaliser et permettent de garantir tout contact du produit avec l'air ambiant extérieur au sachet susceptible de dégrader le produit stérilisé. Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec un mode de réalisation 15 particulier elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits. REVENDICATIONS 1. Procédé d'emballage stérile de produits, notamment de produits alimentaires ou de boissons dans des sachets d'emballage, caractérisé en ce qu'on achemine successivement un par un les sachets pré-stérilisés équipés 5 d'une embase et d'un bouchon coiffant ladite embase au droit de différents postes afin que l'on puisse effectuer les opérations suivantes: a/ stérilisation, par exemple, par ionisation du sachet, b/ retrait du bouchon de l'embase du sachet, c/ remplissage du sachet d'un produit alimentaire ou d'une boisson, d/ repositionnement du bouchon sur l'embase, e/ soumission de la zone de jonction du bouchon avec son embase à un échauffement thermique, et f/ évacuation dudit sachet d'emballage. 2. Procédé d'emballage stérile de produits selon la revendication 1, caractérisé en ce qu'après échauffement de la zone de jonction (A) du bouchon (5) et de l'embase (4), la périphérie de cette zone de jonction est lissée de manière à lier intimement les deux matières du bouchon et de l'embase. 3. Procédé d'emballage stérile de produits selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que l'échauffement thermique est réalisé par la diffusion 20 d'un flux d'air chaud sous une température comprise entre 300 et 550 degrés Celsius, préférentiellement de l'ordre de 530 degrés Celsius, et sous une pression comprise entre 3 et 6 bars/cm2, préférentiellement de 5 bars/cm2, pendant un temps compris entre 2 et 6 secondes, préférentiellement 4,5 secondes. 4. Dispositif de soudure thermique pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il est constitué d'une cloche (13) apte à se déplacer entre deux positions extrêmes, respectivement une position de repos et une position de travail dans laquelle ladite cloche (13) coiffe le bouchon (5) du sachet d'emballage (2), cette cloche 30 (13) étant munie d'une chambre périphérique (15) de circulation d'air chaud qui est reliée à deux entrées (16, 17) de flux d'air agencées à sa périphérie afin d'assurer une circulation d'un flux conjugué et homogène dans la chambre (15) et d'un conduit périphérique de sortie (18) disposé en position de travail dans la zone de jonction (A) du bouchon (5) avec l'embase (4). 5. Dispositif de soudure thermique selon la revendication 4, caractérisé en ce que le conduit de sortie périphérique (18) présente une hauteur d'ouverture de l'ordre de 0.5 mm limitant ainsi la transmission d'un flux d'air chaud à la seule zone de jonction du bouchon et de l'embase. 6. Sachet d'emballage constitué d'un sac souple, réalisé en un matériau en feuille, pourvu d'une ouverture de remplissage (3) comprenant une embase (4) en forme de bateau soudée au sachet et un bouchon (5) apte à refermer ladite embase (4), caractérisé en ce que le bouchon (5) et l'embase (4) sont rendus solidaires au niveau de leur zone de jonction (A) par cohésion de leur matière respective, au moyen d'un traitement thermique. 7. Sachet d'emballage selon la revendication 6, caractérisé en ce que la matière du bouchon (5) et de l'embase (4) sont identiques, en particulier, sont réalisés en polyéthylène. 8. Sachet d'emballage selon la revendication 6 ou 7, caractérisé en ce que le bouchon (5) comporte au niveau de la zone de jonction (A) sur sa face 20 extérieure une collerette (10). 9. Sachet d'emballage selon la revendication 8, caractérisé en ce que l'embase (4) est munie d'une collerette (11) sur laquelle vient reposer la face inférieure (12) du bouchon (5) dont le diamètre est au maximum égal au diamètre du bouchon (5) avec sa collerette (10). 10. Sachet d'emballage selon l'une quelconque des revendications 6 à 9, caractérisé en ce que le bouchon (5) est obtenu de moulage et comporte un embout sécable (6) permettant, d'une part, d'ouvrir le sachet et, d'autre part, de se servir en produit conditionné dans le sachet par un bec verseur (7) et en ce que cet embout sécable (6) est, en outre, maintenu au bouchon (5) par un cordon 30 (8) issu de moulage et est pourvu d'un alésage (9) lui permettant de se repositionner sur le bec verseur (7) afin de protéger le contenu de l'emballage quelque temps après sa première utilisation.