Brevet FR2914278A1 — publié le 20081003

PROCÉDÉ ET DISPOSITIF DE CONDITIONNEMENT DE DENRÉES PÉRISSABLES TELS LES FRUITS DOMAINE D'APPLICATION DE L'INVENTION La présente invention a trait au domaine du 5 conditionnement des denrées périssables et notamment aux adaptations permettant de les emballer dans les meilleures conditions. DESCRIPTION DE L'ART ANTÉRIEUR Il existe dans l'art antérieur, une pluralité de 10 procédés et de machines permettant de les mettre en oeuvre, assurant le conditionnement de denrées périssables sous vide ou sous atmosphère protectrice. Ainsi par exemple, il existe des machines assurant dans une même chaîne les opérations de formage des emballages, de remplissage et de fermeture hermétique par soudage. Le formage consiste en un réchauffage d'une matière plastique se présentant sous la forme d'un film mis sous vide ou déformé à des fins de création d'une forme concave constituant un volume d'accueil susceptible d'être rempli par lesdites denrées à conditionner. La fermeture hermétique est réalisée par soudure d'un autre film plastique sur le volume rempli dans une atmosphère contrôlée telles celles requérant une mise sous 25 vide ou une adjonction de gaz. Plus précisément, une fois que le contenant et le film disposé au-dessus, sont mis sous vide, la soudure est réalisée. La demanderesse y a constaté les inconvénients suivants . 30 - les conditions d'humidité associées notamment au déplacement de l'air pour la mise sous vide, dans lesquelles est réalisée la soudure, ne conduisent pas à une opération de fermeture optimisée, - l'utilisation d'un film plastique transparent tend 35 à faire diminuer la durée de conservation des denrées, - la mise sous vide peut plaquer le film contre les 15 20 - 2 denrées et les endommager, - la mise sous vide est susceptible de créer un décalage entre le film supérieur et le film inférieur, - les parties ne devant pas être soudées sont mal protégées, - le volume des contenants obtenus par déformation d'un film est réduit, - etc... La combinaison de ces différents inconvénients peut 10 avoir pour conséquence, un pourcentage particulièrement important de pertes. DESCRIPTION DE L'INVENTION Partant de cet état de fait, la demanderesse a mené des recherches visant à améliorer les différentes phases 15 d'un procédé de conditionnement sous vide ou sous atmosphère protectrice. La demanderesse s'est notamment basée sur un cahier des charges lié au conditionnement des fruits et des champignons. Ces recherches ont abouti à la conception d'un 20 procédé de conditionnement de denrées périssables du type de celui comportant notamment les phases suivantes : - déformation d'un premier film plastifié à des fins de création d'un contenant, - remplissage dudit contenant par les denrées, 25 - pose d'un deuxième film plastifié sur ledit contenant, -mise sous vide, - thermo-soudure du deuxième film plastique sur le contenant à des fins de fermeture hermétique. 30 Le procédé de l'invention est remarquable en ce qu'il consiste à réaliser une soudure partielle du deuxième film plastique sur le contenant avant la mise sous vide. Cette caractéristique est particulièrement avantageuse en ce qu'elle permet de pré-positionner et de 35 maintenir en position le film supérieur sur le contenant. En effet, un des inconvénients constatés était que la mise 5 15 20 25 30 35 - 3 - sous vide notamment en atmosphère humide avait pour conséquence possible, un décalage entre le film supérieur et le contenant qu'il devait fermer. En réalisant une pré-soudure, la demanderesse solutionne cet inconvénient. Cette caractéristique est particulièrement utile dans une application envisagée de l'invention à savoir le conditionnement de fruits qui est classiquement réalisé dans une atmosphère très humide. Avantageusement, cette soudure n'est que partielle car la mise sous vide nécessite qu'un accès à l'intérieur du contenant depuis l'extérieur soit maintenu jusqu'à fermeture totale par la thermo-soudure finale. Afin que cette pré-soudure soit optimisée, le procédé de l'invention est remarquable en ce qu'il consiste à réaliser durant cette phase de pré-soudure, la soudure totale des bords transversaux du contenant et la soudure partielle des bords longitudinaux par lesquels le vide est réalisé. Cette caractéristique permet d'appliquer les avantages de la pré-soudure aussi bien longitudinalement que transversalement tout en laissant libre accès au volume intérieur par les bords longitudinaux. Ce choix entre les côtés à pré-souder en totalité ou partiellement dépend de la prédisposition par rapport à la chaîne de conditionnement des moyens participant à la mise sous vide qui sont classiquement disposés de part et d'autre de ladite chaîne. Pour obtenir une durée de stockage beaucoup plus longue, la demanderesse a avantageusement conçu un procédé utilisant un film plastifié opaque. A l'abri de tout rayonnement lumineux, la denrée alimentaire est mieux préservée. Selon une autre caractéristique, le film plastifié est constitué par un film métallique recouvert sur ses deux faces de film(s) en matière plastique. Ce film plastique est donc un empilement de composants créant un complexe étanche à l'oxygène, à l'eau et aux ultraviolets. Cette caractéristique permet de garantir - 4 l'herméticité de l'emballage ce qui garantit une durée de conservation particulièrement longue. A titre indicatif, la durée de conservation de fruits conditionnés selon le procédé de l'invention utilisant un film plastique intégrant un film d'aluminium peut atteindre trois ans. Cette utilisation de l'aluminium pour le film formant le contenant et pour celui formant le couvercle du contenant a nécessité une série de modifications techniques d'un procédé classique d'emballage. Afin de proposer un volume susceptible de recevoir dans des bonnes conditions des fruits qui ont gardé leur forme entière, la demanderesse a mené des recherches afin d'augmenter les capacités volumiques d'accueil du contenant. Or, les films dit métalliques sont difficilement déformables. Aussi, la demanderesse a imaginé une phase de procédé de formage d'un film plastifié en réalisant la forme du contenant par soufflage dudit film dans une matrice de forme adaptée. Contrairement aux déformations classiquement réalisées par dépression et/ou par piston de forme, cette opération de soufflage a pour avantage de réaliser une déformation ralentie du film ce qui permet d'exploiter des films utilisant des matériaux métalliques sans les détériorer. Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, la forme accueillant le film soufflé comprend un fond plan formant des raccords arrondis avec les rebords du contenant. Cette caractéristique permet de mieux accueillir les fruits qui ont des formes entières arrondies. Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse, le procédé de l'invention consiste à préformer également le deuxième film. Cette caractéristique permet de prévoir le conditionnement de fruits gardant leur forme entière dont le volume serait supérieur au volume d'accueil prévu par la partie inférieure du contenant sans écraser lesdits fruits. En - 5 outre, il donne une réserve de film évitant que la tension de ce dernier ne soit trop grande sur les fruits. La demanderesse a en effet constaté que le conditionnement sous vide des fruits ou autres denrées périssables était susceptible d'endommager lesdites denrées par plaquage dudit film sur ces dernières. La préformation du film plastique constitue une première solution à laquelle peut s'associer ou se substituer une autre solution imaginée par la demanderesse, à savoir celle qui consiste à intercaler à l'intérieur du contenant, un élément rigide entre la paroi du film et la denrée à des fins de protection de cette dernière en répartissant mieux les contraintes dues à la tension du film sur les denrées. Cette caractéristique est d'autant plus utilisée lorsque les denrées sont des fruits qui sont évidés et présentent des formes concaves dans lesquelles le film plastique s'introduit et qu'il est susceptible d'endommager. Selon une autre caractéristique particulièrement avantageuse, le procédé de l'invention consiste à régler la vitesse d'échappement de l'air lors de la mise sous vide selon le type de fruits ou de denrées à conditionner. Cette caractéristique permet d'éviter qu'une accélération trop importante de l'air ne crée le gel de l'eau susceptible de se retrouver sur les films, eau gelée dont la présence gêne la soudure. De même, le réglage des atmosphères sous vide sur le couvercle sous le contenant et à l'intérieur du contenant va permettre de donner la forme finale souhaitée à ce dernier. La demanderesse a imaginé un procédé combinant plusieurs ou la totalité des caractéristiques ci-dessus décrites. L'invention a également pour objet le dispositif permettant de mettre en oeuvre tout ou partie du procédé ci-dessus décrit. Ainsi par exemple, le dispositif est remarquable en ce qu'il comprend un poste de présoudure - 6 - équipé d'une plaque de présoudure dont la face inférieure adopte des arêtes saillantes formant les lignes d e présoudure qui adoptent la forme d'un U horizontal dont le fond constitue le bord transversal du contenant et les 5 branches, une partie des bords longitudinaux du contenant. Selon une autre caractéristique du dispositif de l'invention, les arêtes saillantes formant les lignes de présoudure et assurant le contact avec le film présentent une hauteur dégressive sur leur partie susceptible de se chevaucher avec les lignes de soudures finales. Cette caractéristique évite que la matière contribuant au soudage activé par le chauffage et située sur les parties de joints de soudure susceptibles d'être chevauchées, ne soit complètement modifiée avant soudure finale. Selon une autre caractéristique, la hauteur dégressive est également appliquée aux arêtes saillantes de la plaque de soudure finale. En effet, le poste de mise sous vide et de thermosoudure du deuxième film plastique est équipé d'une plaque de soudure dont la face inférieure adopte des arêtes qui, formant les lignes de soudure, adoptent une hauteur dégressive lorsque qu'elles rejoignent les parties susceptibles de se chevaucher avec les lignes de présoudure. Les concepts fondamentaux de l'invention venant 25 d'être exposés ci-dessus dans leur forme la plus élémentaire, d'autres détails et caractéristiques ressortiront plus clairement à la lecture de la description qui suit et en regard des dessins annexés, donnant à titre d'exemple non limitatif, un mode de 30 réalisation d'un procédé et d'un dispositif conformes à l'invention. BRÈVE DESCRIPTION DES DESSINS La figure 1 est un dessin schématique en vue de côté d'un mode de réalisation d'une chaîne de conditionnement 35 permettant de mettre en oeuvre le procédé de l'invention, la figure 2 est un dessin schématique des films 10 15 20 - 7 plastiques juxtaposés subissant l'opération de pré soudure, la figure 3 est un dessin schématique des films plastiques pré-soudés subissant l'opération de soudure, la figure 4 est un dessin en coupe du poste de soudure en position ouverte, la figure 5 est un dessin en coupe du poste de soudure en position fermée, La figure 6 est un dessin schématique d'une vue de dessous en perpective des lignes de soudures de la plaque de pré-soudure, La figure 7 est une vue de dessous de ladite plaque de pré-soudure, La figure 8 est un dessin schématique d'une vue de dessous en perpective des lignes de soudures de la plaque de soudure, La figure 9 est une vue de dessous de ladite plaque. DESCRIPTION DES MODES DE RÉALISATION PRÉFÉRÉS Tel qu'illustré sur le dessin de la figure 1, le dispositif référencé D dans son ensemble et permettant de mettre en oeuvre le procédé de l'invention comprend les postes successifs suivants . - un poste 100 de stockage et de déroulement d'un premier film plastique F1, -un poste 200 de déformation dudit premier film plastifié F1 à des fins de création à intervalle régulier P d'une forme concave constituant la partie inférieure d'un contenant C, - un poste 300 de remplissage dudit contenant C au 30 moyen de fruits ou de morceaux de fruits, - un poste 400 de stockage et de déroulement d'un rouleau d'un deuxième film plastifié F2, -un poste 500 de pré-soudure du deuxième film sur le contenant C, 35 - un poste 600 de soudure finale du deuxième film F2 sur le premier F1 à des fins de fermeture hermétique. 5 10 15 20 25 35 -8- Selon le mode de réalisation illustré, le poste de déformation 200 assure la réalisation d'une seule forme concave par pas P. Bien entendu, un tel procédé peut prévoir la réalisation d'une pluralité de formes concaves à chaque pas P, sans sortir du cadre de l'invention. De plus, selon le mode de réalisation illustré, le dispositif D comprend un poste de préformation 700 du deuxième film F2 qui permet de réaliser un contenant de volume plus important lorsque la denrée à conditionner le requiert. Conformément à l'invention, le poste de pré-soudure 500 assure la soudure partielle du deuxième film plastifié F2 sur le contenant C avant la mise sous vide et la soudure totale qui intervient dans le poste de soudure 600. Enfin, un poste de découpage assure la séparation des contenants entre eux. Selon un mode de réalisation préféré, le film plastifié utilisé est constitué par un empilement de films comprenant un film en aluminium. Le dessin de la figure 2 montre les deux films F1 et F2 superposés et la géométrie de la pré-soudure qui va assurer une première fixation entre les films F1 et F2. Conformément à l'invention et selon le mode de réalisation illustré, la soudure réalisée durant cette phase de pré-soudure, est constituée par une ligne de soudure 510 suivant la totalité de la longueur des deux bords transversaux du contenant C et une ligne de soudure 520 partant de la ligne 510 et venant sur une partie de la longueur des deux bords longitudinaux dudit contenant C. La plaque de pré-soudure est illustrée par les figures 6 et 7. Comme illustrée, la plaque 530 est constituée par une surface plane, sur la face inférieure 531 de laquelle sont disposées deux arêtes saillantes 532 et 533 qui adoptent la forme de deux U dont les fonds sont en opposition, de façon à simultanément assurer la pré soudure d'un bord transversal d'un premier contenant et d'un bord transversal du contenant adjacent. La plaque 530 est associée à des moyens de chauffage 10 15 20 25 30 35 - 9 - tels des résistances électriques non illustrées permettant que lesdites arêtes saillantes atteignent la température nécessaire à la thermosoudure souhaitée. Selon le produit à emballer et selon la géométrie du contenant, le temps d'application de la plaque 530 de pré-soudure ou la température à atteindre peuvent varier. Ainsi, cette pré-soudure peut juste être constituée par une fine zone adhérente entre les deux films ou par une ligne de soudure complète garantissant l'étanchéité. Selon une caractéristique particulièrement judicieuse de l'invention, les arêtes saillantes constituant les branches 534 du U assurant la ligne 520 de soudure partielle des bords longitudinaux du contenant C adopte une hauteur dégressive de leur liaison avec l'arête saillante 532 et 533 formant le fond du U jusqu'à la surface de la plaque. Ainsi, la soudure bien qu'entamée n'est pas pleinement réalisée à l'extrémité des branches du U de façon à autoriser le chevauchement des lignes de soudure avec celles assurant la fermeture finale. Ainsi, comme illustré sur le dessin de la figure 3 qui montre les effets du poste de soudure finale 600, la plaque de soudure vient compléter les joints de soudure longitudinaux réalisés par l'opération de pré-soudure. Pour ce faire, comme illustrée par les figures 8 et 9, la plaque de soudure 610 comprend des saillies inférieures 611 et 612 assurant le contact avec le film plastifié et portées à la température adéquate pour la réalisation de la thermosoudure. Ces saillies présentent une longueur supérieure à la longueur séparant les pré-soudures longitudinales pratiquées par le poste de pré-soudure de façon à les chevaucher. Comme pour la pré-soudure, les extrémités 613 des arêtes saillantes réalisant les joints de soudure longitudinaux et venant chevaucher comme illustré les lignes de soudure partielles 520, présentent une hauteur dégressive. Les dessins des figures 4 et 5 illustrent le 10 15 20 25 30 35 - 10 - fonctionnement du poste de soudure 600. Comme illustré sur le dessin de la figure 4, le poste de mise sous vide et de thermosoudure finale 600 comprend une partie supérieure 620 et une partie inférieure 630 entre lesquelles viennent se placer pas à pas le film inférieur F1 préformé d'alvéoles formant la partie inférieure d'un contenant C et un film supérieur F2 solidarisé au premier film F1 de par l'opération de présoudure et lui-même préformé d'alvéoles formant le couvercle du contenant C. Comme illustré, le rapprochement des parties supérieure 620 et inférieure 630 va créer un volume clos dans lequel il est possible de créer l'atmosphère souhaitée. Comme illustrée, la plaque de soudure 610 coopère avec une plaque de contresoudure 640. Comme illustré sur le dessin de la figure 5, lorsque l'étanchéité est garantie, le vide est créé dans l'ensemble de l'enceinte créée par les deux parties 620 et 630. La présence des films F1 et F2 décompose le volume clos en trois atmosphères : - X pour le volume fermé par la partie supérieure et le film supérieur F2, - Y pour le volume créé entre les deux films F1 et F2 et partiellement occupé par les denrées, - Z pour le volume fermé par le film inférieur F1 et la partie inférieure 630. Selon une caractéristique particulièrement avantageuse de l'invention, le procédé est remarquable en ce qu'il consiste à augmenter la dépression en Z par rapport à x pour que le contenant respecte une forme où son plus gros volume de stockage est constitué par la partie basse. Cette caractéristique permet de garantir la forme du contenant en sortie du dispositif ce qui en facilite le conditionnement final telle la pose d'une étiquette ou l'association à un sur-emballage cartonné. On comprend que le procédé et le dispositif, qui - 11 - viennent d'être ci-dessus décrits et représentés, l'ont été en vue d'une divulgation plutôt que d'une limitation. Bien entendu, divers aménagements, modifications et améliorations pourront être apportés à l'exemple ci- dessus, sans pour autant sortir du cadre de l'invention. Ainsi par exemple, bien que le mode de réalisation illustre une pré-soudure et une soudure réalisées par des postes différents, les opérations décrites par le procédé peuvent très bien être réalisées selon la même chronologie par un seul et même poste équipé des modules cinématiques adéquats à des fins de mise en mouvement des plaques de soudure. 5 10 20 25 30 35 REVENDICATIONS 1. Procédé de conditionnement de denrées périssables du type de celui comportant notamment les phases suivantes - déformation d'un premier film plastifié (F1) à des fins de création d'un contenant (C), - remplissage dudit contenant (C) par les denrées, - pose d'un deuxième film plastifié (F2) sur ledit contenant (C), - mise sous vide, - thermo- soudure du deuxième film plastique (F2) sur le contenant (C) à des fins de fermeture hermétique, CARACTÉRISÉ EN CE QU'il consiste à réaliser une soudure partielle du deuxième film plastique (F1) sur le contenant (C) avant la mise sous vide. 2. Procédé selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ EN CE QU'il consiste à réaliser durant cette phase de pré-soudure, la soudure totale des bords transversaux du contenant (C) et la soudure partielle des bords longitudinaux. 3. Procédé selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ EN CE QU'il consiste à utiliser un film plastifié (F1 et/ou F2) opaque. 4. Procédé selon la revendication 3, CARACTÉRISÉ EN CE QUE le film plastifié (F1 et ou F2) est constitué par un film métallique recouvert de matière plastique. 5. Procédé selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ EN CE QU'il consiste à réaliser la forme du contenant (C) par soufflage dudit film (F1) dans une matrice de forme adaptée. 6. Procédé selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ EN CE QU'il consiste à consiste à préformer également le deuxième film (F2). 7. Procédé selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ EN CE QU'il consiste à intercaler à l'intérieur du contenant (C), un élément rigide entre la paroi du film (F1 ou F2)- 13 - et la denrée à des fins de protection de cette dernière. 8. Procédé selon la revendication 1, CARACTÉRISÉ EN CE QU'il consiste à régler la vitesse d'échappement de l'air lors de la mise sous vide selon le type de fruits ou de denrées à conditionner 9. Dispositif (D) permettant de mettre en oeuvre le procédé selon la revendication 1 du type de celui comprenant - un poste (200) de déformation d'un premier film plastifié (F1) à des fins de création d'un contenant (C), - un poste de remplissage (300) dudit contenant (C), - un poste de pose d'un deuxième film plastifié (F2) sur ledit contenant (C), -un poste (600) de mise sous vide et de thermo-soudure du deuxième film plastique (F2) sur le contenant à des fins de fermeture hermétique, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QU'il comprend un poste de présoudure (500) équipé une plaque de présoudure (530) dont la face inférieure (531) adopte des arêtes saillantes (531 et 532) formant les lignes de pré- soudure qui adoptent la forme d'un U dont le fond constitue le bord transversal du contenant (C) et les branches une partie des bords longitudinaux du contenant (C). 14. Dispositif (D) selon la revendication 9, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE les arêtes formant les lignes de pré-soudure (520) adoptent une hauteur dégressive sur leur partie susceptible de se chevaucher avec les lignes de soudure finales. 15. Dispositif (D) selon la revendication 9, CARACTÉRISÉ PAR LE FAIT QUE le poste (600) de mise sous vide et de thermosoudure du deuxième film plastique est équipé d'une plaque de soudure (610) dont la face inférieure adopte des arêtes (611 et 612) qui, formant les lignes de soudure, adoptent une hauteur dégressive lorsque qu'elles rejoignent les parties susceptibles de se chevaucher avec les lignes de présoudure (520).