Brevet FR2960858A1 — publié le 20111209

La présente invention concerne le domaine des procédés de conditionnement sous atmosphère spécifique (en oxygène résiduel, ou encore en humidité résiduelle...) d'objets ou de produits dans un récipient fermé hermétiquement par un couvercle. A titre d'exemple on peut citer le cas du conditionnement de produits sensibles à l'humidité, et donc stockés dans un récipient dont le ciel gazeux doit être autant que possible exempt d'humidité. Un tel procédé doit alors permettre la purge du ciel gazeux avec un gaz exempt d'humidité, puis la fermeture du couvercle sans reprise d'humidité (figure 1 annexée). La présente invention s'attache à proposer une nouvelle méthode de conditionnement sous atmosphère spécifique d'un récipient devant être fermé hermétiquement par un couvercle. La présente invention concerne alors un procédé de conditionnement sous atmosphère contrôlée de produits dans un récipient fermé hermétiquement par un couvercle, comprenant les étapes suivantes : i) on dispose d'un récipient vide ; j) on met en place au dessus du récipient un système de conditionnement comprenant les éléments suivants : - une couronne d'injection, de forme apte à épouser au moins une partie supérieure des parois extérieures du récipient ; - la couronne d'injection est munie d'au moins un orifice d'injection de gaz en direction de l'espace de tête du récipient; - la couronne d'injection est munie d'un système de blocage mécanique, par exemple de butées rétractables, apte à permettre de faire reposer le couvercle du récipient sur le système de blocage mécanique, à l'intérieur de la couronne d'injection et au dessus du récipient ; - le diamètre intérieur de la couronne d'injection étant tel qu'un espace annulaire entre la couronne et les parois extérieures du récipient existe et permet la circulation du gaz injecté ; 1 k) on procède au remplissage du récipient à l'aide du produit ; I) on met en place le couvercle en position d'attente sur ledit système de blocage de la couronne ; m) on procède à la mise en place de l'atmosphère contrôlée requise dans l'espace de tête du récipient par l'injection de gaz au travers desdits orifices d'injection ; n) on procède à l'arrêt de l'injection et à la fermeture du récipient par pression sur le couvercle de manière à forcer ledit système de blocage de la couronne. D'autres caractéristiques et avantages de la présente invention apparaîtront alors plus clairement dans la description suivante, donnée à titre illustratif mais nullement limitatif, faite en relation avec les figures annexées où : - la figure 1 est une représentation schématique des étapes traditionnelles dans un tel procédé de conditionnement. - la figure 2 (2a et 2b) illustre de façon schématique l'arrangement de la couronne de distribution par rapport au récipient et au couvercle de ce récipient, conformément à la solution technique de l'invention. - la figure 3 illustre de façon schématique les différentes étapes intervenant, depuis l'arrivée ou la mise à disposition d'un récipient vide, son chargement avec le ou les produit(s) devant y être stocké(s), jusqu'à sa fermeture après mise en place de l'atmosphère spécifique adéquate dans son espace de tête. La figure 1 est on l'avait signalé plus haut une représentation schématique des étapes traditionnelles dans un tel procédé de conditionnement : 1- ouverture du récipient 2- Remplissage par le produit 3- Injection de l'atmosphère spécifique 4- Fermeture du couvercle 2 La figure 2 permet alors de mieux visualiser un mode de réalisation de l'invention. L'espace de tête 7 du récipient 1 est confiné à l'aide d'une couronne d'injection 2 et du couvercle 3 du récipient 1. La couronne d'injection 2 est munie d'au moins un orifice d'injection 4. La couronne est ici de forme circulaire, sous la forme d'une portion cylindrique, épousant les formes extérieures ici également cylindriques du 1 o récipient, mais plus généralement elle est tout simplement adaptable à la forme du récipient et donc de son couvercle : circulaire, carrée, rectangulaire.... Le couvercle 3 du récipient 1 est maintenu à l'intérieur de la couronne d'injection 2 et au dessus du récipient 1 par tout moyen de blocage mécanique, par exemple par l'intermédiaire d'un système de butées 15 rétractables 5 montées sur ressorts. Le diamètre intérieur de la couronne d'injection est tel qu'un espace 6 (annulaire entre la couronne et les parois du récipient) permet la circulation du gaz injecté et ainsi la purge de l'espace de tête 7. L'espace 6 est dimensionné de manière à réaliser une légère 20 surpression dans l'espace de tête 7. Le temps de purge est fonction des caractéristiques de l'atmosphère spécifique souhaitée au dessus des produits stockés dans le récipient, ainsi que du débit injecté. Le volume de gaz nécessaire à la purge est le plus 25 souvent de 3 à 6 fois le volume du confinement déterminé par la couronne d'injection. Une fois la purge réalisée, le récipient 1 est fermé en exerçant une pression sur le couvercle 3 pour faire se rétracter les butées 5 (figure 2b). 30 La figure 3 permet de mieux visualiser les différentes étapes intervenant, depuis l'arrivée ou la mise à disposition d'un récipient vide, son chargement avec le ou les produit(s) devant y être stocké(s), jusqu'à sa 3 fermeture après mise en place de l'atmosphère spécifique adéquate dans son espace de tête : A - récipient vide B - mise en place du système de conditionnement au dessus du récipient C - remplissage du récipient à l'aide du produit D - mise en place du couvercle en position d'attente sur les butées E - purge du de l'espace de tête (à l'azote par exemple) F - arrêt de la purge et fermeture du récipient par pression sur le couvercle (de manière à forcer les butées rétractables comme précédemment décrit) Le système de conditionnement est alors retiré et le couvercle est serti, ou fixé par toute autre méthode pratiquée dans ce genre d'industrie du conditionnement. On décrit dans ce qui suit un exemple de réalisation, pour le conditionnement de produits sensibles à l'humidité, l'objectif étant de réaliser une atmosphère après fermeture dont la caractéristique d'humidité soit inférieure à 5% d'humidité relative. Les récipients manipulés étaient de récipients de 30 litres de capacité, et de sensiblement 30 cm de diamètre. Le volume de l'espace de tête de chaque récipient, compte tenu du taux de remplissage des récipients, était voisin de 3 litres. Le système de conditionnement utilisé, conforme à l'invention, comporte une couronne d'injection qui permet de répartir le débit injecté grâce à 3 injecteurs positionnés à 120°, injecteurs qui sont constitués d'un tube de longueur supérieure ou égale à 10 fois le diamètre intérieur du tube. Le diamètre intérieur des injecteurs est calculé de manière à obtenir une vitesse 4 de gaz inférieure à 3m/sec, et encore plus préférentiellement inférieure à 1 m/sec. Le diamètre intérieur de la canalisation constituant la couronne respecte le fait que la somme des sections des injecteurs soit inférieure à la section de la couronne, ceci de manière à favoriser une bonne répartition du gaz. La quantité de gaz nécessaire au conditionnement de l'atmosphère est estimée en fonction de la teneur résiduelle qu'il est nécessaire de maintenir 1 o dans l'espace de tête du récipient, et le débit injecté est fonction du temps de conditionnement souhaité. Pour le présent exemple de réalisation on a utilisé les paramètres suivants : V (vitesse de gaz dans un injecteur) : Les résultats observés dans de telles conditions, conformes à l'invention, attestés grâce à une sonde d'humidité mise en place au travers du couvercle par l'intermédiaire d'un passage de cloison hermétique peuvent être résumés ainsi : - Débit = 2Nm3/h - Temps de conditionnement = 120 sec 15 25 30 5 - Conditions ambiantes : - Humidité relative ambiante = 30% - Température ambiante = 24°C - Point de rosée équivalent = 5°C - Résultats du conditionnement : point de rosée dans l'espace de tête après fermeture et cerclage du récipient = - 40 °C, soit 0,18% d'humidité relative à 24°C. i o Ces résultats répondent parfaitement aux exigences de performances requises par ce site utilisateur. --------------------- 6 REVENDICATIONS1. Procédé de conditionnement sous atmosphère contrôlée de produits dans un récipient fermé hermétiquement par un couvercle, comprenant les étapes suivantes : i) on dispose d'un récipient vide ; j) on met en place au dessus du récipient un système de conditionnement comprenant les éléments suivants : - une couronne d'injection, de forme apte à épouser au moins 1 o une partie supérieure des parois extérieures du récipient ; - la couronne d'injection est munie d'au moins un orifice d'injection de gaz en direction de l'espace de tête du récipient; - la couronne d'injection est munie d'un système de blocage mécanique, par exemple de butées rétractables, apte à 15 permettre de faire reposer le couvercle du récipient sur le système de blocage mécanique, à l'intérieur de la couronne d'injection et au dessus du récipient ; - le diamètre intérieur de la couronne d'injection étant tel qu'un espace annulaire entre la couronne et les parois extérieures du 20 récipient existe et permet la circulation du gaz injecté ; k) on procède au remplissage du récipient à l'aide du produit ; I) on met en place le couvercle en position d'attente sur ledit système de blocage de la couronne ; m) on procède à la mise en place de l'atmosphère contrôlée requise 25 dans l'espace de tête du récipient par l'injection de gaz au travers desdits orifices d'injection ; n) on procède à l'arrêt de l'injection et à la fermeture du récipient par pression sur le couvercle de manière à forcer ledit système de blocage de la couronne. 30 2. Dispositif de conditionnement sous atmosphère contrôlée de produits dans un récipient fermé hermétiquement par un couvercle, 7 5 15comprenant un système de conditionnement qui comprend les éléments suivants : - une couronne d'injection, de forme apte à épouser au moins une partie supérieure des parois extérieures du récipient ; - la couronne d'injection est munie d'au moins un orifice d'injection de gaz en direction de l'espace de tête du récipient ; - la couronne d'injection est munie d'un système de blocage mécanique, par exemple de butées rétractables, apte à permettre de faire reposer le couvercle du récipient sur le système de blocage mécanique, à l'intérieur de la couronne d'injection et au dessus du récipient ; - le diamètre intérieur de la couronne d'injection étant tel qu'un espace annulaire entre la couronne et les parois extérieures du récipient existe et permet la circulation du gaz injecté. ---------------- 8