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Il est de pratique de plus en plus répandue de conditionner sous gaz inerte diverses matières, principalement alimentaires, susceptibles de perdre certaines de leurs qualités lorsqu'elles séjournent un temps relativement long en présence d'air atmosphérique. Le café torrifié re- présente un exemple typique de telles matières emballées ces' dernières années de plus en plus fréquemment sous atmosphère neutre.
Le conditionnement sous atmosphère neutre nécessite des instal- lations spéciales et un emballage particulier. La caractéristique princi- pale, indispensable de tels emballages, nécessaires pour un tel condition- nement, est l'étanchéité absolue. Il faut en effet que l'air atmosphérique ne puisse pénétrer dans l'emballage rempli et scellé et remplacer le gaz neutre utilisé.
Le type classique d'emballage répondant à ces désiderata est 1' emballage métallique, déjà utilisé un certain temps, notamment pour le ca- f,e tabac, etc, mais es emballages métalliques présentent divers incon- vénients parmi lesquels il convient de citer : le prix élevé, le poids éle- vé et l'encombrement que présente les réserves d'emballages avant remplis- sage.
La présente invention est relaitve à un procédé et à une installa- tion de conditionnement sous atmosphère neutre dans des emballages souples ou pliants. L'emploi d'emballages souples ou pliants présente de nombreuse avantages, notamment un encombrement très faible des emballages vides, un prix de revient considérablement réduit par rapport aux emballages métal- liques et un poids également réduit. Les installations de conditionnement sous atmosphère neutre, utilisant des emballages souples ou pliants, doi- vent présenter certaines caractéristiques ; la présente invention-est re- lative à ces caractéristiques spéciales.
Un emballage souple ou pliant, particulièrement économique, d'un emploi facile, parfaitement étanche et imperméable est constitué par un sac à soufflets, à fond plat, ou sachet réalisé en papier ou en un complexe de papier, ensuit ou autrement recouvert d'une couche de matière thermo- plastique. Un tel emballage étanche, imperméable, thermooellables, a été décrit dans les brevets et demandes de brevets antérieurs du déposant.
Ces emballages souples ou pliants, pouvant être stockés à plat, ne présentent qu'un encombrement minimum ; grâce au traitement des matières dont ils sont constitués, par des laques thermoplastiques et grâce aux lignes de refou- lage judicieusement disposées, les dits emballages s'ouvrent facilement et s'utilisent aisément sur les machines de conditionnement classiques ; rem- plis et scellés, ils présentent un aspect de boite, plaisant à l'oeil ; ils sont absolument étanches et imperméables et les matières qu'ils con- tiennent sont parfaitement à l'abri de l'humidité et de l'air atmosphéri- que ;
si dans l'emballage avant son scellage final, on a remplacé l'air atmosphérique par un autre gaz, même sous pression, ce gaz ne s'échappe pas et il n'y a à l'intérieur de l'emballage aucun risque d'avoir ulté- rieurement des gaz introduits par l'air atmosphérique.
Tous ces avantages font de l'emballage décrit ci-dessus, l'embal- lage idéal des matières dont les propriétés sont le mieux conservées ou améliorées sous atmosphère neutre, par exemple le café. Pour réaliser le conditionnement sous atmosphère neutre, on procède en principe de la maniè- re suivante l'emballage est ouvert et rempli de la matière à emballer, de la manière classique : l'emballage rempli, mais encore ouvert est mis dans une enceinte d'où l'air atmosphérique est extrait et ensuite remplacé par un autre gaz, par exemple de l'azote ; ensuite l'emballage est scellé.
Pour les installations petites ou moyennes, ou ne disposant pas d'ensemble de conditionnement entièrement automatique, il n'est pas possi-
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ble de procéder au scellement sous vide, il est nécessaire de sortir les emballages après traitement dans l'armoire à vide et de les sceller. Les manipulations que cette opération nécessitent permettent à l'air atmosphé- rique de remplacer, au moins partiellement, le gaz neutre, dans le cas où le( traitement a consisté au remplacement de l'air par un gaz neutre.
Le bénéfice du traitement sous vide est annulé ou en tous cas considéra- blement réduit. Pour remédier à ces invonvénients la présente invention propose de réaliser le scellement en deux phases.
Après remplissage des emballages, ceux-ci sont scellés une pre- mière fois suivant l'extrémité dé leur ouverture et en-dessous de la ban- de de scellement, on pratique des ouvertures relativement petites, mettant l'intérieur de l'emballage en communication avec l'extérieur. A ce stade du scellement,,les emballages sont introduits dans l'armoire à vide et ils y sont, en premier lieu, vidés entièrement de l'air atmosphérique qu'ils contiennent, ensuite remplis d'un gaz neutre, par exemple de l'a- zote. Ils sont alors sortis de l'armoire à vide et scellés une deuxième fois, sur ou de préférence légèrement en-dessous des petites ouvertures dont il est fait mention plus haut. La communication entre l'air atmos- phérique et l'intérieur de l'emballage est supprimée.
La matière emballée est sous atmosphère neutre et le restera jusqu'à l'ouverture de l'embal- lage. Eventuellement, si désiré, la bande de scellement réalisée au dé- but de l'opération et éventuellement également la bande contenant les ou- vertures pratiquées, sont enlevées dans un but esthétique.
Il est indispensable que la seconde opération de scellement se fasse sans que les emballages souples ou pliants traités ne soient pres- sés ou autrement manipulés d'une manière telle que leur volume se modifie, car sinon le gaz qu'ils contiennent s'échappe par les ouvertures et est remplacé par l'air atmosphèrique. Le fait que le gaz neutre utilisé a une densité peu différente de celle de l'air atmosphérique permet de sortir sans crainte les emballages de l'armoire à vide, mais il est certain qu' en manipulant les emballages à la main par exemple, on les pressera et on en fera sortir une partie du gaz qu'ils contiennent, ce volume de gaz ex- pulsé sera remplacé par l'air atmosphérique dès que la pression sur l'em- ballage souple ou pliant cessera.
Il faut donc que la sortie de l'armoire à vide, le transport jus- qu'au dispositif de scellement et le scellement se fassent sans agir sur le volume du sac. Pour permettre ceci, l'invention propose de disposer les emballages, après le premier scellement et formation des petites ouvertu- res dont question plus haut, dans des rigoles ou gouttières rigides ; les dites rigoles avec leurs sacs sont placées dansées châssis'mobiles qui sont glissés dans l'armoire à vide où les emballages sont traités de la manière dite plus haut : après traitement les châssis contenant les rigoles sont sortis de l'armoire à vide, les rgoles contenant les sacs traités sont enlevées du châssis et amenées au dispositif scelleur sans que les embal- lages eux-mêmes aient été touchés ;
il n'y a, dans ces conditions, aucun risque de remplacement par l'air atmosphérique de l'atmosphère renfermée dans les emballages.
Dans une variante d'exécution, les emballages remplis sont placés dans des rigoles munies d'une partie pinçant partiellement le dessus des emballages et ne permettant que le passage de l'extrémité supérieure de 1' emballage qui sert à former la bande de scellement Placés dans de;tel les rigoles, les emballages remplis ont leur ouverture partiellement re- fermée, il ne subsiste plus qu'une ouverture mince.
Les emballages placés dans de telles rigoles sont envoyés direc- tement au traitement dans l'armoire à vide, sans subir un premier scelle-
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ment et une perforation en-dessous de la bande de soellement.
Les opérations sont les mêmes que dans le premier cas, à savoir que les rigoles chargées des emballages sont placées sur des châssis, eux- mêmes introduits dans l'armoire à vide où le vide est créé pour expulser tout l'air atmosphérique des emballages,ensuite cet air atmosphérique est remplacé par un gaz neutre, par exemple l'azote et après rétablissement de la pression atmosphérique dans l'armoire, les châssis en sont sortis.
On retire les rigoles chargées des emballages traités du châssis et les rtgoles sont utilisées pour la manipulation des empilages dont l'ouver- ture encore légèrement entr'ouverte est scellée au moyen d'un dispositif scelleur quelconque et classique. Il n'est plus nécessaire dans ce cas de prévoir la découpe de la partie supérieure de l'emballage puisque le scellement définitif peut se faire le long du bord extrême de l'emballage.
Cette variante d'exécution permet un gain de matière de l'emballage, un gain de temps et aussi elle permet d'éviter la machine nécessaire pour le premier scellage et la perforation.
L'invention concerne aussi une variante du procédé précédent, ca- ractérisé en ce qu'on ménage sur,les emballages une petite languette sus- ceptible des-appliquer sur les perforations et de former clapet, ce qui permet de sortir les emballages traités dans l'armoire à vide,sans avoir remplacé l'air extrait par un gaz neutre-et de procéder à la fermeture de l'emballage sans introduction notable d'air pendant cette phase de fabrication.
Les dessins annexés illustrent à titre d'exemple nullement li- mitatif un mode de réalisation de l'invention.
La fig, 1 représente schématiquement un ensemble de conditionne- ment convenant pour la mise en oeuvre du procédé conf6rme à l'invention.
La fig. 2 représente, vue en perspective, l'extrémité d'un embal- lage souple ou pliant conforme à l'invention, rempli, mais non encore scel- lé.
La fig. 3 représentée ce même emballage après scellement d'une bande le long du bord supérieur de l'ouverture et indique les perforations.
La fig. 4 représente le même emballage après scellement de la seconde bande.
La fig. 5 montre schématiquement une réalisation possible de l'ex- trémité de la machine réalisant le premier scellement et perforant les ou- vertures.
La fig. 6 représente en perspective une installation pour le trai- tement sous atmosphère neutre.
La fig. 7 représente en perspective une rigole contenant un en- semble de sacs traiter.
La fig. 8 représente schématiquement l'extrémité d'une machine destinée à effectuer le second scellement et à couper l'extrémité supé- rieure de l'emballage.
La fig. 9 représente schématiquement un ensemble de conditionne- ment convenant pour la mise en oeuvre du procédé conforme à une variante de l'invention.
Les figs. 10 à 13 représentent deux formes de réalisation diffé- rentes d'une variante de la rigole illustrée à la fig. 7.
En se référant plus particulièrement aux dessins on voit à la fig. 1 le magasin avec dispositif ouvreur de sac 1. Ce dispositif est quel-
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conque et connu ; il est suivi dans l'exemple illustré d'un dispositif 2 destiné à remplir les emballages de la matière à emballer ; ce dispositif 2 est éventuellement un ensacheur-doseur ou tout autre ensemble équiva- lent.
A la suite du dispositif de remplissage, les emballages remplis sont amenés à un dispositif scelleur 3. Dans ce dispositif scelleur, 1' extrémité supérieure des emballages est scellée ainsi qu'illustré à la fig. 3. Par exemple, le scellement à chaud se fait au moyen de molettes suivies de molettes de pressage. Ainsi qu'illustré à la fig. 5, la der- nière paire de molettes presseuses est légèrement différente, en ce sens qu'en-dessous des molettes 4, 5 proprement dites, sont disposées deux mo- lettes 6 et 7 tournant sur le même axe que les molettes 4 et 5. La molet- te 6 est percée de trous 8, tandis que la molette 7 est munie de pointes 9.
En passant entre les molettes presseuses 4 et 5, l'emballage 10, scel- lé suivant la bande de scellement 11, est muni des perforations 12, pro- duites par les pointes 9 qui perforent départ en part l'emballage un peu en-dessous de la bande de scellement 11. Les perforations 12 sont de for- me quelconque : ronde, carrée, rectangulaire et disposées de préférence les unes à la suite des autres suivant une ligne parallèle à la bande de scellement. Par ces perforations 12, l'intérieur de l'emballage rempli reste en communication avec l'atmosphère.
A la sortie du dispositif scelleur et perforateur 3, les embal- lages sont placés dans des rigoles 13, vues plus en détail à la fig. 7.
Dans de telles rigoles, on peut disposer à la suite les une des autres plusieurs emballages, par exemple huit dans le cas illustré au dessin.
Les emballages sont placés dans les rigoles de manière que les bandes de scellement et de perforations soient disposées dans le sens longitudinal de la rigole ainsi qu'illustré ; dé préférence, un léger espace seraména.- gé entre les emballages dans les rigoles, cependant, latéralement, les emballages seront fermement maintenus dans les rigoles pour éviter leur déplacement intempestif. Les rigoles sont constituées, de préférence, en un matériau léger, par exemple une tôle d'aluminium, mais tout autre ma- tériau du même genre peut parfaitement convenir. Les rigoles 13 contenant les emballages 10 disposées comme dit ci-dessus, sont glissées dans un châssis 14, illustré plus en détail à la fig 6.
Le châssis 14 est consti- tué par un cadre de forme générale parallélépipédique, réalisé soit en métal, de préférence en un métal léger tel l'aluminium, soit en bois ou en une autre matière quelconque et appropriée. Les dimensions intérieures du châssis 14 sont telles qu'il peut contenir un certain nombre de rigoles 13 chargées des emballages 10. Dans l'exemple illustré, le châssis 14 peut -contenir six rigoles 13 disposées en deux étages de trois rangées, mais bien entendu il est très possible de réaliser des châssis 14 susceptibles de contenir plus ou moins de rigoles 13.
Dans l'exemple illustré, le châs- sis 14 a ses parois latérales ouvertes et les rigoles 13 sont maintenues par des chemins de glissement constitués par des fers T, mais toute autre réalisation pratique du châssis est possible, il suffit qu'un certain nom- bre de rigoles 13 puisse être disposées pour former un ensemble manipula- ble.
Le châssis 14, contenant les rigoles 13, contenant elles-mêmes les emballages 10, est introduit dans l'armoire à vide 15 illustrée à la fig. 6. Cette armoire à vide est de dimension telle qu'elle puisse conte- nir au moins un châssis 14, il est cependant inutile qu'elle soit plus grande ; de préférence on donnera à l'armoire à vide 15 des dimensions intérieures juste suffisantes pour permettre d'y loger un châssis 14 com- plètement équipé. L'armoire à vide 15 est, dans l'exemple illustré à la fig. 6, constituée par un caisson ouvert à deux extrémités opposées ; une,
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dite d'entrée, l'autre, de sortie ; des portes 16 équipent les extrémités et permettent l'accès à l'intérieur de l'armoire.
Lorsqu'un châssis 14 est introduit dans l'armoire à vide 15, les portes 16 sont refermées. Les portes 16 d'un type quelconque et approprié, doivent évidemment être réalisées et disposées de manière que leur ma- noeuvre soit aisée et rapide et que la fermeture réalisée soit absolument étanche de façon à garantir que l'atmosphère comprise dans l'armoire à vide soit absolument à l'abri de l'atmosphère extérieure. Dans l'exemple illustré à la fig. 6, les portes 16 sont du type à glissière et se dépla- cent verticalement parallèlement aux deux faces d'extrémités constituant l'entrée et la sortie de l'armoire. Un système de câbles, poulies et con- trepoids 17 permet d'ouvrir et de fermer facilement les deux portes.
Pour faciliter les manoeuvres, un transporteur à rouleaux ou un chemin de cir- culation d'un genre équivalent 18 permet la circulation du châssis 14.
Une première section 19 reçoit le châssis 14, chargé mais non encore trai- té pendant qu'un autre châssis 14 se trouve en traitement dans l'armoire à vide 15. Lorsque le traitement est terminé, on ouvre les portes 16 et en poussant le châssis 14 qui se trouve sur la section 19 vers l'armoire à vide, ou en fait sortir le châssis traité dont la place est occupée par un nouveau châssis ; le châssis contenant les rigoles avec les emballages traités est poussé sur la section 20, les portes 16 sont refermées, le cnàssis 14 qui se trouve à l'intérieur est traité de la manière voulue dans l'armoire à vide pendant que le châssis 14, arrêté sur la section 20, est déchargé des rigoles 13 qu'il contient.
Le châssis 14, vide, est pla- cé sur une courroie transporteuse 21 qui le ramène vers l'extrémité 22 où éventuellement o a prévu un dispositif d'arrêt 23. L'extrémité 22 où s'arrête le châssis 14 vide correspond avec le début du chemin de glisse- ment 19. Dans le châssis vide 14 on place les rigoles 13 contenant les emballages 10 prêts à être traités et le châssis, chargé, disposé, sur le chemind glissement 19, est prêt à être introduit dans l'armoire à vide 15 dès que les emballages qui s'y trouvent auront été traités, de maniè- re à répéter le cycle avec de nouveaux emballages.
Le traitement dans 1' armoire à vide 15 consiste essentiellement, après introduction d'un châs- sis 14 chargé dés rigoles 13 contenant les emballages 10 et fermeture étanche des portes 16, à faire le vide au moyen, par exemple, de la pom- pe à vide 24 qui peut être logée dans l'armoire. Un manomètre 25 permet de suivre aisément la progression du vide. On constatera généralement que le vide se fait assez rapidement au début et qu'après un certain 'temps il se stabilise ou ne descend plus que très lentement, on poursuivra cepen- dant l'action de la pompe à vide un certain temps pour permettre de vider d'air la matière contenue dans les emballages, surtout lorsqu'il s'agit de matières relativement poreuses telles que le café torréfié.
Lorsque, après un certain temps, le vide ne varie plus, on peut.introduire dans l'enceinte 15 un gaz neutre, par exemple de l'azote, prélevé, de préfé- rence d'une ou plusieurs bonbonnes 26 où ce gaz est emmagasiné sous pres- sion. Un manodétendeur réglable permet de régler l'arrivée d'azote dans l'armoire à vide. Sur le manomètre 25 on suivra la remontée de la pres- sion dans l'armoire à vide et on constatera généralement qu'après une re- montée rapide de la pression, celle-ci se stabilisera à la fin très len- tement, on poursuivra cependant un certain temps l'admission d'azote afin de garantir une pénétration de ce gaz neutre dans tous les pores de la matière, surtout lorsqu'il s'agira de matières telles que le café tor- réfié.
Après un certain temps, la pression à l'intérieur de l'armoire 15 sera équilibrée avec la pression atmosphérique et on pourra ouvrir les portes 16 pour sortir le châssis 14 avec les rigoles et les emballages
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traités et le remplacer par un autre châssis 14 chargé.
Les emballages 10 remplis d'azoté sont enlevés du châssis 14 tout en restant maintenus dans les rigoles 13. La densité de l'azote n'étant que très peu différente de celle de l'air atmosphérique, et la diffusion des gaz en présence étant pratiquement nulle; il n'y a pratiquement aucun remplacement de l'azote contenu dans les emballages par l'air atmosphéri- que. Il est évidemment à conseiller de procéder au scellement définitif le plus rapidement possible après la sortie de l'armoire à vide 15. Pour ce deuxième scellement, les emballages, toujours disposés dans les rigoles 13, sont amenés à un dispositif scelleur 27.
Il n'est pas nécessaire que le dispositif scelleur 27 soit identique au dispositif scelleur 3, il suf- fit d'un dispositif permettant de sceller une bande 28 (voir fig. 4) paral- lèlement au bord de l'emballage, au niveau des perforations 12 et, de pré- férence, un peu en-dessous de ces perforations. De cette façon,l'inté- rieur de l'emballage 10 est absolument à l'abri de l'air atmosphérique et l'azote introduit dans l'emballage lors du traitement dans l'armoire à vide 15 reste et restera en contact avec la matière emballée, de manière que cette dernière soit à l'abri d'une altération par l'air atmosphéri- que tant que l'emballage ne sera pas ouvert.
Eventuellement, si désiré pour des raisons esthétiques,la partie supérieure de l'emballage, à savoir la première bande de scellement et éventuellement également la ligne de perforations, peuvent être éliminées en sectionnant l'extrémité supérieure des emballages légèrement au-dessus de la seconde bande de scellement. Cet enlèvement de la partie supérieure de l'emballage peut avantageusement se faire à la sortir du dispositif scelleur dont, par exemple la dernière paire de roulettes 28,29 est pour- vue additionnellement d'un couteau rotatif disposé au-dessus d'une des roulettes, par exemple au-dessus de la roulette 290 Tout autre dispositif de sectionnement peut être utilisé, par exemple un dispositif à guilloti- ne.
A lat sortie du dispositif scelleur 27, les emballages sont sortis des rigoles 13 qui sont éventuellement renvoyées vides vers la sortie du pre- mier dispositif scelleur, au moyen d'une courroie transporteuse 31 (voir fig 1), tandis que les emballages sont envoyés vers le stockage ou un dispositif approprié de groupage, par exemple une fardeleuse, etc.
Dans une variante d'exécution de la présente invention, il est, possible d'éviter le premier scellement et la perforation des petites ou- vertures.
Dans ce cas, suivant la fig. 9, les emballages stockés,à plats et ouverts en 1, sont remplis en 2. L'ouverture de l'emballage est re- fermée, sans cependant procéder au scellement comme dans le cas illustré à la fig.l; dans le cas présent on se contente de rapprocher les faces non munies de soufflets de manière à obtenir approximativement l'aspect il- lustré à la fig. 2. Les emballages sont alors disposés dans des rigoles spéciales illustrées plus en détail aux figs. 10 à 13. Dans ces rigoles qui seront plus amplement décrites plus loin, les emballages 10 sont main- tenus avec leur ouverture, très légèrement entrebaillée. Les rigoles char- gées sont mises dans des châssis 14 conformes à ceux illustrés à la fig. 6.
Les chàssis 14 sont introduits dans l'armoire à vide 15 où les emballages 10 sont traités ainsi qu'il a été expliqué plus haut. Après traitement, les châssis 14 sont sortis de l'armoire à vide 15, les rigoles contenant les emballages traités sont déchargées des châssis et amenées à un dispo- sitif scelleur 27 où l'extrémité supérieure des emballages 10 est scellée, ce qui met définitivement l'atmosphère neutre contenue dans l'emballage ainsi que la matière emballée, à l'abri de 1 air atmosphérique.
Comme dans cette variante d'exécution il n'y a qu'un seul scellage,
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il est possible d'utiliser des emballages 10 avec une partie supérieure destinée au scellement plus courte puisque cette partie ne doit revevoir qu'une seule bande de scellement. De même, évidemment, le couteau rota- tif 30 prévu à la fig. 8 devient totalement inutile, le scellement se fai- sant le long du bord supérieur de l'emballage. Cette variante d'exécution permet d'utiliser des emballages légèrement plus courts d'où résulte un léger gain de matière ; mais elle permet surtout d'éviter le premier scel- lement et, la perforation des petites ouvertures.
Les rigoles utilisées pour cette variante sont illustrées aux figs. 10 à 13.
Les rigoles n'ont plus la forme d'une gouttière ouverte ainsi qu'illustré à la fig. 7, mais elles ont la forme d'une gouttière terminée à sa partie supérieure par une couverture ainsi qu'illustré aux figs. 10 à 13. Suivant la fig. 10 qui est une vue en coupe perpendiculaire à l'axe longitudinal d'une rigole 33, on voit que la partie inférieure correspond à la forme de la rigole 13 leela fig. 7 ; mais les emballages 10 qui y sont contenus sont plus complètement protégés par une partie 34 qui intéresse les faces latérales et pince légèrement les faces supérieures des emballa- ges. Cette partie 34 fait avantagemement corps avec la partie 33 et peut même être'd'une seule venue. La gouttière 33 est réalisée, par exemple, en tôle-d'aluminium.
Dans le haut, une ouverture 35 est ménagée pour per-
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mettre ]A passage de l'ex%rémité isupéiieuie des emballages 10. Cette ou- verture 35 est suffisante pour permettre le passage aisé de la tête de l'emballage très légèrement entr'ouverte, mais elle pince légèrement les faces. Pour permettre l'introduction aisée des emballages 10, les rigoles
33 sont réalisées, ainsi qu'illustré à la fig. Il qui montre, en une vue par le dessus, l'extrémité par où sont introduits les emballages. Les bords de la partie 34' 'sont relevés du côté de l'entrée de manière à ménager une ouverture plus large pour la tête des emballages, ouverture qui se resser- re entre les bords 36 et 37, pour former la fente 35.
Une autre réalisation de la rigole est illustrée en coupe et en vue par le dessus respectivement aux figs. 12 et 13. La forme générale de la gouttière 38 est la même que celle de la gouttière 33, mais ici, une des grandes faces latérales, la face 39, peut pivoter autour d'une charnière 40,. En pivotant autour'de la charnière 40, la paroi 39 ouvre la rigole 38 suffisamment pour permettre le placement et l'enlèvement aisés des emballages 10. Lorsque les emballages 10 ont été disposés dans la ri- gole 38, on ramène la paroi 39 dans la position indiquée en traits pleins où elle est maintenue en place par tout moyen généralement quelconque et approprié. A la fig. 13 qui est une vue par le dessus de la rigole 38, on distingue nettement les parois 38 et 39 et les extrémités supérieures des emballages 10.
Ainsi que déjà dit au sujet de la fig. 7, les emballages 10 ne sont pas disposés les uns contre les autres à l'intérieur des rigoles et des espaces existent entre lés divers emballages ; à l'endroit de ces espaces, les bords de la rigole 38 se rapprochent fortement jusqu' à se toucher ainsi qu'illustré à la fig. 13, en ces endroits, on peut pré- voir des pinces ou tout autre dispositif du même genre qui permette de réunir les faces 38 et 39.
A la différence de la rigole 33 qui était ouverte au moins à 1' une de ses extrémités pour permettre l'introduction et la sortie des em- ballages, la rigole 38 peut être fermée à ses deux extrémités 41 puisque les emballages sont introduits par le dessus. De même d'ailleurs que la rigole 13 illustrée de la fig. 7 qui pourrait être fermée aux deux extré- mités ; ces fermetures aux extrémités ne sont pas indispensables, mais elles procurent à la rigole une rigidité supplémentaire.
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D'autres formes de réalisation des rigoles sont possibles, de mê- me que la disposition des divers éléments constituant les ensembles de conditionnement illustrés et décrits peut être modifiée.
De très nombreuses variantes sont possibles sans sortir du cadre de la présente invention. Les caractéristiques essentielles de la présen- te invention sont d'ceffectuer un premier scellement de l'emballage sou- ple rempli de la matière à emballer, d'effectuer des perforations un peu en-dessous de la-première bande de scellement pour mettre l'intérieur de l'emballage en communication avec l'atmosphère extérieure, de faire le vide aussi poussé que possible dans l'emballage, de remplacer l'air ex- trait par un gaz neutre, de scellemen.. l'emballage en-dessous de la-zône de perforations pour couper la communication entre l'intérieur de l'em- ballage et l'atmosphère extérieure, ensuite, éventuellement, de section- ner la partie de l'emballage située au-dessus de la seconde bande de scel- lement,
tandis que les opérations entre le premier scellement et la per- foration jusqu'à la fin du second scellement se font en disposant les em- ballages dans des rigoles rigides qui permettent le déplacement et la ma- nipulation des emballages sans courir le risque de provoquer une mdifi- cation du volume de l'emballage rempli, modification de volume qui se tra- duirait par un remplacement de 3'atmosphère intérieure neutre de l'embal- lage par l'air atmosphérique.
Dans une variante d'exécution, le premier scellement et la per- foration des petites ouvertures sont évitéss, mais ôn utilise dans ce cas des rigoles qui maintiennent les emballages presque fermés, c'est-à-dire avec seulement un très léger entrebaillement de l'ouverture.
Enfin, suivant une autre variante d'exécution de l'invention, -en peut simplement traiter les emballages par le vide sans remplacer l'air extrait par un gaz neutre. On prévoit alors-sur les emballages une petite languette susceptible de s'appliquer sur les perforations et de former clapet (voir figure 3).
Lorsque les emballages sont sortis de l'armoire à vide, cette languette s'applique sur les perforations 12 et l'on peut procéder à la formation de l'emballage sans introduction notable d'air pendant cette phase de fabrication.
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It is a more and more widespread practice to condition under inert gas various materials, mainly food, liable to lose some of their qualities when they remain a relatively long time in the presence of atmospheric air. Roasted coffee is a typical example of such materials packaged more and more frequently in a neutral atmosphere in recent years.
Packaging in a neutral atmosphere requires special installations and special packaging. The main, indispensable characteristic of such packaging, necessary for such packaging, is absolute tightness. In fact, atmospheric air must not be able to enter the filled and sealed packaging and replace the neutral gas used.
The classic type of packaging meeting these desires is metal packaging, which has already been used for some time, especially for coffee, tobacco, etc., but metallic packaging has various drawbacks, among which it is worth mentioning: the high price, the high weight and the bulkiness of the packaging reserves before filling.
The present invention relates to a method and an installation for packaging in a neutral atmosphere in flexible or collapsible packaging. The use of flexible or folding packaging has many advantages, in particular a very small size of the empty packaging, a considerably reduced cost price compared to metal packaging and also a reduced weight. Neutral atmosphere packaging installations, using flexible or folding packaging, must have certain characteristics; the present invention relates to these special features.
A flexible or folding packaging, particularly economical, easy to use, perfectly sealed and impermeable, consists of a gusseted bag, with a flat bottom, or sachet made of paper or of a complex of paper, then or otherwise covered with a layer of thermoplastic material. Such a sealed, impermeable, heat-sealable packaging has been described in the patents and prior patent applications of the applicant.
These flexible or folding packages, which can be stored flat, have only a minimum bulk; thanks to the treatment of the materials of which they are made, with thermoplastic lacquers and thanks to the judiciously placed repressing lines, said packages are easily opened and can be easily used on conventional packaging machines; filled and sealed, they have a box-like appearance, pleasing to the eye; they are absolutely watertight and impermeable and the materials they contain are perfectly protected from humidity and atmospheric air;
if, in the packaging before its final sealing, the atmospheric air has been replaced by another gas, even under pressure, this gas does not escape and there is no risk inside the packaging of 'subsequently have gases introduced by atmospheric air.
All these advantages make the packaging described above the ideal packaging for materials whose properties are best preserved or improved in a neutral atmosphere, for example coffee. In order to carry out the packaging in a neutral atmosphere, the procedure is in principle as follows: the packaging is opened and filled with the material to be packaged, in the conventional manner: the packaging filled, but still open, is placed in an enclosure of 'where atmospheric air is extracted and then replaced by another gas, for example nitrogen; then the packaging is sealed.
For small or medium-sized installations, or those which do not have a fully automatic packaging unit, it is not possible to
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To proceed with the vacuum sealing, it is necessary to remove the packaging after treatment in the vacuum cabinet and to seal them. The manipulations which this operation require allow the atmospheric air to replace, at least partially, the neutral gas, in the case where the treatment consisted of replacing the air with a neutral gas.
The benefit of vacuum treatment is canceled out or in any case considerably reduced. To remedy these drawbacks, the present invention proposes to carry out the sealing in two phases.
After filling the packages, they are sealed a first time at the end of their opening and below the sealing strip, relatively small openings are made, placing the inside of the package in communication with the outside world. At this stage of sealing, the packages are introduced into the vacuum cabinet and there they are, first of all, completely emptied of the atmospheric air which they contain, then filled with a neutral gas, for example l. 'a- zote. They are then taken out of the vacuum cabinet and sealed a second time, over or preferably slightly below the small openings mentioned above. Communication between the atmospheric air and the inside of the packaging is eliminated.
The packaged material is in a neutral atmosphere and will remain so until the packaging is opened. Optionally, if desired, the sealing strip made at the start of the operation and possibly also the strip containing the openings made, are removed for aesthetic purposes.
It is essential that the second sealing operation takes place without the treated flexible or folding packages being pressed or otherwise handled in such a way that their volume changes, otherwise the gas they contain escapes through openings and is replaced by atmospheric air. The fact that the neutral gas used has a density little different from that of atmospheric air allows the packaging to be removed without fear from the vacuum cabinet, but it is certain that by handling the packaging by hand, for example, one they will be squeezed and part of the gas they contain will be released. This volume of gas expelled will be replaced by atmospheric air as soon as the pressure on the flexible or folding packaging ceases.
It is therefore necessary that the exit of the vacuum cabinet, the transport to the sealing device and the sealing take place without affecting the volume of the bag. To allow this, the invention proposes to place the packaging, after the first sealing and formation of the small openings mentioned above, in rigid channels or gutters; the said channels with their bags are placed in mobile frames which are slipped into the vacuum cabinet where the packaging is treated as described above: after treatment, the frames containing the channels are taken out of the vacuum cabinet, the rgoles containing the treated bags are removed from the frame and brought to the sealing device without the packaging itself having been touched;
there is, under these conditions, no risk of replacement by atmospheric air of the atmosphere contained in the packaging.
In an alternative embodiment, the filled packages are placed in channels provided with a part partially clamping the top of the packages and allowing only the passage of the upper end of the package which serves to form the sealing strip. in such channels, the filled packages have their opening partially closed, only a thin opening remains.
The packages placed in such channels are sent directly for processing in the vacuum cabinet, without undergoing a first seal.
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ment and a perforation below the base strip.
The operations are the same as in the first case, namely that the channels loaded with the packaging are placed on frames, themselves introduced into the vacuum cabinet where the vacuum is created to expel all the atmospheric air from the packaging, then this atmospheric air is replaced by a neutral gas, for example nitrogen and after reestablishing atmospheric pressure in the cabinet, the frames are taken out.
The channels loaded with the treated packages are removed from the frame and the channels are used for handling the stacks, the still slightly ajar opening of which is sealed by means of some conventional sealing device. In this case, it is no longer necessary to provide for the cutting of the upper part of the packaging since the final sealing can be done along the extreme edge of the packaging.
This variant embodiment saves packaging material, saves time and also makes it possible to avoid the machine necessary for the first sealing and perforation.
The invention also relates to a variant of the foregoing process, characterized in that a small tab capable of being loosened on the perforations and of forming a valve is provided on the packaging, which makes it possible to remove the treated packaging in. the vacuum cabinet, without having replaced the extracted air with a neutral gas - and to close the packaging without noticeable introduction of air during this manufacturing phase.
The accompanying drawings illustrate, by way of non-limiting example, one embodiment of the invention.
FIG. 1 schematically represents an assembly of packaging suitable for the implementation of the method according to the invention.
Fig. 2 shows, in perspective view, the end of a flexible or folding packaging according to the invention, filled, but not yet sealed.
Fig. 3 shows the same packaging after sealing a strip along the upper edge of the opening and indicates the perforations.
Fig. 4 shows the same packaging after sealing the second strip.
Fig. 5 schematically shows a possible embodiment of the end of the machine making the first seal and perforating the openings.
Fig. 6 shows in perspective an installation for treatment in a neutral atmosphere.
Fig. 7 shows in perspective a channel containing a set of bags to be treated.
Fig. 8 schematically shows the end of a machine intended to effect the second seal and to cut the upper end of the packaging.
Fig. 9 schematically represents a set of packaging suitable for the implementation of the method according to a variant of the invention.
Figs. 10 to 13 show two different embodiments of a variant of the channel illustrated in FIG. 7.
Referring more particularly to the drawings, it can be seen in FIG. 1 the magazine with the bag opener device 1. This device is
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conch and known; it is followed in the illustrated example by a device 2 intended to fill the packaging with the material to be packaged; this device 2 is optionally a bagger-doser or any other equivalent assembly.
Following the filling device, the filled packages are fed to a sealing device 3. In this sealing device, the upper end of the packages is sealed as shown in FIG. 3. For example, hot sealing is done by means of knurls followed by pressing knobs. As illustrated in fig. 5, the last pair of press wheels is slightly different, in the sense that below the wheels 4, 5 proper, are arranged two wheels 6 and 7 rotating on the same axis as the wheels 4 and 5 The wheel 6 is pierced with holes 8, while the wheel 7 is provided with points 9.
Passing between the pressing wheels 4 and 5, the packaging 10, sealed along the sealing strip 11, is provided with the perforations 12, produced by the spikes 9 which initially perforate the packaging a little inside. below the sealing strip 11. The perforations 12 are of any shape: round, square, rectangular and preferably arranged one after the other along a line parallel to the sealing strip. Through these perforations 12, the interior of the filled package remains in communication with the atmosphere.
On leaving the sealer and perforator device 3, the packaging is placed in channels 13, seen in more detail in FIG. 7.
In such channels, one can arrange one after the other several packages, for example eight in the case illustrated in the drawing.
The packages are placed in the channels so that the sealing and perforation strips are arranged in the longitudinal direction of the channel as illustrated; Preferably, a slight space will be provided between the packages in the channels, however, laterally, the packages will be firmly held in the channels to prevent their inadvertent displacement. The channels are preferably made of a light material, for example an aluminum sheet, but any other material of the same type may be perfectly suitable. The channels 13 containing the packaging 10 arranged as said above, are slid into a frame 14, illustrated in more detail in FIG 6.
The frame 14 is constituted by a frame of generally parallelepiped shape, made either of metal, preferably of a light metal such as aluminum, or of wood or of any other suitable material. The internal dimensions of the frame 14 are such that it can contain a number of channels 13 loaded with packaging 10. In the example illustrated, the frame 14 may contain six channels 13 arranged in two stages of three rows, but of course it is very possible to produce frames 14 capable of containing more or less channels 13.
In the example illustrated, the frame 14 has its side walls open and the channels 13 are held by sliding paths formed by T-irons, but any other practical embodiment of the frame is possible, it suffices that a certain name - ber of channels 13 can be arranged to form a manipulable assembly.
The frame 14, containing the channels 13, themselves containing the packaging 10, is introduced into the vacuum cabinet 15 illustrated in FIG. 6. This vacuum cabinet is of such size that it can contain at least one frame 14, it is however unnecessary for it to be larger; Preferably, the vacuum cabinet 15 will be given internal dimensions which are just sufficient to accommodate a fully equipped frame 14 therein. The vacuum cabinet 15 is, in the example illustrated in FIG. 6, consisting of a box open at two opposite ends; a,
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said entry, the other, exit; doors 16 equip the ends and allow access to the interior of the cabinet.
When a frame 14 is introduced into the vacuum cabinet 15, the doors 16 are closed. The doors 16 of any suitable type must obviously be made and arranged in such a way that their operation is easy and quick and that the closing performed is absolutely tight so as to guarantee that the atmosphere contained in the cabinet. vacuum is absolutely protected from the outside atmosphere. In the example illustrated in fig. 6, the doors 16 are of the sliding type and move vertically parallel to the two end faces constituting the entry and exit of the cabinet. A system of cables, pulleys and counterweight 17 makes it possible to easily open and close the two doors.
To facilitate maneuvers, a roller conveyor or a circulation path of an equivalent type 18 allows the movement of the frame 14.
A first section 19 receives the frame 14, loaded but not yet processed while another frame 14 is being processed in the vacuum cabinet 15. When the processing is finished, the doors 16 are opened and by pushing the button. frame 14 which is located on section 19 towards the vacuum cabinet, or takes out therefrom the treated frame whose place is occupied by a new frame; the frame containing the channels with the processed packages is pushed onto section 20, the doors 16 are closed, the frame 14 which is inside is processed as desired in the vacuum cabinet while the frame 14, stopped on section 20, is discharged from the channels 13 that it contains.
The empty frame 14 is placed on a conveyor belt 21 which brings it back to the end 22 where optionally a stop device 23 has been provided. The end 22 where the empty frame 14 stops corresponds with the start. of the sliding path 19. In the empty frame 14, the channels 13 containing the packaging 10 ready to be treated are placed and the frame, loaded and placed on the sliding path 19, is ready to be introduced into the cabinet. empty as soon as the packages therein have been processed, so as to repeat the cycle with new packages.
The treatment in the vacuum cabinet 15 consists essentially, after the introduction of a frame 14 loaded with the channels 13 containing the packages 10 and sealing of the doors 16, in evacuating by means of, for example, the pump. eg vacuum 24 which can be housed in the cabinet. A manometer 25 makes it easy to follow the progress of the vacuum. It will generally be observed that the vacuum builds up fairly quickly at the start and that after a certain time it stabilizes or does not drop very slowly, the action of the vacuum pump will however be continued for a certain time to allow remove air from the material contained in the packaging, especially when it comes to relatively porous materials such as roasted coffee.
When, after a certain time, the vacuum does not vary any more, it is possible to introduce into the chamber 15 an inert gas, for example nitrogen, taken, preferably from one or more cylinders 26 where this gas is. stored under pressure. An adjustable pressure regulator allows the nitrogen supply to the vacuum cabinet to be regulated. On the manometer 25 we will follow the rise in pressure in the vacuum cabinet and we will generally observe that after a rapid rise in pressure, it will stabilize at the end very slowly, we will continue. however for a certain time the admission of nitrogen in order to guarantee penetration of this neutral gas into all the pores of the material, especially when it comes to materials such as roasted coffee.
After a certain time, the pressure inside the cabinet 15 will be balanced with the atmospheric pressure and the doors 16 can be opened to take out the frame 14 with the channels and the packaging.
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treated and replace it with another loaded chassis 14.
The packages 10 filled with nitrogen are removed from the frame 14 while remaining held in the channels 13. The density of the nitrogen being only very little different from that of atmospheric air, and the diffusion of the gases present being practically zero; there is hardly any replacement of the nitrogen contained in the packaging by atmospheric air. It is obviously advisable to proceed with the final sealing as soon as possible after leaving the vacuum cabinet 15. For this second sealing, the packages, still placed in the channels 13, are brought to a sealing device 27.
It is not necessary for the sealing device 27 to be identical to the sealing device 3, all that is needed is a device enabling a strip 28 (see FIG. 4) to be sealed parallel to the edge of the packaging, at the level perforations 12 and, preferably, a little below these perforations. In this way the interior of the package 10 is absolutely protected from atmospheric air and the nitrogen introduced into the package during processing in the vacuum cabinet 15 remains and will remain in contact with it. the packed material in such a way that the latter is protected from alteration by atmospheric air until the packaging is opened.
Optionally, if desired for aesthetic reasons, the upper part of the packaging, namely the first sealing strip and possibly also the line of perforations, can be eliminated by severing the upper end of the packaging slightly above the second. sealing tape. This removal of the upper part of the packaging can advantageously take place when it comes out of the sealing device, of which, for example, the last pair of rollers 28, 29 is additionally provided with a rotary knife placed above one of the wheels. casters, eg above caster 290 Any other disconnecting device can be used, for example a guillotine device.
At the exit of the sealing device 27, the packages are taken out of the channels 13 which are possibly returned empty towards the outlet of the first sealing device, by means of a conveyor belt 31 (see FIG. 1), while the packages are sent. to storage or an appropriate bundling device, for example a shrinkwrapper, etc.
In an alternative embodiment of the present invention, it is possible to avoid the first sealing and the perforation of the small openings.
In this case, according to fig. 9, the stored packages, flat and open at 1, are filled at 2. The opening of the package is re-closed, without however sealing as in the case illustrated in fig.l; in the present case, it is sufficient to bring together the faces not provided with bellows so as to obtain approximately the appearance illustrated in FIG. 2. The packages are then placed in special channels illustrated in more detail in FIGS. 10 to 13. In these channels which will be more fully described later, the packages 10 are kept with their opening very slightly ajar. The loaded channels are placed in frames 14 conforming to those illustrated in FIG. 6.
The frames 14 are introduced into the vacuum cabinet 15 where the packages 10 are processed as explained above. After treatment, the frames 14 are taken out of the vacuum cabinet 15, the channels containing the treated packages are unloaded from the frames and brought to a sealing device 27 where the upper end of the packages 10 is sealed, which permanently puts the neutral atmosphere contained in the packaging and the packed material, protected from atmospheric air.
As in this variant of execution there is only one seal,
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it is possible to use packages 10 with an upper part intended for the shorter sealing since this part should only receive a single sealing strip. Likewise, of course, the rotary knife 30 provided in FIG. 8 becomes completely unnecessary, the seal being made along the upper edge of the package. This variant embodiment allows the use of slightly shorter packaging resulting in a slight saving in material; but above all it makes it possible to avoid the first sealing and the perforation of the small openings.
The channels used for this variant are illustrated in figs. 10 to 13.
The channels no longer have the shape of an open gutter as illustrated in FIG. 7, but they have the shape of a gutter terminated at its upper part by a cover as illustrated in figs. 10 to 13. According to fig. 10 which is a sectional view perpendicular to the longitudinal axis of a channel 33, it can be seen that the lower part corresponds to the shape of the channel 13 leela fig. 7; but the packages 10 contained therein are more completely protected by a part 34 which involves the side faces and slightly clamps the upper faces of the packages. This part 34 is advantageously integral with the part 33 and may even be a single coming. The gutter 33 is made, for example, of sheet aluminum.
At the top, an opening 35 is provided to allow
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put] A passage of the end isupéiieuie of the packages 10. This opening 35 is sufficient to allow easy passage of the head of the package very slightly ajar, but it slightly pinches the faces. To allow the easy introduction of the packaging 10, the channels
33 are produced, as illustrated in FIG. It which shows, in a view from above, the end through which the packages are introduced. The edges of the part 34 '' are raised on the entry side so as to provide a wider opening for the head of the packages, which opening narrows between the edges 36 and 37, to form the slit 35.
Another embodiment of the channel is illustrated in section and in view from above respectively in FIGS. 12 and 13. The general shape of the gutter 38 is the same as that of the gutter 33, but here, one of the large side faces, the face 39, can pivot around a hinge 40 ,. By pivoting around hinge 40, wall 39 opens channel 38 sufficiently to allow easy placement and removal of packages 10. When packages 10 have been placed in channel 38, wall 39 is moved back into. the position indicated in solid lines where it is held in place by any generally arbitrary and appropriate means. In fig. 13 which is a top view of the channel 38, the walls 38 and 39 and the upper ends of the packaging 10 can be clearly distinguished.
As already said about fig. 7, the packages 10 are not arranged against each other inside the channels and spaces exist between the various packages; at the location of these spaces, the edges of the channel 38 come together strongly until they touch each other as illustrated in FIG. 13, in these places, it is possible to provide clamps or any other device of the same kind which makes it possible to join the faces 38 and 39.
Unlike the channel 33 which was open at least at one of its ends to allow the introduction and exit of the packages, the channel 38 can be closed at both ends 41 since the packages are introduced by the. above. Similarly, moreover, the channel 13 illustrated in FIG. 7 which could be closed at both ends; these closures at the ends are not essential, but they give the channel additional rigidity.
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Other embodiments of the channels are possible, just as the arrangement of the various elements constituting the packaging units illustrated and described can be modified.
Very many variants are possible without departing from the scope of the present invention. The essential features of the present invention are to carry out a first sealing of the flexible packaging filled with the material to be packaged, to make perforations a little below the first sealing strip to put the inside the packaging in communication with the outside atmosphere, to create as much vacuum as possible in the packaging, to replace the extracted air with a neutral gas, to seal the packaging below area of perforations to cut the communication between the interior of the packaging and the external atmosphere, then, optionally, to sever the part of the packaging located above the second sealing strip - element,
while the operations between the first seal and the perforation until the end of the second seal are carried out by placing the packages in rigid channels which allow the movement and handling of the packages without running the risk of causing a change in the volume of the filled package, a change in volume which would result in the replacement of the neutral interior atmosphere of the package by atmospheric air.
In an alternative embodiment, the first sealing and the perforation of the small openings are avoided, but in this case channels are used which keep the packages almost closed, that is to say with only a very slight opening of the openings. the opening.
Finally, according to another variant embodiment of the invention, -en can simply treat the packaging by vacuum without replacing the air extracted by a neutral gas. A small tab is then provided on the packaging capable of being applied to the perforations and of forming a valve (see FIG. 3).
When the packages are taken out of the vacuum cabinet, this tab is applied to the perforations 12 and the package can be formed without significant introduction of air during this manufacturing phase.