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L'invention concerne un procédé pour la fabrication d'emballages stériles à partir d'une matière d'emballage se composant au moins en partie de substances organiques. On connatt des procédés qui permettent, soit de stériliser complè- tement, soit de soumettre à un traitement de stérilisation, des matières liquides ou solides, telles que des aliments, des boissons, des produits pharmaceutiques ou des succédanés. Il est déjà également connu de verser le lait et autres liquides,
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dans des conditions stériles, dans des bottes de fer-blanc et de fermer celles-ci hermétiquement.
On a déjà essayé également, en outre, de verser le lait, dans des conditions stériles, dans les bouteilles de verre classiques et de fermer celles-ci au moyen de couvercles appropriés. Toutefois, les frais relative- ment élevés résultent de l'emploi des boites en fer-blane et, dans le cas des bouteilles, le rapport de poids particulièrement défavorable entre la marchandise et l'emballage, ainsi que le service coûteux de reprise des bouteilles et de nettoyage, ont une incidence de renchérissement telle que ces sortes d'emballa- ge pour des denrée de consommation comme le lait sont rarement économiques.
A cela s'ajoute dans le cas des bouteilles en verre, que les verres utilisés ordinairement pour la fabrication des bouteilles ne supportent pas un chauffage répété aux températu- res d'environ 2500C ou plus, qui sont nécessaires pour la stérilisation.
On connaît d'autre part des emballages qui sont fa- briqués à partir d'une matière d'emballage se composant au moins en partie de substances organiques, par exemple en matière synthétique telle que du polyéthylène, ou en papier rec ouvert au moins d'un côté de matière synthétique. Pour l'emballage stéri- le d'une matière stérile dans des emballages formés d'une telle matière, il est nécessaire de stériliser au moins le c8té de la matière formant par la suite le côté intérieur de l'emballage et, à cet effet, seul un traitement thermique garantit, en règle générale, une destruction complète des germes.
Pour cela, des températures de stérilisation d'environ 200 C ou plus sont né- cessaires. Or, la stérilisation présente quelque difficulté dU fait que cette matière se composant au moins en.partie de sub- stances organiques est très sensible à la chaleur. Dans le cas d'une matière composée entièrement ou partiellement de matière synthétique, cette demière se ramollit déjà à des températures inférieures à la température de stérilisation nécessaire.
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D'autre part, il se produit déjà, avec certains papiers, aux températures supérieures à 200 C une carbonisation, tandis qu'aux températures plus basses, les papiers deviennent déjà cassants ou se colorent. Pour les papiers recouverts de matière synthétique, qui sont chauffés sur toute leur épaisseur; la matière synthétique chauffée ne doit pas venir en contact avec des éléments de guidage ou de transport, ce qui implique un système de guidage et de transport compliqué.De plus, il y a lieu de maintenir la température de chauffage à un niveau aussi bas que possible, qui soit juste suffisant pour la stérilisation, afin d'exclure, avec certitude une altération nuisible de la matière à traiter.
Cela.nécessite une plus longue durée de chauffage, ce qui, dans le traitement d'une bande continue de matière d'emballage-, implique un échauffement sur un trajet relativement long de la bande.
L'invention permet de remédier au maximum aux incon- vénients et difficultés exposés. Le procédé selon l'invention est caractérisé par le fait qu'avant de former l'emballage, le côté de la matière formant par la suite le côté intérieur de l'embal- lage est chauffé, à la température de stérilisation et que simultanément le'coté de la matière formant par la suite le côté extérieur de l'emballage est refroidi dans la zone du point de stérilisation par contact avec un agent d'absorption de chaleur.
Grâce au procédé exposée il est possible, sans endom- magement ou altération préjudiciable de la matière traitées d'effectuer le chauffage du côté de la matière formant par la suite le côté intérieur de l'emballage à des températures beau- coup plus élevées et pendant¯ une durée de chauffage sensible- ment plus courte.
Pour la fabrication d'emballages stériles il suffit que seule. la surface du côté de la matière formant par la suite le côté intérieur de l'emballage soit chauffée à la température de stérilisation Par le refroidissement simultané
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du côté de la matière formant par la suite le c8té extérieur de l'emballage, lequel a lieu pendant ce chauffage, on arrive à obtenir, dans la matière même, un tel gradiant de température qu'il s'établit une température sur la plus grande partie de l'épaisseur de la matière, qui est sensiblement-inférieure à la température superficielle du coté chauffé de la matière.
Dans le @as de papier recouvert de matière synthétique, le côté matière synthétique peut par exemple être chauffé à 250 C,sans que le papier souffre d'un dommage quelconque. Dans le traitement d'une matière totalement composé de substance synthétique., il est possible de chauffer le- côté de la matière formant par la suite le côté intérieur de l'emballage à 250 C ou plus, tandis que, par un refroidissement suffisant du côté de la matière formant par la. suite le côté extérieur, on évite un ramollissement de la substance synthétique sur ce côté; on peut ensuite guider le côté refroidi sur des surfaces de guidage fixes sans que la ma- tière colle pendant l'application de chaleur, sur la surface de guidage.
De façon avantageuse, le c6té à stériliser de la matière peut être chauffé par radiation de chaleur ou à,l'aide d'un. véhicule de chaleur gazeux ou à l'état de vapeur. On peut refroidir utilement le côté à refroidir de la matière par souf- flage d'un réfrigérant gazeux ou à l'état de vapeur ou par pul- vérisation d'un liquide de refroidissement. En cas d'utilisation d'une matière sous forme de bande, le côté de la bande à refroi- dir peut être guidé avantageusement à plat sur une surface refroidie.
L'invention concerne en outre un dispositif pour la réalisation du procédé exposé ; cedispositif selon l'invention est caractérisé d'une part par des éléments de transport pour la matière d'emballage, lesquels amènent ladite matière à une machine de façonnage de l'emballage, et d'autre part par une installation de chauffage pour le chauffage du c8té de la ma-
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tière formant par la suite le côté in@rieur de l'emballage; et par une installation de refroidissement pour le refroidissement du coté de la matière formant par la suite le c8té extérieur de 2.1 emballage.
L'installation de chauffage peut être utilement confor- mée en radiateur chauffé électriquement, ou elle peut comporter une soufflerie à l'aide de laquelle un véhicule de chaleur gazeux ou à l'état de vapeur peut être dirigé sur le côté de la matière à chauffer. En cas d'utilisation d'une matière sous forme de bande, il est recommandé de prévoir une surface de guidage refroidie,de préférence métallique}pour le côté de la bande à refroidir, sur laquelle la bande repose, le long de la zone de chauffage de son trajet, sur toute sa largeur.
A cet effet, la surface de guidage peut tre constituée utilement par la surface périphérique d'un corps de tambour rotatif, dont l'in- térieur est traversé par un réfrigérant et dont la rotation, dans le cas où la bande est continue, est effectuée par cette dernière. Enfin; une matière d'emballage sous forme de bande peut aussi être guidée utilement de telle façon sur au moins une pièce de façonnage cintrée transversalement au sens longitudinal de la bande, qu'à l'extérieur de cette pièce de façonnage le coté de la bande à chauffer présente une surface convexe et le coté de la bande à refroidir,, une surface concave, un dispositif de refroidissement étant prévu à l'aide duquel un fluide de re- froidissement peut être dirigé sur le coté concave de la bande.
D'autres buts et avantages de l'invention résulteront de la description qui en est donnée ci-après, avec: référence aux exemples de réalisation figurant sur le dessin annexé; sur ce dessin
Figure 1 montre une installation de chauffage et de refroidissement pour une bande flexible continue, avec surface de guidage métallique refroidie pour la bande et avec chan- fage du côté de la bande à stériliser au moyen d'on véhicule de
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chaleur gazeux ou à l'état de vapeur.
Figure 2 est une élévation de ladite installation de chauffage et de refroidissement pour une bande flexible continue, comportant le chauffage du côté de la bande à stériliser à l'ai- de d'un radiateur chauffé électriquement, et le guidage de la bande sur la surface périphérique refroidie d'un corps de tam- bour rotatif.
Figure 3 est une coupe suivant la ligne III-III de la figure 2 de cette installation.de chauffage et de refroidissement,
Figure 4 est une coupe d'un dispositif de chauffage et de refroidissement pour une bande flexible continue, comportant le chauffage de l'un des cotés de la bande au moyen d'une radia- tion de chaleur, et le refroidissement de l'autre c8té de la bande par pulvérisation d'un liquide de refroidissement ou d'un gaz de refroidissement.
Figure 5 est une élévation dudit dispositif de chauffage et de refroidissement. \
Le dispositif représenté sur la figure 1 comporte une surface de guidage métallique cintrée 1 pour la bande 2 repré- sentée en trait mixte. Cette dernière se compose en du papier recouvert de matière synthétique. La bande 2 est guidée de telle façon sur la surface de guidage 1 qu'elle repose sur toute sa largeur sur cette dernière, par son coté papier. Avant le dérou- lement de la bande, mue par des éléments de transport non repré- sentés, sur la surface de guidage 1, elle entoure partiellement le rouleau 3. La surface de guidage 1 est constituée par une bande de tôle 4 fermée sur elle-même, enfermant une cavité 5. A ses extrémités, cette cavité 5 est fermée par des tôles 6 et 7.
Dans la zone du point de déroulement de la bande 2 de la surface de guidage 1, une série de canalisations de dis- tribution 8 débouchent dans la cavité 5. Ces canalisations 8 sont raccordées à la canalisation 9 qui communique avec une source non représentée d'un réfrigérant, par exemple d'eau de
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refroidissement. Dans la zone du point d'enroulement, diverses canalisations 10 partent de la cavité vers l'extérieur et abou- tissent dans la canalisation collectrice 11, par laquelle le réfrigérant arrivant à la cavité peut tre évacué de façon continue.
A quelque distance de la bande 2 sont agencés une pluralité d'ajutages d'échappement 12 qui sont raccordés à une conduite d'admission 13 d'un véhicule de chaleur gazeux ou à l'état de vapeur, par exemple de la vapeur d'eau. Ces ajutages 12 sont munis d'alésages 14 par lesquels le véhicule de chaleur peut être dirigé contre le côté de la bande 2 qui est recouvert de matière synthétique.
Le fonctionnement de l'installation exposée a lieu de la façon suivante Par la cavité 5 arrive, lorsque l'arrivée de réfrigérant est ouverte, le réfrigérant qui refroidit de façon intense la surface de guidage 1. On guide ensuite la bande 2 sur la surface de guidage, la bande étant déplacée par les éléments de transport mentionnés dans le sens de la flèche On ouvre ensuite l'arrivée du véhicule .de chaleur qui est soufflé sur le coté enduit de la bande 2.
La température du véhicule de chaleur est par exemple de 400 C, tandis que le liquide de refroidissement est à la température ambianteLe véhicule de chaleur provoque un chauffage du côté de la bande formant par la suite le coté intérieur de l'emballage à approxi- mativement sa propre température, tandis que le c'bté de la bande formant par la suite le coté extérieur de l'emballage est main- tenu, par contact avec la surface de guidage :refroidie, à une température de moins de 80 C. De cette façon on évite toute altération nuisible de la bande à traiter.
Il y a lieu de veiller de façon appropriée à ce que la bande se déroulant du dispositif exposé ne vienne pas en contact avec une atmosphère chargée de germes, par exemple par un guidage de la bande à l'intérieur d'un canal exposé à une surpression et rempli d'air
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stérile.
Suivant l'emploi de réalisation des figures 2 et 3, la bande 20 est guidée sur la surface périphérique du corps de tambour rotatif 21. Ce corps de tambour se compose de deux moi- tiés 22 et 23 qui sont assemblées par des vis 24. Le corps de tambour est monté rotatif sur l'axe 25 à l'aide des roulements à billes 26 et 27. L'axe 25 possède deux alésages axiaux 28 et 29 qui s'étendent'vers le milieu de la partie de moyeu. Des alésages
30 et 31 s'étendant dans le sens radial relient lesdits alésages axiaux avec des chambres annulaires 32 ou 33 qui sont séparées entre elles par un disque 34 entourant l'axe avec peu de jeu.
La chambre annulaire 32 communique, par des canaux 35, 36, 37 et 38, avec une cavité 39 formée par des évidements dans la partie périphérique du corps de tambour, chaque canal se trouvant dans une des nervures 40 de la moitié de corps 23. Dans les ner- vures 40a de la moitié de corps 22 se trouvent des canaux 42,
43, 44 et 45 qui relient la cavité 39 à la chambre annulaire 33.
Les nervures 40 et 40a sont décalées entre elles d'un angle de
45 . Les cavités 32 et 33 sont étanchéifiées par des joints 46 par rapport aux parties de paliers. La cavité 39 est étanchéifiée par rapport à l'extérieur par lejoint 47.
Sur une partie du pourtour de la surface périphérique du corps de tambour s'étend un radiateur 48,à l'intérieur duquel est agencée la spirale de chauffage électrique 48a. Dans le fonctionnement de l'installation exposée, un réfrigérant, par exemple de l'eau de refroidissement, arrive par l'alésage 29, et s'écoule vers l'extérieur par les canaux 35 à 38 dans la cavité
39 et ressort de celle-ci par les canaux 43 à 45, pour être évacué, à travers l'alésage 28, dans l'arbre 25. De cette façon, la surface périphérique du corps de tambour, formant la surface de guidage de la bande 20, et, de ce fait, aussi, ladite bande
20 reposant sur toute sa largeur sur une partie de la surface de guidage se trouvent refroidies de façon intense.
Ceci empêche
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une altération nuisible de la bande 20 à la suite d'un échauf- fement de son côte à stériliser. La bande 20 est ici encore déplacée par des éléments de transport non représentés, dans la sens de la flèche 41, le corps de tambour 31 étant mis en rotation sans glissement par rapport à la bande.
Suivant l'exemple de réalisation des figures 4 et 5, une bande 50 est guidée de telle façon sur deux corps de façonnage 51 et 52 à profil semi-circulaire que le côté de la matière formant par la suite le côté intérieur de l'emballage à façonner présente une surface concave et le côté de la matière formant par la suite le côté extérieur dudit emballage présente une surface convexe.La bande 50 est déplacée,par des éléments de transport non représentés, dans le sens de la flèche 53. Entre les deux corps de façonnage 51 et 52 est monté un radiateur 54 chauffé électriquement, servant au chauffage de l'un des côtés de la bande à la température de stérilisation.
Entre les deux corps de façonnage 51 et 52 s'étend un tuyau 55 dans le sens longitudinal de la bande 50. L'intérieur de ce tuyau est raccordé à la conduite d'admission 56 d'un fluide de refroidissement. Comme fluide de refroidissement, on utilisera par exemple de l'eau de refroidissement ou de l'air de refroi- dissement, qui sera dirigé par des trous 57 pratiqués dans la paroi du tuyau 55 sous forme de jets individuels sur le côté concave de la bande . Grâce au coté cintré de la bande, le fluide de refroidissement est dévié de telle façon vers le bas qu'il ne vient pas en contact avec le côté de la bande,qui est à stériliser.
Dans beaucoup de cas, il est bon de stériliser transi- toirement le côté de la bande à refroidir jusqu'à ce que l'em- ballage à façonner avec la matière en question soit rempli et fermé hermétiquement. Cela peut se faire en mélangeant au réfrigérant un agent de stérilisation, par exemple du perman- ganate ou de l'ozone, ou en mettant en contact un agent de sté- rilisation de ce genre avant, pendant ou après le c'hauffage de
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la matière, avec le coté de la matière formant par la suite le côté extérieur de l'emballage.
L'invention ne se limite pas aux exemples de réalisa- tion exposée. Ç'est ainsi qu'on peut également traiter une matière ne se composait qu'en partie de substances organiques; par exemple une bande f@@xible en papier recouvert de substance synthétique, comportant une insertion sous forme d'une feuille d'aluminium. En outre, on peut utiliser aussi, comme installa- tion de chauffage, un radiateur chauffé à l'aide d'un véhicula de chaleur gazeux ou. à l'état de vapeur.