ES2545856T3

ES2545856T3 - Process to produce modified atmospheres without containment in automatic packaging lines

Info

Publication number: ES2545856T3
Application number: ES12750414.0T
Authority: ES
Inventors: Marc Leturmy; Fabrice Bouquin; Etienne CHARVE; Alban Poirier
Original assignee: LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Current assignee: LAir Liquide SA pour lEtude et lExploitation des Procedes Georges Claude
Priority date: 2011-08-26
Filing date: 2012-07-18
Publication date: 2015-09-16
Anticipated expiration: 2032-07-18
Also published as: FR2979327A1; US20140208692A1; EP2748068B1; FR2979327B1; EP2748068A1; AU2012300715A1; WO2013030477A1; BR112014004390A2; CN103764500A; CN103764500B

Abstract

Procedimiento dirigido a realizar una atmósfera controlada en el espacio de cabeza de un recipiente de almacenamiento de un producto, en una instalación de desplazamiento del tipo en el cual se toman las siguientes medidas: - se procede al llenado parcial del recipiente con el producto hasta un nivel dado de llenado; - se pone en contacto la parte superior del recipiente con una atmósfera gaseosa de tratamiento, dirigida a evacuar todo o parte del aire presente en el recipiente por encima de dicho nivel de llenado y a implantar, por encima de dicho nivel, la atmósfera controlada requerida; - se procede al sellado o cierre del borde superior del recipiente con ayuda de un medio apropiado; - siendo realizado el establecimiento de la atmósfera controlada corriente arriba del sellado (antes del mismo) o durante el mismo, y en el que se realiza el establecimiento de la atmósfera controlada en una zona de inyección no confinada, mediante la utilización de al menos un inyector de tipo tubular, apto para proyectar hacia el borde superior del recipiente que se presenta en la zona de inyección la atmósfera gaseosa de tratamiento, que se caracteriza porque el inyector está orientado en la zona de inyección de manera que al menos una de las componentes de la velocidad del gas proyectado se oponga al sentido de desplazamiento de los recipientes y porque se alimenta el inyector con ayuda de un caudal de gas que permite alcanzar un régimen de flujo turbulento con un número de Reynolds comprendido entre 5.000 y 20.000.Procedure aimed at creating a controlled atmosphere in the head space of a storage container for a product, in a displacement installation of the type in which the following measures are taken: - the container is partially filled with the product up to a given fill level; - the upper part of the container is brought into contact with a treatment gaseous atmosphere, aimed at evacuating all or part of the air present in the container above said filling level and at implanting, above said level, the required controlled atmosphere; - the upper edge of the container is sealed or closed using an appropriate means; - the establishment of the controlled atmosphere being carried out upstream of the sealing (before the same) or during the same, and in which the establishment of the controlled atmosphere is carried out in an unconfined injection zone, by means of the use of at least one tubular type injector, suitable for projecting the treatment gaseous atmosphere towards the upper edge of the container that is presented in the injection zone, characterized in that the injector is oriented in the injection zone so that at least one of the components of the velocity of the projected gas opposes the direction of movement of the containers and because the injector is fed with the help of a gas flow that allows reaching a turbulent flow regime with a Reynolds number between 5,000 and 20,000.

Description

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DESCRIPTION

Proceso para producir atmósferas modificadas sin contención en líneas de envasado automático Process to produce modified atmospheres without containment in automatic packaging lines

La presente invención tiene que ver con el campo de los procedimientos de realización de atmósferas modificadas en artículos o productos, alimentarios o no alimentarios, en líneas de producción automatizadas. Se entiende por 5 “atmósfera modificada” una atmósfera distinta del aire ambiente; por ejemplo, la inertización del espacio de cabeza de botellas o recipientes que contienen un líquido en el momento de la colocación del tapón o un poco antes. The present invention has to do with the field of the processes of realization of modified atmospheres in articles or products, food or non-food, in automated production lines. "Modified atmosphere" means an atmosphere other than ambient air; for example, the inertization of the head space of bottles or containers that contain a liquid at the time of placement of the cap or a little earlier.

En lo que sigue, se utilizarán de forma indistinta las expresiones “espacio de cabeza” o “cielo gaseoso”, para designar la noción bien conocida por el experto en la técnica del envasado y embalaje de productos, en especial alimentarios, en particular bebidas y otros productos cosméticos, que representa el espacio situado encima del nivel In the following, the terms "head space" or "gaseous sky" will be used interchangeably to designate the notion well known to the person skilled in the art of packaging and packaging of products, especially food, in particular beverages and other cosmetic products, which represents the space above the level

10 de líquido en el recipiente (hasta el cuello superior que recibe el medio de cierre final). 10 of liquid in the container (to the upper neck receiving the final closing means).

De manera general, la invención se refiere al envasado y embotellado o a la colocación en un recipiente de todo tipo de productos que necesitan una atmósfera modificada para protegerlos frente a las entradas de oxígeno, de humedad, de contaminantes del aire y de otros polvos. Se pueden citar los ejemplos siguientes: In general, the invention relates to packaging and bottling or placing in a container all kinds of products that need a modified atmosphere to protect them against the entry of oxygen, moisture, air pollutants and other dusts. The following examples can be cited:

-embotellado de bebidas (por ejemplo, zumos de frutas, bebidas vitaminadas, vino, aguas minerales, etc …) - bottling of beverages (for example, fruit juices, vitamin drinks, wine, mineral waters, etc ...)

15 -embotellado de aceites (alimentarios o no alimentarios) 15-bottling of oils (food or non-food)

-envasado en frascos, botellas o recipientes diversos de cosméticos (por ejemplo cremas, champús, aceites esenciales,…) -packaged in jars, bottles or various containers of cosmetics (for example creams, shampoos, essential oils, ...)

-envasado en frascos, botellas o recipientes diversos de productos del ámbito de la salud (por ejemplo, pomadas, cremas, vacunas, principios activos, fermentos, etc…) -Packaging in bottles, bottles or different containers of health products (for example, ointments, creams, vaccines, active ingredients, ferments, etc ...)

20 -envasado en conserva de géneros alimentarios 20-canned food packaging

-envasado de pinturas en tarros -package of paints in jars

-envasado de productos inflamables (gasolina, disolventes,…) -flammable product packaging (gasoline, solvents, ...)

-…etc… -…etc…

Los documentos DE-36 40 693 y US-2007/056652 ilustran este campo de los procedimientos de realización de Documents DE-36 40 693 and US-2007/056652 illustrate this field of procedures for carrying out

25 atmósferas modificadas en artículos o productos, alimentarios o no alimentarios, en líneas de producción automatizadas. 25 atmospheres modified in articles or products, food or non-food, in automated production lines.

Habitualmente, la realización de atmósferas modificadas consiste en un confinamiento parcial en forma de túnel en el cual se inyecta el gas de tratamiento (por ejemplo, nitrógeno). La mayoría de los sistemas están equipados con chorros de gas con el fin de evacuar el aire del espacio de cabeza que es sustituido por la atmósfera del túnel. Los Usually, the realization of modified atmospheres consists of a partial tunnel-like confinement into which the treatment gas (for example, nitrogen) is injected. Most systems are equipped with gas jets in order to evacuate air from the head space that is replaced by the tunnel atmosphere. The

30 recipientes o botellas circulan sobre un sistema de transporte en el interior del túnel. Las cintas transportadoras pueden ser de muy diferentes tecnologías, como cintas planas de desplazamiento continuo, sistemas de transporte paso a paso o de “paso de peregrino”, transportadores de desplazamiento circular de tipo carrusel,…. 30 containers or bottles circulate on a transport system inside the tunnel. The conveyor belts can be of very different technologies, such as flat continuous displacement belts, step-by-step or “pilgrim crossing” transport systems, carousel-type circular displacement conveyors,….

Estas tecnologías existentes dan ya buenos resultados en numerosos casos, pero pueden presentar inconvenientes (incluso la imposibilidad de alcanzar los requisitos de los pliegos de condiciones) en ciertas situaciones técnicas: These existing technologies already give good results in numerous cases, but they can present inconveniences (even the impossibility of reaching the requirements of the specifications) in certain technical situations:

35 -cuando las velocidades de transporte son importantes; por ejemplo, para una línea de producción de botellas de bebidas de 50 cl, en la que la cadencia alcanza 40.000 botellas por hora y la velocidad de transporte puede alcanzar 1,6 m/s. El tiempo necesario para vaciar el aire y luego llenar el espacio de cabeza necesita longitudes de túnel bastante importantes, próximas a entre 50 y 70 cm, incluso de 1 m. Cuanto más largo sea el túnel mejor será la calidad de la atmósfera del espacio de cabeza (en términos, 35 -when transport speeds are important; for example, for a 50 cl beverage bottle production line, in which the cadence reaches 40,000 bottles per hour and the transport speed can reach 1.6 m / s. The time needed to empty the air and then fill the head space requires quite important tunnel lengths, close to between 50 and 70 cm, even 1 m. The longer the tunnel the better the quality of the head space atmosphere (in terms,

40 por ejemplo, del residuo de oxígeno que se consigue alcanzar). 40 for example, of the oxygen residue that is achieved).

-la elección de un túnel de inertización puede representar una dificultad en ciertos casos, incluso una situación peligrosa en caso de incidentes corriente abajo de éste, por ejemplo, para la toma del tapón. Los choques en cascada con la imposibilidad de expulsar las botellas a causa de la presencia de la tapa pueden suponer el estallido o la rotura del tapón, la pérdida de las botellas y paradas de producción -the choice of an inertization tunnel can represent a difficulty in certain cases, even a dangerous situation in case of incidents downstream of this one, for example, for the taking of the plug. Cascading crashes with the impossibility of expelling the bottles due to the presence of the lid can lead to bursting or breakage of the cap, the loss of the bottles and production stops

45 importantes. 45 important.

-en el campo de la industria alimentaria, los requisitos de limpieza son importantes y necesitan paradas periódicas y frecuentes para limpiar y aseptizar las líneas. Los túneles representan entonces riesgos de contaminaciones suplementarias y aumentan en consecuencia los tiempos de limpieza de las líneas, dadas las dificultades de descontaminación que generan. -In the field of the food industry, the cleaning requirements are important and need periodic and frequent stops to clean and aseptize the lines. The tunnels then represent risks of supplementary contamination and consequently increase the cleaning times of the lines, given the decontamination difficulties they generate.

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-la elección de estas tecnologías de túnel presenta además otro inconveniente: no es posible tratar la fase de toma del tapón. De manera general, durante una corta distancia, que puede ir hasta 20 cm, entre el final del túnel y la estación de colocación del tapón, los recipientes o botellas se desplazan al aire. En este intervalo, el nitrógeno contenido en el espacio de cabeza se evacúa progresivamente y es reemplazado por -the choice of these tunnel technologies also presents another drawback: it is not possible to treat the plug-in phase. In general, for a short distance, which can go up to 20 cm, between the end of the tunnel and the plug placement station, the containers or bottles move into the air. In this interval, the nitrogen contained in the headspace is progressively evacuated and replaced by

5 aire. Este fenómeno puede resultar ser mayor cuando la velocidad de transporte es alta y cuando la distancia entre el final del túnel y la estación de toma del tapón es grande. 5 air This phenomenon may turn out to be greater when the transport speed is high and when the distance between the end of the tunnel and the stopper station is large.

-frente a esto, la solución que consistiría en tratar hasta la toma del tapón no es factible ya que las máquinas que colocan los tapones no se pueden incluir en el túnel, dadas sus dimensiones y las tecnologías de estas máquinas. La colocación de los tapones se efectúa, por tanto, en atmósfera de aire y se considera en la - In front of this, the solution that would consist in treating until the plug is not possible since the machines that place the plugs cannot be included in the tunnel, given their dimensions and the technologies of these machines. The placement of the plugs is therefore carried out in an air atmosphere and is considered in the

10 práctica, actualmente, en las instalaciones existentes, que la atmósfera del espacio de cabeza realizada corriente arriba resulta satisfactoria, a pesar de la inevitable mezcla parcial con el aire ambiente. In practice, in existing installations, it is practical that the atmosphere of the head space made upstream is satisfactory, despite the inevitable partial mixing with the ambient air.

Se deduce de lo anterior que los contenidos de oxígeno (que pueden alcanzar el 10 %)serán tanto más altos cuanto más importantes sean las cadencias de producción y que los niveles de oxígeno residual en el espacio de cabeza son difícilmente reproducibles. It follows that the oxygen contents (which can reach 10%) will be all the more high the more important the production rates and that the residual oxygen levels in the head space are difficult to reproduce.

15 Se entiende entonces en consecuencia que será ventajoso poder disponer de una nueva solución de implantación de tales atmósferas modificadas, que responda a tales pliegos de condiciones específicos, en especial en el caso de cadencias de transporte muy elevadas. 15 It is therefore understood accordingly that it will be advantageous to be able to have a new solution for implementing such modified atmospheres, which responds to such specifications of specific conditions, especially in the case of very high transport rates.

Como se verá con más detalle en lo que sigue, la presente invención se aplica a proponer una nueva solución que permita realizar el tratamiento sin confinamiento. As will be seen in more detail in the following, the present invention is applied to propose a new solution that allows treatment without confinement.

20 Esta solución se ha concebido, en particular, al constatar que el desplazamiento de las botellas favorece de forma natural la evacuación de la atmósfera del espacio de cabeza. 20 This solution has been conceived, in particular, by finding that the displacement of the bottles naturally favors the evacuation of the atmosphere from the head space.

Considerando la presión en el espacio de cabeza como referencia (presión atmosférica o sensiblemente similar), la botella en movimiento se somete a una ligera sobrepresión en la parte delantera y a una ligera depresión en la parte trasera. Considering the head space pressure as a reference (atmospheric or substantially similar pressure), the moving bottle is subjected to a slight overpressure in the front and a slight depression in the rear.

25 Ello acarrea de forma natural un desplazamiento de la atmósfera: la atmósfera se evacúa por la parte de atrás y se sustituye por aire por la parte de delante (ilustración de este fenómeno en la figura 1 anexa). 25 This naturally leads to a displacement of the atmosphere: the atmosphere is evacuated from the back and replaced by air from the front (illustration of this phenomenon in Figure 1 attached).

Entonces, gracias a la presente invención, se desea ofrecer una configuración que permite: Then, thanks to the present invention, it is desired to offer a configuration that allows:

-aprovechar este fenómeno haciendo de forma que la atmósfera que se encuentra antes del recipiente sea una atmósfera adecuada, deseada, por ejemplo de nitrógeno. En este caso, la evacuación de la atmósfera - take advantage of this phenomenon so that the atmosphere before the vessel is a suitable, desired atmosphere, for example nitrogen. In this case, the evacuation of the atmosphere

30 inicial del espacio de cabeza (que puede ser de aire) se efectúa de forma natural por la parte de atrás y se sustituye por la atmósfera de tratamiento presente en la parte de delante del recipiente, por ejemplo, nitrógeno soplado, proyectado en contracorriente del desplazamiento de los recipientes en la instalación. The initial head space (which may be of air) is naturally effected by the back and is replaced by the treatment atmosphere present in the front of the container, for example, blown nitrogen, projected in countercurrent of the displacement of the containers in the installation.

-mantener la atmósfera requerida, por ejemplo de nitrógeno, en el frente delantero del recipiente hasta la colocación del tapón o de otro sistema de cierre del cuello superior corriente abajo. -maintain the required atmosphere, for example of nitrogen, in the front front of the container until the cap or other top neck closure system is placed downstream.

35 -se utiliza al menos un inyector, cuyo dimensionamiento es un elemento muy importante de la presente invención (se volverá sobre ello más adelante en el texto), el cual se utiliza para realizar el flujo o chorro de gas. Se utilizará al menos un inyector, pero preferentemente dos inyectores colocados a un lado y a otro de la cinta transportadora y orientados en sentido inverso al del desplazamiento de los recipientes o botellas. At least one injector is used, the sizing of which is a very important element of the present invention (it will be discussed later in the text), which is used to carry out the gas flow or jet. At least one injector will be used, but preferably two injectors placed on either side of the conveyor belt and oriented in the opposite direction to the movement of the containers or bottles.

El inyector está constituido por ejemplo por un tubo, de sección preferentemente cuadrada, rectangular o The injector consists, for example, of a tube, preferably square, rectangular or

40 circular (si bien esto no es más que ilustrativo); como se ha comprendido, el objetivo de la invención es trabajar sin medidas de confinamiento, por lo que el gas proyectado por el inyector o los inyectores desemboca en el aire ambiente que rodea la zona a tratar. 40 circular (although this is only illustrative); As has been understood, the aim of the invention is to work without confinement measures, whereby the gas projected by the injector or the injectors flows into the ambient air surrounding the area to be treated.

La dirección del flujo o chorro de gas es por tanto tal que al menos uno de sus componentes esté en sentido inverso al del desplazamiento de los recipientes o botellas. The direction of the gas flow or jet is therefore such that at least one of its components is in the opposite direction to the movement of the containers or bottles.

45 Se hablará en esta solicitud de “borde superior” o de “cuello de apertura” del recipiente, lo cual debe entenderse, como resultará evidente para las personas conocedoras de la técnica, en referencia a la abertura superior del recipiente por la cual se efectúa el llenado, antes, naturalmente, de que este recipiente sea cerrado por cualquier medio en el extremo de la línea. 45 In this application, "upper edge" or "opening neck" of the container will be discussed, which should be understood, as will be apparent to persons skilled in the art, in reference to the upper opening of the container by which it is made the filling, of course, of this container being closed by any means at the end of the line.

La presente invención se refiere entonces a un procedimiento dirigido a realizar una atmósfera controlada en el The present invention then relates to a process aimed at performing a controlled atmosphere in the

50 espacio de cabeza de un recipiente de almacenamiento de un producto, en una instalación de desplazamiento del tipo en el cual se toman las siguientes medidas: 50 head space of a product storage container, in a displacement installation of the type in which the following measures are taken:

-se procede al llenado parcial del recipiente con el producto hasta un nivel dado de llenado; - the container is partially filled with the product to a given level of filling;

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-se pone en contacto la parte superior del recipiente con una atmósfera gaseosa de tratamiento, dirigida a evacuar todo o parte del aire presente en el recipiente por encima de dicho nivel de llenado y a implantar, por encima de dicho nivel, la atmósfera controlada requerida; - the upper part of the container is contacted with a gaseous treatment atmosphere, directed to evacuate all or part of the air present in the container above said filling level and to implant, above said level, the required controlled atmosphere;

-se procede al sellado o cierre del borde superior del recipiente con ayuda de un medio apropiado; -the sealing or closing of the upper edge of the container is carried out with the help of an appropriate means;

5 -siendo realizado el establecimiento de la atmósfera controlada corriente arriba del sellado (antes del mismo) 5 -the establishment of the controlled atmosphere being carried out upstream of the seal (before it)

o durante el mismo, or during it,

que se caracteriza porque se realiza el establecimiento de la atmósfera controlada en una zona de inyección no confinada, mediante la utilización de al menos un inyector de tipo tubular, apto para proyectar hacia el borde superior del recipiente que se presenta en la zona de inyección la atmósfera gaseosa de tratamiento y orientado en la zona characterized in that the establishment of the controlled atmosphere is carried out in an unconfined injection zone, by using at least one tubular type injector, suitable for projecting towards the upper edge of the container that is presented in the injection zone the gaseous atmosphere of treatment and oriented in the area

10 de inyección de manera que al menos una de las componentes de la velocidad del gas proyectado se oponga al sentido de desplazamiento de los recipientes y de forma que se alimente el inyector con ayuda de un caudal de gas que permita alcanzar un régimen de flujo turbulento con un número de Reynolds comprendido entre 5.000 y 20.000. 10 injection so that at least one of the components of the projected gas velocity is opposed to the direction of travel of the containers and so that the injector is fed with the aid of a gas flow that allows to achieve a turbulent flow regime with a Reynolds number between 5,000 and 20,000.

Por tanto, la inyección tiene lugar en un espacio no confinado, sin túnel, sin cierre tipo campana, al aire libre, gracias a las condiciones particulares adoptadas. Therefore, the injection takes place in an unconfined space, without tunnel, without bell-type closure, in the open air, thanks to the particular conditions adopted.

15 Como se ha indicado previamente, el establecimiento de la atmósfera controlada se realiza antes del sellado o durante el mismo. As previously indicated, the establishment of the controlled atmosphere is carried out before or during sealing.

Se tiene así en cuenta el desplazamiento rápido de los recipientes en ciertos establecimientos productores, para los cuales es necesario limitar el espacio disponible antes del cierre y una vez que se ha establecido la atmósfera controlada, so pena de ver entrar el aire de nuevo en el recipiente; de ahí el hecho de que, según los casos, la The rapid displacement of the containers in certain producing establishments is thus taken into account, for which it is necessary to limit the available space before closing and once the controlled atmosphere has been established, under penalty of seeing the air entering again in the container; hence the fact that, depending on the case, the

20 inyección se hará justo antes y/o durante la colocación del sistema de sellado, del tapón o cubierta y, por lo tanto, según sea necesario, antes y durante el cierre o durante el cierre propiamente dicho. The injection will be made just before and / or during the placement of the sealing system, the cap or cover and, therefore, as necessary, before and during the closing or during the closing itself.

La presente invención se refiere también a una instalación de envasado y embalado (acondicionamiento) en continuo de un producto en recipientes de almacenamiento, del tipo en el cual se toman las siguientes medidas: The present invention also relates to a continuous packaging and packaging (conditioning) installation of a product in storage containers, of the type in which the following measures are taken:

25 -se pone en contacto la parte superior del recipiente con una atmósfera gaseosa de tratamiento, dirigida a evacuar todo o parte del aire presente en el recipiente por encima de dicho nivel de llenado y a implantar, por encima de dicho nivel, la atmósfera controlada requerida; 25 - the upper part of the container is contacted with a gaseous treatment atmosphere, directed to evacuate all or part of the air present in the container above said filling level and to implant, above said level, the required controlled atmosphere ;

-siendo realizado el establecimiento de la atmósfera controlada corriente arriba del sellado (antes del mismo) 30 o durante el mismo, - the establishment of the controlled atmosphere being carried out upstream of the seal (before it) 30 or during it,

que se caracteriza porque se realiza el establecimiento de la atmósfera controlada en una zona de inyección no confinada, mediante la utilización de al menos un inyector de tipo tubular, apto para proyectar hacia el borde superior del recipiente que se presenta en la zona de inyección la atmósfera gaseosa de tratamiento, estando dicho inyector (al menos uno) orientado en la zona de inyección de manera que al menos una de las componentes de la velocidad characterized in that the establishment of the controlled atmosphere is carried out in an unconfined injection zone, by using at least one tubular type injector, suitable for projecting towards the upper edge of the container that is presented in the injection zone the gaseous treatment atmosphere, said injector (at least one) being oriented in the injection zone so that at least one of the velocity components

35 del gas proyectado se oponga al sentido de desplazamiento de los recipientes. 35 of the projected gas opposes the direction of travel of the containers.

Otras características y ventajas de la presente invención aparecerán más claramente en la descripción siguiente, que se da a título ilustrativo, pero en ningún caso limitador, hecha en relación con los dibujos anexados, en los cuales: Other features and advantages of the present invention will appear more clearly in the following description, which is given by way of illustration, but in no case limiting, made in connection with the attached drawings, in which:

-la figura 1 es una ilustración esquemática de los fenómenos que intervienen de manera natural cuando se 40 desplazan los recipientes (es decir, desplazamiento de la atmósfera interna (espacio de cabeza) hacia atrás y su sustitución por aire situado en la parte frontal, delante del recipiente). -Figure 1 is a schematic illustration of the phenomena that intervene naturally when the vessels are moved (ie, displacement of the internal atmosphere (head space) backwards and their replacement by air located in the front, in front of the container).

-la figura 2 es una ilustración esquemática de los fenómenos que intervienen gracias a las condiciones de la presente invención. -Figure 2 is a schematic illustration of the phenomena involved thanks to the conditions of the present invention.

-la figura 3 da una representación esquemática de un inyector utilizado para los trabajos de evaluación 45 realizados por la solicitante; es una figura en sección en la cual se mencionan los principales parámetros que se tienen en cuenta. -Figure 3 gives a schematic representation of an injector used for evaluation work 45 performed by the applicant; It is a sectional figure in which the main parameters that are taken into account are mentioned.

-la figura 4 es una representación esquemática parcial de un modo de realización de la invención. -Figure 4 is a partial schematic representation of an embodiment of the invention.

-la figura 5 es una representación esquemática parcial de otro modo de realización de la invención. -Figure 5 is a partial schematic representation of another embodiment of the invention.

No se volverá aquí sobre los fenómenos ilustrados por las figuras 1 y 2, ampliamente explicitados en la descripción 50 precedente. It will not turn here on the phenomena illustrated by Figures 1 and 2, broadly explained in the preceding description 50.

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Las figuras 4 y 5 permiten visualizar bien dos modos de realización de la invención. Figures 4 and 5 allow two embodiments of the invention to be well visualized.

En los dos casos se visualizan bien los recipientes (ya cargados con producto) transportados hasta un puesto o estación de sellado o de cierre mediante cualquier medio adecuado (tapón, cubierta roscable,…). In both cases, the containers (already loaded with product) transported to a sealing or closing station or station by any suitable means (plug, screw cover, ...) are well visualized.

En una zona de inyección situada a muy poca distancia corriente arriba del puesto de sellado (se prefiere según la In an injection zone located a very short distance upstream from the sealing post (it is preferred according to the

5 invención no sobrepasar 20 cm), los recipientes se encuentran con los chorros de gas proyectados en las condiciones de caudal y de dimensionamiento según la invención por dos inyectores, colocados de un lado y de otro de la cinta transportadora y orientados en sentido inverso del de desplazamiento de los recipientes o botellas: If the invention does not exceed 20 cm), the containers meet the gas jets projected in the flow and sizing conditions according to the invention by two injectors, placed on one side and the other of the conveyor belt and oriented in the opposite direction of the of displacement of the containers or bottles:

-La figura 4 ilustra un caso en el que los dos chorros se dirigen hacia la misma zona de la cinta transportadora. -Figure 4 illustrates a case in which the two jets are directed towards the same area of the conveyor belt.

10 -La figura 5 ilustra un modo en el cual los dos chorros se dirigen a zonas de la cinta transportadora ligeramente desplazadas, lo que permite alcanzar una zona de transportador mayor y, en consecuencia, disponer de más tiempo para retirar el aire de los espacios de cabeza. 10 -Figure 5 illustrates a way in which the two jets are directed to areas of the conveyor belt slightly displaced, which allows to reach a larger conveyor area and, consequently, have more time to remove the air from the spaces head

Los trabajos llevados a cabo por la solicitante (tanto experimentales como de modelización) han permitido mostrar que, en una configuración de inyección tal en la parte delantera de los recipientes, la calidad de la atmósfera The work carried out by the applicant (both experimental and modeling) has allowed to show that, in such an injection configuration in the front of the containers, the quality of the atmosphere

15 establecida en el espacio de cabeza (por ejemplo, la tasa de oxígeno residual alcanzada en el espacio de cabeza) estará influenciada por los siguientes parámetros: 15 established in the head space (for example, the residual oxygen rate reached in the head space) will be influenced by the following parameters:

-el tiempo de acondicionamiento, es decir el tiempo necesario para efectuar completamente la transferencia de la atmósfera del espacio de cabeza y su sustitución por una atmósfera adecuada. Este tiempo es función, en sí mismo: -conditioning time, that is the time necessary to completely effect the transfer of the atmosphere of the head space and its replacement by a suitable atmosphere. This time is a function, in itself:

20 o de la velocidad de soplado a contracorriente de la atmósfera, por ejemplo de nitrógeno; 20 or the counter-current blowing speed of the atmosphere, for example nitrogen;

: o de la velocidad de desplazamiento de los recipientes (en sentido inverso del soplado); or of the travel speed of the containers (in the reverse direction of blowing);

: o de la distancia disponible entre el soplado del gas y la toma del tapón (o de cualquier otro medio de cierre); or of the available distance between the gas blowing and the plug (or any other means of closure);

: o del volumen del espacio de cabeza. or the volume of the head space.

25 -el contenido residual de oxígeno del flujo de gas proyectado (por ejemplo de nitrógeno) enviando hacia el frente delantero de la botella o recipiente. 25 -the residual oxygen content of the projected gas flow (eg nitrogen) sending towards the front front of the bottle or container.

Y precisamente la solicitante ha realizado trabajos para estudiar los parámetros que influyen en el contenido de oxígeno del flujo de nitrógeno proyectado sobre los recipientes, siendo el objetivo privilegiar condiciones que minimicen la mezcla de la atmósfera proyectada con el aire ambiente. And precisely the applicant has carried out work to study the parameters that influence the oxygen content of the projected nitrogen flow on the containers, the objective being to privilege conditions that minimize the mixing of the projected atmosphere with the ambient air.

30 Estos trabajos han mostrado que los parámetros que influyen sobre el contenido de oxígeno en el flujo de nitrógeno son: 30 These studies have shown that the parameters that influence the oxygen content in the nitrogen flow are:

: o la distancia entre el inyector y la zona a tratar or the distance between the injector and the area to be treated

: o la velocidad del gas de tratamiento or the speed of the treatment gas

o el régimen de flujo 35 o la posición de un punto considerado del chorro respecto del centro del chorro or the flow rate 35 or the position of a considered point of the jet relative to the center of the jet

o la sección del chorro o flujo de gas respecto de la superficie a tratar Con el fin de eliminar cualquier ambigüedad se habla de “superficie a tratar” en la presente solicitud para designar la sección del “cuello de abertura” del recipiente, es decir, de la abertura superior del recipiente a través de la cual se efectúa el llenado con producto. or the section of the jet or flow of gas with respect to the surface to be treated In order to eliminate any ambiguity there is talk of a "surface to be treated" in the present application to designate the "opening neck" section of the container, that is, of the upper opening of the container through which the product is filled.

40 Por tanto estos trabajos se han desarrollado utilizando los siguientes parámetros: -inyector tubular de diámetro D -distancia de inertización entre el inyector y la superficie a tratar: H -naturaleza del gas proyectado: nitrógeno -velocidad del gas: v 40 Therefore, these works have been carried out using the following parameters: - Tubular injector with diameter D - Inerting distance between the injector and the surface to be treated: H - Nature of the projected gas: nitrogen - Gas speed: v

45 -distancia de un punto considerado en el interior del chorro al centro del chorro: d 45 -distance of a point considered inside the jet to the center of the jet: d

5 5

10 10

15 fifteen

20 twenty

25 25

30 30

35 35

40 40

45 E12750414 45 E12750414

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(Estos parámetros se visualizan en la figura 3 anexa) Los resultados observados se pueden resumir como sigue: (These parameters are displayed in Figure 3 attached) The observed results can be summarized as follows:

1. Influencia de la distancia H (entre el o los inyectores y la superficie a tratar) 1. Influence of distance H (between the injector (s) and the surface to be treated)

Se han efectuado diferentes evaluaciones con un inyector tubular de diámetro 44 mm y con diferentes velocidades de gas en régimen de flujo turbulento (2, 4, 6 y 8 m/s). Different evaluations have been carried out with a 44 mm diameter tubular injector and with different gas speeds in turbulent flow regime (2, 4, 6 and 8 m / s).

Dichas evaluaciones muestran claramente que el parámetro de distancia entre el inyector y la zona a tratar influye notablemente en el contenido de oxígeno observado en el centro del chorro: These evaluations clearly show that the parameter of distance between the injector and the area to be treated greatly influences the oxygen content observed at the center of the jet:

--: el contenido de oxígeno residual obtenido aumenta con la distancia para una velocidad dada the residual oxygen content obtained increases with the distance for a given speed

--: es necesario aumentar la velocidad para mantener el nivel de oxígeno cuando se aleja el inyector de la superficie a tratar it is necessary to increase the speed to maintain the level of oxygen when the injector moves away from the surface to be treated

--: a distancias cortas (por ejemplo, 5, 10 cm) la atmósfera permanece muy correcta (100 ppm y menos) cualquiera que sea la velocidad del chorro at short distances (for example, 5, 10 cm) the atmosphere remains very correct (100 ppm and less) whatever the speed of the jet

Sin embargo, se sabe que en la práctica es raramente posible colocar el inyector o los inyectores muy cerca del recipiente, debido al volumen de la máquina de colocación de los tapones. Es entonces a veces necesario alejar el puesto de inyección de la zona de colocación del tapón, incluso si se hace el máximo esfuerzo de guardar una mínima distancia, y esto con el fin de obtener una atmósfera encima del líquido que corresponda bien con el pliego de condiciones, para un consumo de gas minimizado. However, it is known that in practice it is rarely possible to place the injector or injectors very close to the container, due to the volume of the cap placement machine. It is then sometimes necessary to move the injection station away from the plug placement area, even if the maximum effort is made to keep a minimum distance, and this in order to obtain an atmosphere above the liquid that corresponds well with the sheet of conditions, for a minimized gas consumption.

Como se detallará mejor más adelante, se prefiere, según la invención, no sobrepasar 20 cm de distancia, incluso aún más preferentemente no sobrepasar 15 cm de distancia para el caso de los pliegos de condiciones de oxígeno residual (u otro contaminante) más severos. As will be better detailed below, it is preferred, according to the invention, not to exceed 20 cm distance, even more preferably not to exceed 15 cm distance in the case of more severe residual oxygen (or other pollutant) conditions.

En efecto, según los modos preferidos de puesta en práctica de la invención, se empleará una distancia entre el inyector y la zona a tratar inferior a 20 cm (en especial, según las especificaciones de cada establecimiento, para objetivos de contenido residual inferior a 2 %) y más preferentemente inferior a 15 cm (en particular para los objetivos de contenido inferior a 1 %). In fact, according to the preferred modes of implementation of the invention, a distance between the injector and the area to be treated less than 20 cm will be used (in particular, according to the specifications of each establishment, for objectives of residual content less than 2 %) and more preferably less than 15 cm (in particular for purposes of content less than 1%).

2. Influencia del régimen de flujo 2. Influence of the flow regime

Se ha evaluado la influencia del régimen gaseoso para un inyector tubular de 30 cm de diámetro y una distancia H de 15 cm, para una relación de contenidos de oxígeno en el centro del chorro en función del número de Reynolds. Se recordará que el número de Reynolds viene dado por la expresión: R= ρ v D / µ en la cual ρ = densidad (Kg/m3) v = velocidad del gas D = diámetro del inyector (m) µ = viscosidad dinámica (Pa s) Estos trabajos muestran que es deseable evitar el régimen transitorio entre laminar y turbulento, en el cual el The influence of the gaseous regime for a tubular injector of 30 cm in diameter and a distance H of 15 cm has been evaluated, for a ratio of oxygen contents in the center of the jet according to the Reynolds number. It will be remembered that the Reynolds number is given by the expression: R = ρ v D / µ in which ρ = density (Kg / m3) v = gas velocity D = injector diameter (m) µ = dynamic viscosity (Pa s) These works show that it is desirable to avoid the transitional regime between laminar and turbulent, in which the

contenido de oxígeno es muy elevado (alcanzando 3 %). La fórmula de Reynolds muestra la intervención, por un lado, de la velocidad y, por otro, del diámetro: resulta entonces muy difícil, en especial para los diámetros bastante importantes ( > 50 mm), permanecer estable en Oxygen content is very high (reaching 3%). The Reynolds formula shows the intervention, on the one hand, of the speed and, on the other, of the diameter: it is then very difficult, especially for quite important diameters (> 50 mm), to remain stable in

régimen laminar, debiendo ser entonces muy bajas las velocidades, muy bajos los caudales y, por lo tanto, el tiempo de acondicionamiento más importante y la distancia respecto del inyector muy pequeña. Por lo tanto, se prefiere, según la invención, situarse en régimen turbulento, donde 5.000 < Re < 20.000, prefiriendo laminar regime, then the speeds must be very low, the flow rates are very low and, therefore, the most important conditioning time and the distance with respect to the very small injector. Therefore, it is preferred, according to the invention, to be in turbulent regime, where 5,000 <Re <20,000, preferring

no obstante velocidades relativamente bajas con el fin de limitar los consumos de gas. nevertheless relatively low speeds in order to limit gas consumption.

3. Influencia del diámetro del inyector Se han establecido curvas de contenidos de oxígeno en el seno del chorro, en función de la distancia desde el punto 3. Influence of the injector diameter Oxygen content curves have been established within the jet, depending on the distance from the point

considerado al centro del chorro gaseoso, y ello para diferentes velocidades de gas, en las siguientes condiciones: -D=44mm considered at the center of the gas stream, and this for different gas speeds, under the following conditions: -D = 44mm

5 5

10 10

15 fifteen

20 twenty

25 25

30 30

E12750414 E12750414

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-H=20cm -v=1,2,5o10m/s Parece que se pueden obtener las siguientes conclusiones: -H = 20cm -v = 1,2,5o10m / s It seems that the following conclusions can be obtained:

--: Para el valor de H aquí fijado (20 cm) las velocidades bajas (1 y 2 m/s) no dan rendimiento de atmósferas satisfactorias (contenido residual de oxígeno superior a 4 %). For the value of H set here (20 cm) the low velocities (1 and 2 m / s) do not give satisfactory atmospheric performance (residual oxygen content greater than 4%).

--: También se nota una degradación del contenido residual de oxígeno a medida que el punto considerado en el seno del chorro se aleja del centro del chorro. A degradation of the residual oxygen content is also noted as the point considered within the jet moves away from the center of the jet.

--: Para una zona que se desearía tratar a 2 % de oxígeno residual como máximo, convenía no sobrepasar (naturalmente, en el contexto de los parámetros aquí probados) un diámetro de 22 mm. For an area that would like to treat a maximum of 2% residual oxygen, it was advisable not to exceed (naturally, in the context of the parameters tested here) a diameter of 22 mm.

Sin considerarse ligados de ninguna forma a las tentativas de explicaciones técnicas que siguen a continuación, se puede pensar de forma razonable que cuando uno se aleja del centro del chorro, por efecto Venturi hay aspiración del aire alrededor del chorro que impacta entonces más fuertemente el exterior del chorro en contacto con el aire que el interior de ese chorro. Y se puede pensar que la extensión de la capa externa del chorro que será impactada por el efecto Venturi está ligada a la velocidad del gas (por tanto, al número de Reynolds), de modo que cuanto mayor es la velocidad más gruesa es la capa impactada, mientras que para diámetros de chorro pequeños o para velocidades muy grandes una gran parte del chorro podría estar contaminada por el aire exterior. Without being considered in any way linked to the attempts at technical explanations that follow, one can reasonably think that when one moves away from the center of the jet, by Venturi effect there is aspiration of the air around the jet that then impacts the exterior more strongly of the jet in contact with the air inside that jet. And it can be thought that the extension of the external layer of the jet that will be impacted by the Venturi effect is linked to the gas velocity (therefore, the Reynolds number), so that the higher the velocity the thicker the layer is impacted, while for small jet diameters or for very large speeds a large part of the jet could be contaminated by outside air.

En este contexto, según el pliego de condiciones del establecimiento productor, se preferirá según la presente invención adoptar dimensionamientos en los que las dimensiones del inyector son netamente superiores a las dimensiones de la zona a tratar y, en especial, en los cuales la sección del inyector es al menos dos veces superior a la superficie a tratar e, incluso, más preferentemente, al menos tres veces superior. In this context, according to the specifications of the producing establishment, it will be preferred according to the present invention to adopt dimensions in which the dimensions of the injector are clearly greater than the dimensions of the area to be treated and, especially, in which the section of the injector is at least twice higher than the surface to be treated and, even more preferably, at least three times higher.

De acuerdo con la presente invención, se han realizado ensayos de embotellado de bebidas de tipo zumo de frutas, en las condiciones resumidas a continuación: In accordance with the present invention, trials of bottling of fruit juice type beverages have been carried out, under the conditions summarized below:

-Botellas de plástico PET -PET plastic bottles

-Contenido de 0,5 litros, diámetro del cuello = 32 mm -Content of 0.5 liters, neck diameter = 32 mm

-Cadencia de la línea = 40.000 botellas / hora -Cadence of the line = 40,000 bottles / hour

-Objetivo de inertización: < 5 % de oxígeno residual en el cielo gaseoso situado encima del líquido -Inertization objective: <5% residual oxygen in the gaseous sky above the liquid

-Dos inyectores desplazados utilizados, de diámetro 76 mm -Two displaced injectors used, 76 mm diameter

-Caudal: 100 Nm3/h por inyector - Flow rate: 100 Nm3 / h per injector

-Distancia entre el inyector y los cuellos = 15 cm -Distance between the injector and the necks = 15 cm

En estas condiciones se obtiene un contenido residual de oxígeno cercano al 2 %, lo cual responde perfectamente al pliego de condiciones fijado por el establecimiento. Under these conditions, a residual oxygen content close to 2% is obtained, which responds perfectly to the specifications set by the establishment.

Es preciso señalar que, mediante un método anterior de comparación (túnel de inertización de 1 metro de longitud, a 100 Nm3/h de consumo de gas de inertización) no era posible bajar de 8 % de oxígeno residual. It should be noted that, using an earlier method of comparison (1 meter long inertization tunnel, at 100 Nm3 / h of inertization gas consumption) it was not possible to lower 8% residual oxygen.

Claims

1. Procedure aimed at creating a controlled atmosphere in the head space of a product storage container, in a displacement installation of the type in which the following measures are taken:

5-the container is partially filled with the product to a given level of filling;

- the upper part of the container is contacted with a gaseous treatment atmosphere, directed to evacuate all or part of the air present in the container above said filling level and to implant, above said level, the required controlled atmosphere;

-the sealing or closing of the upper edge of the container is carried out with the help of an appropriate means;

10 -the establishment of the controlled atmosphere being carried out upstream of the seal (before it)

or during it,

and in which the establishment of the controlled atmosphere is carried out in an unconfined injection zone, by using at least one tubular type injector, suitable for projecting towards the upper edge of the container that is presented in the injection zone the gaseous treatment atmosphere,

15 characterized in that the injector is oriented in the injection zone so that at least one of the components of the projected gas velocity is opposed to the direction of travel of the containers and because the injector is fed with the aid of a flow rate of gas that allows to reach a turbulent flow regime with a Reynolds number between 5,000 and 20,000.

2. Method according to claim 1, characterized in that the diameter of the injector is such that the

The section of the jet that derives from it is greater than twice the surface to be treated, and preferably three times the surface to be treated.

3. Method according to claims 1 or 2, characterized in that the distance between the injector and the area to be treated is less than 20 cm and, preferably, less than 15 cm.

4. Installation of continuous conditioning of a product in storage containers of type 25 in which the following measures are taken:

- the container is partially filled with the product to a given level of filling;

30-the sealing or closing of the upper edge of the container is carried out with the help of an appropriate means;

-the establishment of the controlled atmosphere being carried out upstream of the seal (before it)

or during it,

and in which the establishment of the controlled atmosphere is carried out in an unconfined injection zone, by using at least one tubular type injector, suitable for projecting towards the upper edge of the

35 container that is present in the injection zone the gaseous atmosphere of treatment,

characterized in that the injector is oriented in the injection zone so that at least one of the components of the projected gas velocity is opposed to the direction of travel of the containers and because the injector is fed with the aid of a gas flow which allows to reach a turbulent flow regime with a Reynolds number between 5,000 and 20,000.

Installation according to claim 4, characterized in that the diameter of the injector is such that the section of the jet leaving it is greater than twice the surface to be treated, and preferably three times the surface to be treated.

6. Installation according to claims 4 or 5, characterized in that the distance between the injector and the area to be treated is less than 20 cm and, preferably, less than 15 cm.

Four. Five

8