FR2839239A1 - Installation pour chauffer par des micro-ondes un produit contenu dans des recipients - Google Patents

Abstract

L'installation comprend un poste (14) de chauffage par des micro-ondes ayant des moyens d'application de micro-ondes et un support (10) apte à supporter les récipients (12) dans la station de chauffage. Le support (10) présente au moins une zone à récipients (20) qui est délimitée par la surface (10A) du support et par une ceinture métallique (24A, 24B) fixée sur le support. La zone (20) est destinée à supporter un récipient (12) dont le fond repose sur la surface (10A) du support et dont la paroi latérale (12B) est entourée par la ceinture. Le support peut être un convoyeur amenant les récipients dans le poste de chauffage.

Description

en ce que la plaque métallique (1) est en aluminTum ou en acier. La

présente invention concerne une installation pour chauffer par des microondes un produit contenu dans des récipients, I'installation comprenant un poste de chauffage par des micro-ondes ayant des moyens d'application de micro-ondes et un support apte à supporter les récipients dans le poste de chauffage. On conna^t, par la demande de brevet PCT/FR 01/02698, I'intérêt, pour chauffer de manière homogène un produit contenu dans des récipients, de doter une paroi extrême de ces récipients (le fond ou le couvercle) d'une surépaisseur pleine en matériau diélectrique et de limiter 1 0 la pénétration des micro-ondes à travers la pa roi latéra le d es réci pients en équipant cette dernière d'un matériau électriquement conducteur, qui

réfléchit les micro-ondes.

Le chauffage par les micro-ondes concerne des applications domestiques, pour réchauffer un produit alimentaire ou le décongeler. Il concerne également des applications industrielles, dans lesquelles les micro-ondes sont utilisées pour pasteuriser ou stériliser un produit

contenu dans un récipient, en particulier un produit alimentaire.

La demande de brevet précitée propose que le récipient soit formé par une barquette contenant directement le produit à chauffer par les micro-ondes. Ce récipient peut également être un ustensile dans lequel une barquette contenant un tel produit peut être disposée pour le chauffage de ce produit dans un four à micro-ondes, par exemple domestique. Cette demande propose encore qu'un ustensile de ce type soit disposé sur le convoyeur d'une installation de chauffage par des micro-ondes pour permettre la mise en place, dans ce récipient, de barquettes contenant un produit devant être chauffé par des micro-ondes dans cette installation, en particulier pour la pasteurisation et la

sté ri lisation de ce prod u it.

Une telle installation connue fonctionne parfaitement mais a un coût relativement élevé. En effet, un grand nombre d'ustensiles doit être disposé sur le convoyeur pour que l'installation fonctionne avec des

cadences industrielles.

Toutefois, le coût de chaque ustensile est relativement élevé.

Les surépaisseurs sont disposées sur le fond des ustensiles et les barquettes de produits devant étre disposées dans ces ustensiles doivent

présenter, sur leurs fonds, des cavités aptes à loger ces surépaisseurs.

L'installation sert à pasteuriser ou à stériliser le produit contenu dans les barquettes mais, pour sa consommation, celui-ci doit en général étre réchauffé par le consommateur dans un four à micro-ondes domestique. Les barquettes devant être conformées comme indiqué précédemment pour s'adapter à la forme spécifique des ustensiles du convoyeur, il est diffficile de prévoir, sur ces barquettes, des moyens qui permettent d'homogénéiser la répartition des micro-ondes lors de ce

chauffage dans un four à micro-ondes domestique.

Ainsi, avec une installation du type connu de l'art antérieur, le produit contenu dans les barquettes peut effectivement étre parfaitement stérilisé et pasteurisé, mais ceci entrane un surcoût relativement important pour l'installation et prive les barquettes de la possibilité d 'homogénélser le cha uffage lors de la consom mation des prod u its, de sorte que le consommateur constate toujours des zones froides ou des

zones trop chaudes dans le produit contenu dans les barquettes.

La présente invention vise à remédier à ces inconvénients, ou

tout au moins à les atténuer.

Dans l'installation de l'invention, le poste de chauffage peut être ia cavité d'un four à micro-ondes, le support étant le fond de cette cavité

ou une étagère placée dans cette dernière.

Par exemple, I'installation peut étre appliquée à un distributeur

automatique de plats cuisinés, réchauffés dans ce distributeur.

Le distributeur peut comporter une partie de stockage des plats (éventuellement réfrigérée), des moyens de transfert des plats de la partie de stockage au poste de chauffage et des moyens d'évacuation des plats, les différents moyens étant actionnés par une commande (paiement) et

une sélection du consommateur.

L'invention vise à proposer une installation qui permette, de manière économique, d'assurer un chauffage homogène du produit contenu dans les récipients, sans nécessiter la réalisation et la mise en

place, dans le poste de chauffage, d'ustensiles coûteux.

Ce but est atteint grâce au fait que le support présente au moins une zone à récipients qui est délimitée par la surface dudit support et par une ceinture métallique maintenue sur le support, cette zone étant destinée à supporter un récipient dont le fond est posé sur la surface du

support et dont la paroi latérale est entourée par la ceinture.

Grâce à ces dispositions, le support présente une configuration extrêmement simple puisque une simple ceinture métallique est fixée sur ce support. Le contour intérieur de cette ceinture peut facilement étre dessiné de telle sorte qu'il s'adapte à des barquettes classiques. En particulier, il n'est pas nécessaire que le fond des barquettes présente une cavité. La ceinture métallique est en elle-même un élément peu coûteux,

éventuellement monomatière, qui peut être facilement fixé sur le support.

Avantageusement, le support est un convoyeur qui est apte à amener les récipients dans le poste de chauffage et ce convoyeur présente des zones à récipients qui sont, chacune, délimitées par la surface du convoyeur et par une ceinture métallique fixée sur le convoyeur, chaque zone étant destince à supporter un récipient dont le fond est posé sur la surface du convoyeur et dont la paroi latérale est

entourée par la ceinture.

Avantageusement, le convoyeur comprend au moins deux éléments qui restent sensiblement fixes l'un par rapport à l'autre, sur le trajet qu'ils parcourent entre l'entrée et la sortie de la station de chauffage et qui se déplacent l'un par rapport à l'autre en dehors de ce trajet, et au moins une ceinture est une cainture articulée qui comprend deux parties

de cei ntu res, respectivement sol idaires de chacu n desd its éléments.

- Par exemple, ie convoyeur est un tapis roulant formé d'une pluralité de lattes, et chaque ceinture comprend deux parties solidaires,

chacune, de deux lattes différentes du convoyeur.

Par exemple, les deux éléments du convoyeur mobiles l'un par rapport à 1'autre (les lattes du tapis-roulant) sont formés en un matériau plastique tel que du polypropylène. Les différentes parties de la ceinture

considérée sont fixées, chacune, sur l'un des éléments du convoyeur.

Ainsi, ces éléments peuvent parfaitement bouger l'un par rapport à l'autre, mais la disposition des parties de la ceinture est telle que, lorsque les éléments du convoyeur adoptent la position relative qu'ils ont dans la station de chauffage, ies parties de la ceinture forment, considérées ensemble, une ceinture métallique apte à entourer la paroi latérale d'un

récipient disposé dans la zone à récipient délimitée par la ceinture.

L'invention concerne également un ensemble d'une installation conforme à 1'invention et de récipients destinés à contenir du produit

devant être chauffé par des micro-ondes dans cette installation.

Selon l'invention, les récipients comprennent chacun une paroi extrême, de fond ou de couvercie, qui présente une surépaisseur en un

matériau diélectrique.

Avec l'invention, ce sont les récipients qui peuvent présenter la surépaisseur en matériau diélectrique, tandis que les ccintures en

matériau réfléchissant les micro-ondes sont disposées sur le support.

Ainsi, lorsqu'un récipient contenant du produit devant être chauffé (pasteurisé ou stérilisé) par des micro-ondes est disposé dans la zone à récipients délimitée par une ceinture, le chauffage est réparti de manière homogène dans le produit que contient ce récipient car les micro- ondes sont concentrées au fond du récipient par la surépaisseur diélectrique que présente ce dernier, tandis qu'elles sont empêchées d'agir contre la paroi

latérale du récipient par la ccinture métallique.

Ensuite, lorsque le consommateur du produit contenu dans le récipient veut réchauffer ce produit pour le consommer, il place ce récipient (une barquette) dans son four à micro-ondes domestique. Lors de cette phase de chauffage, la surépaisseur joue son rôle de concentration des micro-ondes et les zones froides sont évitées ou au moins limitées dans la région centrale du récipient, bien que dans une proportion moindre qu'avec des barquettes ayant à la fois une surépaisseur et un pourtour métallisé, comme dans la demande de brevet PCT/FROl/02968. Il faut noter que la puissance des micro-ondes dans un four domestique peut être inférieure à leur puissance dans les installations de pasteurisation ou de stérilisation. Ainsi, le temps de chauffage global du produit peut être légèrement augmenté lorsque ce produit est contenu dans un récipient ayant une surépaisseur en matériau diélectrique, mais les micro-ondes sont réparties de manière beaucoup plus homogène q u'avec u n réci pient dépou rvu d'u ne tel le su répaisseu r et le consommateur a la satisfaction de consommer un produit chauffé de

manière homogène.

De préférence, chaque récipient présente une paroi latérale qui délimite un contour analogue au contour intérieur de la ceinture métallique. Avantageusement, chaque récipient comprend une paroi

latérale et un fond formés en une seuie pièce, dans la méme matière.

Fréquemment, les récipients contenant un produit devant être réchauffé par des micro-ondes sont jetables. Il est souhaitable, d'une part, que ces récipients aient un coût de revient faible et, d'autre part, qu'ils puissent être facilement recyclés. Un récipient dont la paroi latérale et le fond sont formés dans une seule matière est donc nettement moins coûteux que ceux que décrit la demande PCT FR/01/02698, tout en offrant, combiné à la ceinture métallique de l'installation, une méme

qualité de stérilisation ou de pasteurisation par les micro-ondes.

L'invention sera bien comprise et ses avantages apparatront

mieux, à la lecture de la description détaillée qui suit, d'un mode de

réalisation représenté à titre d'exemple non limitatif. La description se

réfère aux dessins annexés sur lesquels: - la figure est une vue générale de côté dune installation conforme à l'invention; - la figure 2 est une vue en coupe selon la flèche II-II de la figure 1; et - la figure 3 est une vue partielle en perspe*ive selon la flèche

III de la figure l.

L'installation représentée sur la figure comprend un convoyeur 10 sur lequel peuvent être disposés des récipients 12 contenant un produit devant être traité par des micro-ondes, et qui peut convoyer ces récipients dans une station 14 de chauffage par des micro-ondes. Le poste de chauffage est contenu dans cette station, à travers laquelle sont convoyés les récipients. Dans cette station 14 sont disposés des moyens d application de m icro-ondes d u type con nu en soi. On rappel le q ue les micro-ondes sont des ondes électromagnétiques dont la fréquence est comprise entre 0,3 GHz et 300 GHz, plus particulièrement entre 0,3 GHz et ,2 GHz. En amont de ia station 14 dans le sens F davancement du convoyeur, l'installation comprend une station 16 de mise en place des récipients 12 sur le convoyeur. Par exemple, cette station comporte des moyens 18 de support et de dépose de récipients aptes à porter les

récipients et à les disposer dans les zones à récipients 20 du convoyeur.

Dans l'exemple représenté, les récipients 12 qui sont mis en place sur le convoyeur dans la station 16 sont déjà remplis de produit devant être soumis à des micro-ondes, et sont déjà fermés. On pourrait également concevoir que l'installation comporte, en continu, des moyens de disposition des récipients vides sur le convoyeur, une station de dosage et de rem pl issage de ces récipients avec le prod uit deva nt être sou m is à un traitement par des micro-ondes, et une station de fermeture de ces récipients, par exemple par scellage d'une bande pelable sur l'ouverture supérieure desdits récipients, ces différentes stations étant disposées en

amont de la station 14.

En aval de cette station 14, I'installation comprend une station 22 d'évacuation des récipients 12, qui saisit les récipients dans les zones à récipients afin de les entraner vers des moyens de conditionnement et de palétisation. L'installation peut également comprendre une station de chambrage (non représentée) dans laquelle les récipients sont maintenus à température pendant une durée telle que le couple durée/température

soit conforme à une valeur de pasteurisation souhaitée.

Cette station de chambrage est disposée en aval de la station

14, éventuellement en reprise après la station 22.

Elle fonctionne par exemple avec un fluide (air ou eau) chauffé.

Comme on le voit mieux sur la figure 3, les zones à récipients 20 sont, chacune, délimitées par la surface 10A du convoyeur et par une ceinture métallique fixée sur le convoyeur. Dans l'exemple avantageux représenté, chaque ceinture métallique est formée de deux parties ou demi-ceintures, 24A et 24B. Ces demi-ceintures sont fixées à la surface du convoyeur et chaque zone 20 peut donc supporter un récipient dont le fond 12A est posé sur la surface 10A du convoyeur et dont la paroi

latérale 12B est entourée par la ceinture 24A, 24B.

Le convoyeur 10 est formé d'une pluralité de lattes 11A, 11B, qui s'étendent transversalement au sens d'avancement F de ce convoyeur, et qui sont fixées de manière articulée les unes aux autres. On voit que, sur tout le trajet supérieur du convoyeur, compris entre les stations 16 et 22, les différentes lattes 11A, 11B restent fixes les unes par rapport aux autres. En revanche, aux extrémités du convoyeur, celui-ci est supporté par des rouleaux transversaux 8 qui lui permettent de circuler selon une boucle. Dans la région de ces rouleaux 8, le convoyeur doit adopter un petit rayon de courbure déterminé par celui des rouleaux, et les différentes lattes qui le composent s'orientent les unes par rapport aux

autres en conséquence.

Pour chaque ceinture, la première demi-ceinture 24A est solidaire d'une latte llA du convoyeur, et la deuxième demi-ceinture 24B est solidaire d'une autre latte 11B adjacente à la première. Ainsi, comme on le voit sur la figure 1, la ceinture a tendance à s'ouvrir dans les régions d'extrémité du convoyeur puisque les deux demi-ceintures s'écartent l'une de l'autre en correspondance avec le déplacement relatif des lattes llA et 11B. En dehors de ces zones de petit rayon de courbure, et en pa rticu lier da ns la station 14, les cei ntu res forment pratiq uement,

chacune, une ceinture continue.

On remarque toutefois sur les figures 1 et 3 que, même sur le trajet que parcourent les éléments du convoyeur entre les stations 16 et 22 et, plus précisément, entre l'entrée et la sortie de la station de cha uffage 14, les deux dem i-ceintures 24A et 24B sont d isposées de tel le sorte qu'il existe un jeu j entre elles. Ce jeu est faibie, et il est par exemple compris entre 0,5 mm et 3 mm, en étant de préférence de l'ordre

de 1 mm.

En effet, un jeu trop important empêcherait localement la ceinture de jouer son rôle d'élément réflecteur des micro-ondes, et pourrait conduire à un chauffage local important dans une région des récipients proche du jeu entre les deux demi-ceintures. D'un autre côté, les deux demiceintures étant mobiles par rapport entre elles, il serait diffficile, sauf à les fabriquer avec une précision extrêmement importante et donc pour un coût élevé, de garantir un conta* parfait entre leurs bords en regard dans leur position "de traitement" qui est celle qu'elles présentent notamment dans la station 14. Si le contact entre les deux demi-ceintures n'était pas parfait, il existerait le risque de la création d'arcs électriques entre les bords en regard et en contact partiel des deux demi-ceintures. Le choix d'un jeu j de faible amplitude entre ces bords en

regard permet d'éviter ce risque.

On voit sur les figures que les ceintures sont espacées les unes des autres. Cet espacement permet d'éviter la création d'arcs électriques dans la station 14 entre deux ceintures. De préférence, I'espacement A dans le sens F et l'espacement B transversalement à ce sens sont tous deux de l'ordre d'au moins 0,5 cm de manière à éviter les risques d'interférences entre les ondes réfléchies par les différentes ceintures

dans la station de chauffage 14.

On pourrait, à l'inverse, imaginer que les parois des ceintures forment un ensemble continu, ce qui éviterait également la création d'arcs électriques. En particulier, un tel ensemble continu pourrait être disposé sur un convoyeur ne comportant pas d'éléments mobiles les uns par rapport aux autres. Il pourrait par exemple s'agir d'un convoyeur en carrousel. Ceci étant, certains convoyeurs en carrousel présentent également des éléments mobiles les uns par rapport aux autres, et il doit être entendu que les ceintures en plusieurs parties représentées sur les figures 1 à 3 trouveraient également leur application sur de tels convoyeurs. Les parties de ceinture 24A et 24B sont fixées au convoyeur par des pattes de fixation, respectivement 25A et 25B. Il s'agit par exemple de pattes métalliques, formées en une seule pièce avec les demi- ceintures respectives. Elles peuvent être fixées par tout moyen approprié à la surface du convoyeur, par exemple par collage, ou bien par rivetage. Dans ce dernier cas, il est préférable que les rivets 26 soient en matière plastique (diélectrique), évitant ainsi la création d'arcs électriques dans la

région de la fixation des ceintures au convoyeur.

Sur la figure 2, on voit la disposition de trois ceintures dans lesquelles sont disposés des récipients à l'entrée 14A, formée par une

fente transversale au sens F. de la station 14.

Bien entendu, sur le trajet "aller" du convoyeur, entre les stations 16 et 22, la face externe 10A du convoyeur à laquelle sont fixées les ceintures est dirigée vers le haut. Sur les figures 2 et 3, on voit également le trajet "de retour" du convoyeur, sur lequel les ceintures sont

dirigées vers ie bas.

Pour supporter le convoyeur sur ce trajet de retour, I'installation comprend au moins un élément allongé de support 28, qui s'étend parallèlement à la direction F d'avancement du tapis-roulant que forme le convoyeur, qui est disposé sous ce tapis-roulant et qui pénètre dans un espace 29 ménagé entre deux rangées adjacentes de ceintures pour coopérer avec la face externe lOA du tapis roulant sur le trajet de retour de ce dernier. En l'espèce, deux éléments allongés de support 28 sont disposés sous le convoyeur et passent entre les pattes de fixation de deux récipients adjacents dans la méme rangée pour coopérer avec la face 10A

du convoyeur.

Les récipients 12 qui sont disposés dans les zones à récipients de l'installation comprennent chacune une paroi de fond 12A qui présente une surépaisseur 13A en matériau diélectrique. La hauteur de cette surépaisseur est par exemple comprise entre 2 et 6 mm, le ratio entre cette hauteur et la profondeur du récipient étant avantageusement

inférieur à 0,3, de préférence de l'ordre de 0,1.

Pour chaque récipient, la surépaisseur couvre une partie du fond du récipient et sa surface est par exemple de l'ordre de 1/10e à 1/2,

de préférence d'environ 1/3 de la surface du fond du récipient.

La surépaisseu r est disposée da ns u ne rég ion centra ie d u récipient et elle est réalisée dans un matériau diélectrique, qui ne réfléchit pas les micro-ondes, dont la constante diélectrique est comprise entre 1,5

et 3, de préférence supérieure à 2.

Pa r exem ple, la su répaisseu r peut étre form ée da ns u n matériau diélectrique tel que Téflon, du mica, de la samicanite, du propylène ou du verre. Le récipient peut, par exemple, être formé en polypropylène ou en verre, auquel cas la surépaisseur est

avantageusement formée en une seule pièce avec ce récipient.

Avantageusement, les ceintures 24A, 24B présentent une hauteur h au moins sensiblement égale à 80 % de la hauteur H des parois latérales des récipients. Ceci correspond sensiblement au niveau de remplissage du produit à l'intérieur des récipients, et la ceinture forme donc une ceinture "protectrice" sur laquelie les micro-ondes se réfléchissent pour éviter de "surchauffer" le produit contenu dans le récipient et disposé contre les

parois latérales de ce dernier.

Bien entendu, il est avantageux que le contour de la paroi latérale 12B des récipients soit analogue au contour intérieur d'une ceinture.

Claims (13)

REVENDICATIONS

1. Installation pour chauffer par des micro-ondes un produit contenu dans des récipients, l'installation comprenant un poste (14) de chauffage par des micro-ondes ayant des moyens d'application de micro ondes et un support (10) apte à supporter les récipients (12) dans le poste de chauffage, caractérisée en ce que le support (10) présente au moins une zone à récipients (20), qui est délimitée par la surface dudit support et par une ceinture métallique (24A, 24B) maintenue sur le support, cette zone (20) étant destinée à supporter un récipient dont le fond (112A) est posé sur la surface (1OA) du support et dont la paroi latérale (12B) est entourée

par la ceinture (24A, 24B).

2. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le support est un convoyeur (10) qui est apte à amener les récipients dans le poste de chauffage (14) et en ce que le convoyeur présente des zones à récipients (20) qui sont, chacune, délimitées par la surface (1OA) du convoyeur et par une ceinture métallique (24A, 24B) fixée sur le convoyeur, chaque zone étant destinée à supporter un récipient (12) dont le fond (12A) est posé sur la surface (1OA) du convoyeur et dont la paroi

latérale (12B) est entourée par la ceinture (24A, 24B).

3. Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que le convoyeur (10) comprend au moins deux éléments (llA, 11B) qui restent sensiblement fixes l'un par rapport à l'autre, sur le trajet qu'ils parcourent entre l'entrée et la sortie du poste de chauffage (14) et qui se déplacent l'un par rapport à l'autre en dehors de ce trajet et en ce que au moins une ceinture est une ceinture articulée qui comprend deux parties de ceintures (24A, 24B), respectivement solidaires de chacun (llA, 11B)

desdits éléments.

4. Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que les deux parties (24A, 24B) de la ceinture articulée sont disposées de telle sorte qu'il existe un jeu (j) entre elles sur le trajet que parcourent les éléments (llA, 11B) du convoyeur (10) qui les portent entre l'entrée et la

sortie du poste de chauffage (14).

5. Installation selon la revendication 4, caractérisée en ce que le jeu () est compris entre 0,5 mm et 3 mm, en étant de préférence de

l'ordre de 1 mm.

6. Installation selon l'une quelconque des revendications 3 à 5,

caractérisée en ce que le convoyeur est un tapis roulant (10) formé d'une pluralité de lattes (llA, 11B) et en ce que chaque ceinture comprend deux parties solidaires (24A, 24B), chacune, de deux lattes (11A, 11B)

différentes du convoyeur.

7. Installation selon l'une quelconque des revendications 2 à 6,

caractérisée en ce que les ceintures sont espacées les unes des autres.

8. Installation selon les revendications 6 et 7, caractérisée en ce

que le tapis roulant (10) est entrané seion un trajet d'aller sur lequel les ceintures (24A, 24B) sont dirigées vers le haut et un trajet de retour sur lequel les ceintures sont dirigées vers le bas et en ce qu'elle comporte au moins un élément allongé de support (28), qui s'étend parallèlement à la direction (F) d'avancement du tapis roulant, qui est disposé sous le tapis roulant et qui pénètre dans un espace (29) ménagé entre deux rangées adjacentes de ceintures pour coopérer avec la face externe (1OA) du tapis

roulant sur le trajet de retour de ce dernier.

9. Installation selon la revendication 2, caractérisée en ce que

les parois des ceintures forment un ensemble continu.

10. Ensemble d'une installation selon l'une quelconque des

revendications 1 à 9 et de récipients destinés à contenir du produit devant

étre chauffé par des micro-ondes dans cette installation, caractérisé en ce que les récipients (12) comprennent chacun une paroi extréme (12A), de fond ou de couvercle, qui présente une surépaisseur (13A) en un matériau diélectrique.

11. Ensemble selon la revendication 10, caractérisé en ce que chaque récipient (12) présente une paroi latérale (12B) délimitant un

contour analogue au contour intérieur d'une ceinture (24A, 24B).

12. Ensemble selon la revendication 10 ou 11, caractérisé en ce que chaque récipient (12) comprend une paroi latérale (12B) et un fond

(12A) formés en une seule pièce, dans la même matière.

13. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 10 à

12, caractérisé en ce que la ceinture (24A, 24B) présente une hauteur (h) au moi ns sensiblement éga le à 80 % de la hauteu r des pa rois latéra les