WO2006136694A1 - Moyen d'inertage a faible vitesse et dispositif mettant en œuvre ce moyen d'inertage pour conditionner un produit alimentaire - Google Patents

Moyen d'inertage a faible vitesse et dispositif mettant en œuvre ce moyen d'inertage pour conditionner un produit alimentaire Download PDF

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WO2006136694A1
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inerting
container
inert gas
station
unit
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Pascal Carvin
Christian Mura
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1/4 Vin
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    • B67C3/26—Filling-heads; Means for engaging filling-heads with bottle necks
    • B67C2003/2688—Means for filling containers in defined atmospheric conditions

Definitions

  • Means of inerting at low speed and device implementing this inerting means for packaging a food product are provided.
  • the present invention relates to a low speed inerting means and a device implementing this inerting means for packaging a food product including a liquid such as wine or a similar beverage.
  • EP 1235501 B1 describes a process for packaging wine in a container closed by a lid. During the implementation of this process, the container passes successively by:
  • This method and the associated device are intended to extend the shelf life of the wine in the container by limiting the amount of air in contact with the wine.
  • the head volume of the container namely the volume located between the lid and the surface of the liquid filling the container, is depleted of oxygen which is particularly useful when the liquid is wine. Indeed, oxygen causes an oxidation of the wine making it unfit for consumption in the short or medium term.
  • Document EP 1235 501 B1 specifies that it may be advantageous to fill the wine container in an inert environment, namely an environment composed of neutral gas.
  • an inert environment namely an environment composed of neutral gas.
  • the resulting device becomes particularly complicated since it is necessary to enclose the filling, sealing and heat sealing stations in a chamber that is saturated with inert gas in order to isolate the various stations. the ambient environment and therefore the ambient atmosphere.
  • there is the multiplicity of posts necessary to perform the packaging which is detrimental to their cost, maintenance and congestion.
  • the enclosure must be completely filled with inert gas, the conditioning time becomes important which can generate a significant loss of profits.
  • the object of the present invention is to provide a low-speed inerting means associated with a device for conditioning a food product in an ambient environment under a locally inert atmosphere, as opposed to devices that perform packaging in an environment generally or even totally inert, minimizing the oxygen content of the head volume to preserve all risk of oxidation of this food product.
  • this device is particularly valuable for the packaging of wine in a container.
  • the present invention also aims to provide a packaging device having a reduced number of items for the sake of simplification and limitation of costs inherent in its manufacture and use.
  • a low-speed inerting means for oxygen depleting a container is provided with at least one hollow conduit, the walls of this conduit which are directed towards the container being made of a material provided with pores, ceramic for example.
  • the pressure under which the inert gas is injected into the duct is advantageously between 0.1 bar and 3 bar.
  • This material then advantageously comprises between 15 and 100 pores per inch, the diameter of a pore being of the order of 5 to 100 micrometers.
  • the hollow duct is fed with an inert gas, heavier than air and may comprise a plurality of distinct gases, pressurized so that the inert gas can escape from the pores of the hollow duct at low speed under the form of microbubbles.
  • an inert gas heavier than air and may comprise a plurality of distinct gases, pressurized so that the inert gas can escape from the pores of the hollow duct at low speed under the form of microbubbles.
  • the inert gas passes through the pores of the hollow conduit, the gas relaxes in arriving in the ambient atmosphere of the ambient environment and forms micro-bubbles.
  • the speed of a micro-bubble of inert gas at this time is zero. Nevertheless, it will be driven at a very low speed by being pushed by the micro- next bubble.
  • the inert gas, being heavier than air will fall to the bottom of the container to finally expel the oxygen initially found in the top of the container.
  • its speed being extremely reduced the inert gas is not likely to generate turbulent movements that could possibly
  • the hollow conduit is endless, these walls having pores and being directed towards the container then delimiting a closed space capable of surrounding the container.
  • the endless hollow duct has the shape of a ring.
  • the inerting is carried out in a homogeneous manner which maximizes its effectiveness.
  • an endless duct square or two separate hollow ducts vis-à-vis for example.
  • this hollow conduit has for example a shape of U.
  • the device implementing the aforementioned inerting means for conditioning in a ambient environment a food product, such as a liquid or a paste or a solid for example, in a container under a locally inert atmosphere comprises at least one conditioning unit provided with a sealing station which is provided in the lower part with an inerting unit, the inerting unit being vertically displaceable and comprising the inerting means described above.
  • the packaging comprises a closing phase carried out by the sealing station during which the inerting means impoverishes, or even eliminates, the oxygen content of the head volume of the container.
  • the inerting unit comprises a flange which carries the inerting means, this flange having an empty central zone and being secured to at least two vertically displaceable columns.
  • the sealing station also has upper and intermediate parts.
  • the upper part of the closure station is provided with a lid reservoir for closing the partially filled container with a food product while the intermediate portion is provided with a tilting and vertically movable closing means.
  • the closure means, the lid reservoir and the inerting unit are further arranged along the same axis.
  • the closure means comprises means for removably shaping the covers.
  • the device is advantageously provided with a U-shaped conveyor having first and second lines, at least one conditioning unit being arranged between the first and second lines. Depending on the production rates desired, a larger number of packaging units will be provided.
  • the conveyor has the function of taking containers into the packaging unit or units.
  • at least one control sensor arranged at the inlet of a conditioning unit or before the first conditioning unit in case of plurality of the latter, verifies that an already inert and closed container is not ready. to enter a packing unit.
  • the device comprises a control means whose particular purpose is to determine, depending on the type of container and the need, the duration of use of the inerting means during the closing phase.
  • the food product contained in the container may in particular be a liquid, a paste or even a solid, that is to say for example truffles or a salmon tartare.
  • a liquid, a paste or even a solid that is to say for example truffles or a salmon tartare.
  • the present invention is particularly useful and effective.
  • the packaging unit comprises a filling station which will be used during a preliminary phase.
  • the filling station produces an inert gas flow and a liquid flow, the flow of inert gas surrounding the liquid flow to isolate the latter from the ambient atmosphere of the ambient environment.
  • the filling station then comprises first and second ports respectively for producing the liquid and inert gas streams, the second port surrounding the first port. In this way, the flow of liquid is not in contact with the ambient atmosphere during a filling phase, which is particularly advantageous if the liquid is sensitive to oxidation phenomena, as is the case for wine.
  • control means also has the function of determining the liquid filling rate and its duration.
  • FIG. 1 a schematic view of the device according to the invention
  • FIG. 2 a schematic section of a filling station
  • Figures 1 to 9 describe a packaging unit provided with a filling station and a sealing station comprising an inerting means. This unit is well suited especially for conditioning a liquid. However, if the food product to be packaged is inserted into the container by means other than the filling station, it is understood that this item can be removed from the packaging unit. However, if the operator wishes to keep this item for future use, for example, he may simply deactivate it temporarily using the control means of the device.
  • Figure 1 shows a schematic view along the Z axis of the device D according to the invention.
  • It comprises a U-shaped conveyor 1 for moving the containers 31, glass or plastic for example, using conventional means, a conveyor belt 2 for example. So that the containers 31 are correctly positioned and to counteract any unevenness of the treadmill 2, the containers 31 are placed in buckets 30.
  • the conveyor 1 comprises a first 3 and a second 4 lines. Under these conditions, an operator 10 is placed at the level of the concavity of the conveyor 1. He retrieves the containers 31 which have been conditioned by the conditioning unit 20, and which are therefore provided with a lid 32, and then replace them with empty containers 31. The empty containers 31 are thus conveyed by the first line 3 of the conveyor 1 to a conditioning unit 20 and come out of it, filled with liquid and sealed, by the second line 4 of the conveyor 1. It is of course understood that the unit 20 is itself provided with means for locomotion of the bucket assembly 30 / container 31.
  • the packaging unit comprises only two stations, a filling station 210 and a sealing station 220 respectively for carrying out a preliminary phase of filling and a shutter phase.
  • the stations 210, 220 are directly in contact with the ambient environment, and therefore the ambient atmosphere, and not in contact with an inert environment.
  • the filling station 210 injects a liquid into the receptacle 31, this liquid being isolated from the ambient atmosphere by an inert gas jet.
  • the filling station 220 starts the closing phase, during which:
  • a closure means grasps a cap 32
  • an inerting means depletes the oxygen content of the head volume of the container 31, namely the volume located between the surface of the liquid and the rim of the container 31,
  • the closure means post-form the edges of the lid 32 to fold against the walls of the rim.
  • the conditioning unit 20 comprises a control means 230. The latter controls the filling stations
  • a plurality of sensors are connected to the control means 230, for example to indicate that a bucket assembly 30 / container 31 is ready to be filled by the filling station 210.
  • FIG. 2 shows a schematic section of the filling station 210.
  • the latter is provided with a filling means 211 and an isolation means 212 respectively comprising a first 01 and a second O2 outlet ports.
  • the filling means 21 1 and isolation 212 are respectively supplied with liquid by a pipe 214 and inert gas, nitrogen for example, by a pipe 213.
  • the filling means 211 is able to expel a flow of liquid F1 via its first orifice O1, the isolation means expelling on its side a flow of inert gas F2 via its second orifice O2.
  • the isolation means expels a flow of inert gas F2. Then, the flow of inert gas F2 is not stopped, the filling means expels a flow of liquid F1, the liquid may be for example wine or an alcoholic liquid.
  • inert gas F2 surrounds the flow of liquid
  • the flow of inert gas F2 may have at least one angulation at its outlet from the orifice O2 to be directed towards the flow of liquid forming for example a cone.
  • the flow of inert gas F2 discharges the oxygen outside the container to the extent that the inert gas is a so-called heavy gas unlike the ambient air.
  • the inert gas flow F2 constitutes a sort of curtain which isolates the flow of liquid F1 from the ambient atmosphere.
  • the liquid can not be oxidized during the filling phase, which is of great importance if it involves the conditioning of wine.
  • FIGS 3 and 4 show respectively views of the shutter station 220 along the Y and X axes.
  • the sealing station comprises in the upper part a reservoir 221 of caps 32 having a very low permeability being for example composed of a laminated material comprising a layer of pure aluminum coated with a plastic layer.
  • the reservoir 221 is fixed while being secured to the frame 225.
  • the sealing station comprises a sealing means 222 in the intermediate portion and an inerting unit 223 in the lower part.
  • the inerting unit 223 is movable vertically along the Z axis. It is arranged on two columns C1. . C2. The latter are connected to a first and a second jack, arranged in series under the conditioning unit 20 and therefore under the conveyor 1, controlled by the control means 230 to be moved vertically from a low position to a high position. passing through a rest position, and vice versa.
  • the inerting unit 223 is provided with a flange 2231 slidable along the columns C1, C2. 2231 This flange carries means inerting 2232.
  • the average inerting 2232 and 2231 have a flange 2230 empty central zone so as to be traversed at least partially by the sealing means 222 and the rim of the recipie nt 31 .
  • the inerting means 2232 makes it possible to deplete the oxygen content of the head volume V1 of the container 31. In order for this depletion to be effective, it is realized at the same time. using a heavy gas, nitrogen for example.
  • the inerting means 2232 is an endless hollow conduit, a hollow ring in this embodiment although another form is obviously conceivable as needed. One can thus have a hollow duct which is not endless and which then describes a U for example. However, when the hollow duct is endless, the walls 2233 of the duct which are directed towards the receptacle 31 delimit a closed space which surrounds this receptacle 31.
  • these walls 2233 comprise pores, being made for example of ceramic, the number of pores being between 15 and 100 pores per inch.
  • the inert gas is then injected into the inerting unit at a pressure of the order of 0.1 bar to 3 bar. Under the effect of this pressure, micro-bubbles of inert gas leave the inerting unit 2232 by the pores of the walls 2233. In this way, the inert gas is deposited in the head volume V1 at a very low speed which guarantees the perfect success of the operation.
  • the duration of the inerting operation is determined by the control means 230 as a function of the geometry of the volume V1.
  • sealing means 222 is arranged on the columns C1, C2, the arrangement of the closure means 222 on the columns C1, C2 being produced using an axis AX1 whose ends EX1, EX2 cross two turntables 2221.
  • the closure means is free to switch 180 ° so as to face either the rim of the container 31 or the reservoir 221 of the caps 32.
  • the end EX1 of the AX1 shaft is provided with a conventional rotary means, a rotary jack for example, and the end EX2 is free to perform a rotary movement about its axis of rotation while being fixed on the plate 2221.
  • the closure means comprises a heating means 2222 of its heating surface 2223 and a suction cup capable of grasping a lid.
  • FIGS. 5 to 9 explain the closing phase of a container 31 which enters a sealing station 220.
  • step a) of the closing phase represented by FIG. 5, the control means 230 orders the rotary means to tilt the closure means 222 to bring it into line with the lid reservoir 221.
  • the first cylinder then pushes the columns C1, C2 to put the shutter 222 in the up position.
  • the suction cup 2224 seizes a cover 32.
  • the columns C1, C2 are respectively provided with stop rings CV 1 C2 'of the usual type, these stop rings CV , C2 'also translate the inerting unit 223 when the first jack pushes the columns C1, C2.
  • control means moves the shutter means 222 via the first jack. Due to its weight, the inerting unit 223 slides along the columns C1, C2 to the stop rings CV, C2 '. Then, according to Figure 7, the control means sum the rotating means to tilt the closure means 222 so as to bring it into line with the rim of the container. The inerting unit unit 223 / closure means 222 is then in the rest position.
  • step b) of the shutter phase can begin.
  • the control means 230 instructs the second jack to move the columns C1, C2 downwards which induces downward translation of the inerting unit 223 and the sealing means 222.
  • the flange 2231 is then pressed against the rim 300 of the bucket 30.
  • control means instructs the heating means 2222 of the sealing means 222 to heat its heating surface 2223.
  • a temperature sensor not shown advantageously indicates to the control means whether the desired temperature is reached.
  • the closure means then comes into action to seal the seal 32 previously grasped.
  • the control means 230 instructs the second cylinder to completely lower the sealing means 222 so that it can squeeze the lid 32 against the rim of the container.
  • the inerting unit 223 being locked against the rim 300 of the bucket 30 does not move.
  • the flexibility of the suction pad 2224 has the consequence that the latter does not prevent the heating surface 2223 from pressing the cover 32 against the rim of the receptacle.
  • the temperature of the metal layer of the lid increases, thus causing a rise in the temperature of the plastic film of the lid. operculum in contact with the drinking glass and thereby its adhesion to the container.
  • the temperature of the heating surface is between 80 0 C and 350 0 C.
  • the bearing force is preferably in a range from 10 to 255 decaNewtons.
  • the second cylinder is controlled by pressure which allows to precisely adjust said support force.
  • the heating surface may be provided with a not shown shaping means for post-forming the lid by folding these edges on the outer walls of the container rim.
  • This shaping means is adapted to the shape of the container. As a result, it is removable by being attached to the heating surface by conventional means.

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Abstract

La présente invention concerne un moyen d'inertage à faible vitesse pour appauvrir en oxygène un récipient. Ce moyen d'inertage comporte au moins un conduit (2232) creux , les parois (2233) dudit conduit creux (2232) qui sont dirigés vers ledit récipient (31) étant en un matériau comportant des pores.

Description

Moyen d'inertage à faible vitesse et dispositif mettant en œuvre ce moyen d'inertage pour conditionner un produit alimentaire.
La présente invention concerne un moyen d'inertage à faible vitesse et un dispositif mettant en œuvre ce moyen d'inertage pour conditionner un produit alimentaire notamment un liquide tel que du vin ou une boisson analogue.
Le document EP 1235501 B1 décrit un procédé pour conditionner le vin dans un récipient fermé par un opercule. Lors de la mise en oeuvre de ce procédé, le récipient passe successivement par :
- un poste de remplissage du récipient par un gaz inerte,
- un poste de remplissage du récipient par du vin,
- un poste de dépôt de l'opercule sur le buvant du récipient,
- un poste de thermoscellage de l'opercule sur le récipient, et
- un poste de post-formage des bords de l'opercule pour les rabattre contre les parois du récipient.
Ce procédé et le dispositif associé ont pour but d'allonger la durée de conservation du vin contenu dans le récipient en limitant la quantité d'air en contact avec le vin. Selon une première variante de ce procédé, le volume de tête du récipient, à savoir le volume situé entre l'opercule et la surface du liquide remplissant le récipient, est appauvri en oxygène ce qui est particulièrement utile lorsque que le liquide est du vin. En effet, l'oxygène entraîne une oxydation du vin le rendant impropre à la consommation à court ou moyen terme.
Le document EP 1235 501 B1 précise qu'il peut être avantageux de remplir le récipient de vin dans un environnement inerte à savoir un environnement composé de gaz neutre. Bien qu'efficace, le dispositif en résultant devient particulièrement compliqué puisqu'il est nécessaire d'enfermer les postes de remplissage, d'obturation et de thermoscellage dans une enceinte que l'on sature de gaz inerte afin d'isoler les différents postes de l'environnement ambiant et donc de l'atmosphère ambiante. Le coût de fabrication du dispositif ainsi que son coût d'utilisation, notamment en raison des quantités importantes de gaz inerte à utiliser, deviennent alors importants. De plus, on constate la multiplicité des postes nécessaires pour effectuer le conditionnement ce qui est nuisible à leur coût, à leur maintenance et à leur encombrement. En outre, l'enceinte devant entièrement être remplie de gaz inerte, la durée de conditionnement devient importante ce qui peut générer un manque à gagner non négligeable.
La présente invention a pour objet de proposer un moyen d'inertage à faible vitesse associé à un dispositif pour conditionner dans un environnement ambiant un produit alimentaire sous une atmosphère localement inerte, en opposition à des dispositifs qui effectuent des conditionnements dans un environnement globalement voire même totalement inerte, permettant de minimiser la teneur en oxygène du volume de tête afin de préserver tout risque d'oxydation de ce produit alimentaire. De plus, compte tenu des phénomènes précédemment décrits, ce dispositif est particulièrement appréciable pour le conditionnement de vin dans un récipient.
En outre, la présente invention a aussi pour objet de proposer un dispositif de conditionnement ayant un nombre réduit de postes dans un souci de simplification et de limitation des coûts inhérents à sa fabrication et à son utilisation.
Selon l'invention, un moyen d'inertage à faible vitesse pour appauvrir en oxygène un récipient est muni d'au moins un conduit creux, les parois de ce conduit qui sont dirigées vers le récipient étant en un matériau pourvu de pores, de la céramique par exemple. Dans ces conditions, la pression sous laquelle est injecté le gaz inerte dans le conduit ceux est avantageusement comprise entre 0.1 bar et 3 bars.
Ce matériau comporte alors avantageusement entre 15 et 100 pores par pouce, le diamètre d'un pore étant de l'ordre de 5 à 100 micromètres.
De plus, le conduit creux est alimenté par un gaz inerte, plus lourd que l'air et pouvant comporter une pluralité de gaz distincts, mis sous pression pour que le gaz inerte puisse s'échapper des pores du conduit creux à faible vitesse sous la forme de microbulles. En effet, lorsque sous l'action de la pression, le gaz inerte passe au travers des pores du conduit creux, ce gaz se détend en arrivant dans l'atmosphère ambiante de l'environnement ambiant et forme des micro-bulles. Par définition, la vitesse d'une micro-bulle de gaz inerte à cet instant est nulle. Néanmoins, elle va être animée d'une vitesse très faible en étant poussée par la micro- bulle suivante. Le gaz inerte, étant plus lourd que l'air, va tomber au fond du récipient pour finalement expulser l'oxygène s'y trouvant initialement par le haut du récipient. De plus, sa vitesse étant extrêmement réduite, le gaz inerte ne risque pas de générer des mouvements turbulents qui pourraient le cas échéant emprisonner des molécules d'oxygène dans le récipient.
Par ailleurs, pour optimiser l'inertage le conduit creux est sans fin, ces parois comportant des pores et étant dirigées vers le récipient délimitant alors un espace fermé capable d'entourer le récipient. Selon une variante avantageuse de l'invention, le conduit creux sans fin a la forme d'un anneau. Ainsi, si le récipient est un verre, l'inertage est réalisé de manière homogène ce qui maximise son efficacité. Toutefois, selon la forme du récipient d'autres configurations sont envisageables, un conduit sans fin de forme carré ou alors deux conduits creux distincts en vis-à-vis par exemple. De même, selon une variante de l'invention ou le conduit creux n'est pas sans fin, ce conduit creux a par exemple une forme de U.
Selon l'invention, le dispositif mettant en œuvre le moyen d'inertage précité pour conditionner dans un environnement ambiant un produit alimentaire, tel qu'un liquide ou encore une pâte ou bien un solide par exemple, dans un récipient sous une atmosphère localement inerte comporte au moins une unité de conditionnement munie d'un poste d'obturation qui est pourvu en partie inférieure d'une unité d'inertage, l'unité d'inertage étant déplaçable verticalement et comprenant le moyen d'inertage décrit ci-dessus. Par suite, le conditionnement comporte une phase d'obturation réalisée par le poste d'obturation au cours de laquelle le moyen d'inertage appauvrit, voire même supprime, la teneur en oxygène du volume de tête du récipient. De plus, l'unité d'inertage comporte un flasque qui porte le moyen d'inertage, ce flasque ayant une zone centrale vide et étant solidaire d'au moins deux colonnes déplaçables verticalement.
En outre, le poste d'obturation comporte aussi des parties supérieure et intermédiaire. La partie supérieure du poste d'obturation est munie d'un réservoir d'opercules destinés à boucher le récipient partiellement rempli par un produit alimentaire alors que la partie intermédiaire est pourvue d'un moyen d'obturation basculant et déplaçable verticalement. Le moyen d'obturation, le réservoir d'opercules et l'unité d'inertage sont de plus agencés selon un même axe.
Dans une variante, le moyen d'obturation comporte un moyen de mise en forme amovible des opercules.
En outre, le dispositif est muni avantageusement d'un convoyeur en forme de U ayant une première et une deuxième lignes, au moins une unité de conditionnement étant agencée entre les première et deuxième lignes. En fonction des cadences de fabrication souhaitées, un nombre plus important d'unités de conditionnement sera prévu.
Le convoyeur a pour fonction d'emmener des récipients dans la ou les unités de conditionnement. Par sécurité, au moins un capteur de contrôle, agencé à l'entrée d'une unité de conditionnement ou avant la première unité de conditionnement en cas de pluralité de ce dernières, vérifie qu'un récipient déjà inerte et obturé ne s'apprête pas à pénétrer dans une unité de conditionnement. Ainsi, un opérateur pourra remplacer le récipient obturé par un récipient à conditionner par exemple. De plus, le dispositif comporte un moyen de commande qui a notamment pour but de déterminer, en fonction du type de récipient et du besoin, la durée d'utilisation du moyen d'inertage pendant la phase d'obturation.
Par ailleurs, le produit alimentaire contenu dans le récipient peut notamment être un liquide, une pâte voire même un solide c'est-à-dire par exemple des truffes ou un tartare de saumon. En effet, afin de protéger et de conserver les aliments précités, il est fortement conseillé de les isoler de l'oxygène. Ainsi, la présente invention s'avère particulièrement utile et efficace.
Dans ces conditions, avant de procéder à la phase d'obturation, il est nécessaire de réaliser une étape préliminaire au cours de laquelle le récipient va être partiellement rempli par ledit produit alimentaire, à savoir un liquide, une pâte ou un solide. Il est bien évidemment envisageable de disposer le poste d'obturation selon l'invention à la fin d'une chaîne de remplissage existante. De même, si l'opérateur utilise la variante de l'invention pourvue du convoyeur en forme de U précité, cet opérateur peut installer sur le convoyeur des récipients qui auraient été préalablement remplis d'un produit alimentaire sur une autre chaîne par exemple.
Toutefois, si le produit alimentaire est un liquide et tout particulièrement du vin, selon une variante de l'invention l'unité de conditionnement comporte un poste de remplissage qui sera utilisé durant une phase préliminaire. Ainsi, lors de cette phase préliminaire, le poste de remplissage produit un flux de gaz inerte et un flux de liquide, le flux de gaz inerte entourant le flux de liquide pour isoler ce dernier de l'atmosphère ambiante de l'environnement ambiant. Le poste de remplissage comporte alors un premier et un deuxième orifices pour respectivement produire les flux de liquide et de gaz inerte, le deuxième orifice entourant le premier orifice. De cette manière, le flux de liquide n'est pas en contact avec l'atmosphère ambiante lors d'une phase de remplissage ce qui est particulièrement avantageux si le liquide est sensible à des phénomènes d'oxydation comme c'est le cas pour du vin.
Dans cette configuration, le moyen de commande a aussi pour fonction de déterminer le débit de remplissage du liquide ainsi que sa durée.
L'invention et ses avantages apparaîtront avec plus de détails dans le cadre de la description suivante, qui illustre un exemple de réalisation préféré, donné sans aucun caractère limitatif, en référence aux figures annexées qui représentent :
- la figure 1 , une vue schématique du dispositif selon l'invention,
- la figure 2, une coupe schématique d'un poste de remplissage,
- les figure 3 et 4, des vues selon deux axes différents d'un poste d'obturation, et
- les figures 5 à 9, des vues explicitant le fonctionnement du poste de remplissage.
Les éléments présents dans plusieurs figures distinctes sont affectés d'une seule et même référence. En outre, les figures 1 à 9 décrivent une unité de conditionnement munie d'un poste de remplissage et d'un poste d'obturation comportant un moyen d'inertage. Cette unité est alors bien adaptée notamment pour conditionner un liquide. Toutefois, si le produit alimentaire à conditionner est inséré dans le récipient à l'aide d'un autre moyen que le poste de remplissage, on comprend bien que ce poste peut être supprimé de l'unité de conditionnement. Cependant, si l'opérateur souhaite conserver ce poste pour une utilisation future par exemple, il peut se contenter de le désactiver temporairement à l'aide du moyen de commande du dispositif.
La figure 1 présente une vue schématique selon l'axe Z du dispositif D selon l'invention.
Il comporte un convoyeur 1 en forme de U permettant de mettre en mouvement les récipients 31 , en verre ou en plastique par exemple, à l'aide de moyens usuels, un tapis roulant 2 par exemple. Afin que les récipients 31 soient correctement positionnés et pour contrecarrer les éventuels défauts de planéité du tapis roulant 2, les récipients 31 sont placés dans des godets 30.
Le convoyeur 1 comprend une première 3 et une deuxième 4 lignes. Dans ces conditions, un opérateur 10 est placé au niveau de la concavité du convoyeur 1. Il récupère les récipients 31 qui ont été conditionnés par l'unité de conditionnement 20, et qui sont donc munis d'un opercule 32, puis les remplace par des récipients 31 vides. Les récipients 31 vides sont ainsi acheminés par la première ligne 3 du convoyeur 1 à une unité de conditionnement 20 et en ressortent, remplis de liquide et obturés, par la deuxième ligne 4 du convoyeur 1. On comprend bien évidemment que l'unité de conditionnement 20 est elle-même pourvue d'un moyen de locomotion de l'ensemble godet 30/récipient 31.
Par ailleurs, pour remplir sa fonction, l'unité de conditionnement comporte uniquement deux postes, un poste de remplissage 210 et un poste d'obturation 220 permettant respectivement de mener à bien une phase préliminaire de remplissage et une phase d'obturation. Les poste 210, 220 sont directement au contact de l'environnement ambiant, et donc de l'atmosphère ambiante, et non pas au contact d'un environnement inerte.
Durant la phase préliminaire de remplissage, le poste de remplissage 210 injecte un liquide dans le récipient 31 , ce liquide étant isolé de l'atmosphère ambiante par un jet de gaz inerte.
A l'issue de cette phase, le poste d'obturation 220 entame la phase d'obturation, au cours de laquelle :
a) un moyen d'obturation saisit un opercule 32,
b) un moyen d'inertage appauvrit la teneur en oxygène du volume de tête du récipient 31 à savoir le volume se trouvant entre la surface du liquide et le buvant du récipient 31 ,
c) le moyen d'obturation scelle thermiquement l'opercule
32 sur le buvant du récipient, et
d) le moyen d'obturation post-forme les bords de l'opercule 32 pour les rabattre contre les parois du buvant. De plus, l'unité de conditionnement 20 comporte un moyen de commande 230. Ce dernier commande les postes de remplissage
210 et d'obturation 220. Il prend notamment en considération la forme du récipient 31 , la nature et le volume du liquide à verser dans le récipient 31 pour déterminer :
- le débit et la durée de remplissage du liquide dans le récipient 31 , et
- la durée d'inertage au cours de l'étape b) de la phase d'obturation.
Une pluralité de capteurs non représentés sont reliés au moyen de commande 230 afin par exemple de lui indiquer qu'un ensemble godet 30/récipient 31 est prêt à être rempli par le poste de remplissage 210. De même, il est utile de positionner un capteur de contrôle à l'entrée de l'unité de conditionnement pour vérifier qu'un récipient 31 conditionné ayant été par exemple oublié par l'opératrice 10, ne s'apprête pas à pénétrer dans l'unité de conditionnement. Si c'est le cas, le capteur de contrôle envoie un signal au moyen de commande qui stoppe le dispositif D pour que l'opératrice 10 puisse enlever le récipient 31 qui fait l'objet de l'alarme.
La figure 2 présente une coupe schématique du poste de remplissage 210. Ce dernier est muni d'un moyen de remplissage 211 et d'un moyen d'isolement 212 comportant respectivement un premier 01 et un deuxième O2 orifices de sorties. De plus, les moyens de remplissage 21 1 et d'isolement 212 sont respectivement alimentés en liquide par un tuyau 214 et en gaz inerte, de l'azote par exemple, par un tuyau 213. Ainsi, le moyen de remplissage 211 est à même d'expulser un flux de liquide F1 via son premier orifice O1 , le moyen d'isolement expulsant de son côté un flux de gaz inerte F2 via son deuxième orifice 02.
Lorsque l'ensemble godet 30/récipient 31 se présente sous le poste de remplissage 210, le moyen d'isolement expulse un flux de gaz inerte F2. Ensuite, le flux de gaz inerte F2 n'étant pas stoppé, le moyen de remplissage expulse un flux de liquide F1 , le liquide pouvant être par exemple du vin ou un liquide alcoolisé.
En outre, le flux de gaz inerte F2 entoure le flux de liquide
F1 , ces flux étant par exemple concentriques si l'orifice 02 est un anneau. Néanmoins, suivant le besoin il est concevable d'envisager d'autres formes géométriques. De même, le flux de gaz inerte F2 peut présenter au moins une angulation à sa sortie de l'orifice 02 pour être dirigé vers le flux de liquide formant par exemple un cône.
Par conséquent, au début du processus, le flux de gaz inerte F2 rejette l'oxygène en dehors du récipient dans la mesure où le gaz inerte est un gaz dit lourd contrairement à l'air ambiant.
Ensuite, au moment du remplissage proprement dit, le flux de gaz inerte F2 constitue une sorte de rideau qui isole le flux de liquide F1 de l'atmosphère ambiant. Par suite, le liquide ne peut pas être oxydé lors de la phase de remplissage ce qui revêt une grande importance s'il s'agit notamment de conditionner du vin.
Les figures 3 et 4 présentent respectivement des vues du poste d'obturation 220 selon les axes Y et X. Le poste d'obturation comporte en partie supérieure un réservoir 221 d'opercules 32 ayant une très faible perméabilité en étant par exemple composé d'un matériau stratifié comportant une couche d'aluminium pur revêtu d'une couche de plastique. Le réservoir 221 est fixe en étant solidaire du bâti 225.
En outre, le poste d'obturation comprend un moyen d'obturation 222 en partie intermédiaire et une unité d'inertage 223 en partie inférieure.
L'unité d'inertage 223 est déplaçable verticalement selon l'axe Z. Elle est agencée sur deux colonnes C1. .C2. Ces dernières sont reliées à un premier et un deuxième vérins, disposés en série sous l'unité de conditionnement 20 et par conséquent sous le convoyeur 1 , commandés par le moyen de commande 230 pour être déplacés verticalement d'une position basse à une position haute en passant par une position au repos, et inversement.
De plus, l'unité d'inertage 223 est pourvue d'un flasque 2231 apte à coulisser le long des colonnes C1 , C2. Ce flasque 2231 porte un moyen d'inertage 2232. Le moyen d'inertage 2232 et le flasque 2231 ont une zone centrale 2230 vide afin de pouvoir être traversés au moins partiellement par le moyen d'obturation 222 et le buvant du récipie'nt 31.
Au cours de l'étape b) de la phase d'obturation, le moyen d'inertage 2232 permet d'appauvrir la teneur en oxygène du volume de tête V1 du récipient 31. Pour que cet appauvrissement soit efficace, il est réalisé à l'aide d'un gaz lourd, de l'azote par exemple. Le moyen d'inertage 2232 est un conduit creux sans fin, un anneau creux dans ce mode de réalisation bien qu'une autre forme soit bien évidemment concevable suivant le besoin. On peut ainsi avoir un conduit creux qui n'est pas sans fin et qui décrit alors un U par exemple. Toutefois, lorsque le conduit creux est sans fin, les parois 2233 du conduit qui sont dirigées vers le récipient 31 délimitent un espace fermé qui entoure ce récipient 31.
De plus, ces parois 2233 comportent des pores, en étant réalisée par exemple en céramique, le nombre de pores étant compris entre 15 et 100 pores par pouce. Le gaz inerte est alors injecté dans l'unité d'inertage sous une pression de l'ordre de 0.1 bar à 3 bars. Sous l'effet de cette pression, des micro-bulles de gaz inerte sortent de l'unité d'inertage 2232 par les pores des parois 2233. De cette manière, le gaz inerte se dépose dans le volume de tête V1 à une très faible vitesse ce qui garantit la parfaite réussite de l'opération. La durée de l'opération d'inertage est déterminée par le moyen de commande 230 en fonction de la géométrie du volume V1.
Par ailleurs, le moyen d'obturation 222 est agencé sur les colonnes C1 , C2, l'agencement du moyen d'obturation 222 sur les colonnes C1 , C2 étant réalisé à l'aide d'un axe AX1 dont les extrémités EX1 , EX2 traversent deux platines 2221.
Outre la possibilité de déplacement vertical, le moyen d'obturation est libre de basculer à 180° de manière à être en regard soit du buvant du récipient 31 soit du réservoir 221 d'opercules 32. Pour ce faire, l'extrémité EX1 de l'arbre AX1 est munie d'un moyen rotatif usuel, un vérin rotatif par exemple, et l'extrémité EX2 est libre d'effectuer un mouvement rotatif autour de son axe de rotation tout en étant fixée sur la platine 2221. Par ailleurs, le moyen d'obturation comporte un moyen de chauffage 2222 de sa surface chauffante 2223 ainsi qu'une ventouse apte à saisir un opercule.
Les figures 5 à 9 explicitent la phase d'obturation d'un récipient 31 qui pénètre dans un poste d'obturation 220.
Au cours de l'étape a) de la phase d'obturation, représentée par la figure 5, le moyen de commande 230 ordonne au moyen rotatif de basculer le moyen d'obturation 222 pour le mettre en regard du réservoir d'opercules 221. Le premier vérin pousse alors les colonnes C1 , C2 afin de mettre le moyen d'obturation 222 en position haute. Sous la pression exercée par ce mouvement translatif, la ventouse 2224 se saisit d'un opercule 32. De plus, les colonnes C1 , C2 étant respectivement munies de bagues d'arrêt CV1 C2' de type usuel, ces bagues d'arrêt CV, C2' font aussi translater l'unité d'inertage 223 lorsque le premier vérin pousse les colonnes C1 , C2.
A l'issue de cette étape, en référence à la figure 6, le moyen de commande déplace le moyen d'obturation 222 via le premier vérin. De part son poids, l'unité d'inertage 223 coulisse le long des colonnes C1 , C2 jusqu'aux bagues d'arrêt CV, C2'. Ensuite, conformément à la figure 7, le moyen de commande somme le moyen rotatif de faire basculer le moyen d'obturation 222 de manière à le mettre en regard du buvant du récipient. L'ensemble unité d'inertage 223/ moyen d'obturation 222 est alors en position de repos.
En référence à la figure 8, l'étape b) de la phase d'obturation peut commencer. Le moyen de commande 230 ordonne au deuxième vérin de déplacer les colonnes C1 , C2 vers le bas ce qui induit une translation vers le bas de l'unité d'inertage 223 et du moyen d'obturation 222.
Le flasque 2231 est alors plaqué contre le rebord 300 du godet 30. Du gaz inerte, injecté dans le moyen d'inertage 2232, sort de ce dernier à faible vitesse sous la forme de micro-bulles.
De part son poids, il remplit finalement l'espace de tête V1 du récipient, chassant par suite l'oxygène s'y trouvant éventuellement.
En parallèle, le moyen de commande ordonne au moyen de chauffage 2222 du moyen d'obturation 222 de chauffer sa surface chauffante 2223. Une sonde de température non représentée indique de façon avantageuse au moyen de commande si la température souhaitée est atteinte.
Conformément à la figure 9, le moyen d'obturation entre alors en action pour sceller l'opercule 32 saisi précédemment. Le moyen de commande 230 ordonne au deuxième vérin d'abaisser complètement le moyen d'obturation 222 afin qu'il puisse presser l'opercule 32 contre le buvant du récipient. L'unité d'inertage 223 étant bloquée contre le rebord 300 du godet 30 ne bouge pas.
La flexibilité de la ventouse 2224 a pour conséquence que cette dernière n'empêche nullement la surface chauffante 2223 de plaquer l'opercule 32 contre le buvant du récipient.
Sous l'effet de la surface chauffante, mais aussi de l'effort d'appui de l'opercule sur le récipient, la température de la couche métallique de l'opercule augmente, entraînant ainsi une élévation de la température du film plastique de l'opercule en contact avec le buvant du verre et de ce fait son adhésion au récipient. Suivant le besoin, la température de la surface chauffante est comprise entre 800C et 3500C. De même, l'effort d'appui est de préférence situé dans une plage allant de 10 à 255 décaNewtons.
Pour ce faire, le deuxième vérin est asservi en pression ce qui permet de régler précisément ledit effort d'appui.
Enfin, la surface chauffante peut être munie d'un moyen de mise en forme non représenté permettant de post-former l'opercule en rabattant ces bords sur les parois externes du buvant du récipient. Ce moyen de mise en forme est adapté à la forme du récipient. Par suite, il est amovible en étant fixé à la surface chauffante par des moyens usuels.
Naturellement, la présente invention est sujette à de nombreuses variations quant à sa mise en œuvre. Bien qu'un mode de réalisation ait été décrit, on comprend bien qu'il n'est pas concevable d'identifier de manière exhaustive tous les modes possibles. Il est bien sûr envisageable de remplacer un moyen décrit par un moyen équivalent sans sortir du cadre de la présente invention.

Claims

REVENDICATIONS
1 . Moyen d'inertage pour appauvrir en oxygène un récipient (31 ), ledit moyen d'inertage comportant au moins un conduit (2232) creux,
caractérisé en ce que, les parois (2233) dudit conduit creux (2232) qui sont dirigées vers ledit récipient (31 ) étant en un matériau comportant des pores, ledit conduit creux étant alimenté par un gaz inerte mis sous pression, ladite pression est comprise entre 0, 1 bar et 3 bars.
2. Moyen d'inertage selon la revendication 1 ,
caractérisé en ce que ledit matériau comporte entre 15 et 100 pores par pouce.
3. Moyen d'inertage selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que ledit matériau est en céramique.
4. Moyen d'inertage selon l'une quelconque des revendications précédentes,
caractérisé en ce que ladite pression permet au dit gaz inerte de s'échapper à faible vitesse desdits pores.
5. Moyen d'inertage selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que ledit conduit creux est sans fin, lesdites parois (2233) délimitant un espace fermé capable d'entourer ledit récipient (31).
6. Moyen d'inertage selon la revendication 5,
caractérisé en ce que ledit conduit creux sans fin a la forme d'un anneau.
7. Dispositif pour conditionner dans un environnement ambiant un produit alimentaire dans un récipient sous une atmosphère localement inerte,
caractérisé en ce qu'il comporte au moins une unité de conditionnement (20) munie d'un poste d'obturation (220) pourvu en partie inférieure d'une unité d'inertage (223), ladite unité d'inertage (223) étant déplaçable verticalement et comprenant un moyen d'inertage comportant au moins un conduit creux (2232), les parois (2233) dudit conduit creux (2232) qui sont dirigées vers ledit récipient (31 ) étant en un matériau comportant des pores, ledit conduit creux (2232) étant alimenté par un gaz inerte mis sous pression, ladite pression étant comprise entre 0, 1 bar et 3 bars.
8. Dispositif selon la revendication 7,
caractérisé en ce que ladite unité d'inertage comporté un flasque (2231) qui porte ledit moyen d'inertage, ledit flasque (2231 ) ayant une zone centrale vide.
9. Dispositif selon la revendication 8, caractérisé en ce que ledit flasque (2231 ) est solidaire d'au moins deux colonnes (C1 .C2) déplaçables verticalement.
10. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 9,
caractérisé en ce qu'une partie supérieure dudit poste d'obturation (220) est munie d'un réservoir (221 ) d'opercules (32).
1 1 . Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à 10,
caractérisé en ce qu'une partie intermédiaire dudit poste d'obturation (220) est pourvue d'un moyen d'obturation (222) basculant et déplaçable verticalement.
12. Dispositif selon la revendication 1 1 ,
caractérisé en ce que ledit moyen d'obturation (222) comporte un moyen de mise en forme amovible.
13. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à
12,
caractérisé en ce qu'il comporte au moins un capteur de contrôle pour vérifier qu'un récipient (31 ) obturé ne pénètre pas dans une unité de conditionnement (20).
14. Dispositif selon l'une quelconque des revendications 7 à
13, caractérisé en ce qu'il comporte un moyen de commande (230).
15. Dispositif selon lune quelconque des revendications 7 à 14,
caractérisé en ce qu'il comporte un poste de remplissage (221 ) qui produit un flux de gaz inerte (F2) et un flux de liquide (F1 ), ledit flux de gaz inerte (F2) entourant ledit flux de liquide (F1 ) pour isoler ce dernier de ladite atmosphère ambiante.
16. Dispositif selon la revendication 15,
caractérisé en ce que ledit poste de remplissage (210) comporte un premier (01) et un deuxième (O2) orifices pour respectivement produire lesdits flux de liquide (F1 ) et de gaz inerte (F2), ledit deuxième orifice (02) entourant ledit premier orifice (01).
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