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L'invention concerne un procédé pour l'emballage stéri- le d'une denrée de consommation stérilisée, dans lequel une bande flexible stérile est conduite dans une machine de dosa- ge et d'emballage, où elle est façonnée en tube qui est rem- pli avec la denrée à emballer et façonné en récipients fermés par compression transversalement à son sens longitudinal. Le procédé selon l'invention est caractérisé par le fait que le façonnage du tube a lieu dans une chambre préalablement sté- rilisée à l'aide d'un véhicule 'de chaleur chauffé à la tempé- rature de stérilisation, et la compression du tube extérieu- rement à cette chambre.
L'invention concerne en outre un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé exposé. Le dispositif est caractérisé
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par une chambre stérile pourvue de moyens pour l'amenée préa- lable du véhicule de chaleur et comportant les éléments de façonnage pour le façonnage du tube à partir de la bande gui- dée dans ladite chambre, puis par un orifice de sortie dans la paroi de la chambre stérile, par lequel le tube façonné sort dans une deuxième chambre se trouvant à l'extérieur de la chambre stérile et comportant les organes de compression servant à la compression du tube, et enfin par un tuyau d'ar- rivée de la denrée à doser, lequel entre dans la chambre sté- rile et vient en contact avec le tube pour le dosage.
Des moyens sont prévus avantageusement à l'aide desquels on peut envoyer, à la chambre stérile, un fluide stérile ga- zeux ou à l'état de vapeur, se trouvant à une faible surpres- sion. En outre l'orifice de sortie peut former utilement un interstice avec la paroi extérieure du tube façonné, par le- qui le fluide stérile,amené à la chambre stérile, peut s'échap- per à l'atmosphère par l'intermédiaire de la deuxième cham- bre. D'autre part, il est recommandé de disposer le tuyau d'ar- rivée de la denrée à doser de telle manière qu'il pénètre à l'intérieur du tube façonné.
A cet effet, on peut utilement donner au tuyau d'arrivée la forme d'un tube télescopique de façon que la pièce tubulaire pénétrant dans le tube puisse coulisser dans son tube de guidage suffisamment loin pour que son extrémité de sortie se trouve au-delà de l'orifice de sor- tie, dans la chambre stérile. On peut prévoir en outre, de fa- çon avantageuse, un couvercle obturant l'orifice de sortie, pour la stérilisation préalable du dispositif, et comportant de& canaux\de sortie pour le véhicule de chaleur réchauffé, qui est amené, avant la mise en service du dispositif, à la cham- bre stérile et par le tuyau d'arrivée.
Enfin, ce couvercle peut être muni utilement de canaux de sortie séparés pour le véhi- cule de chaleur amené à la chambre stérile et pour celui amené par le tuyau d'arrivée, ce dernier, lorsque l'orifice de sor- tie est fermé, reposant sur une surface d'assise du couvercle.
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Une description plus détaillée de l'invention est donnée ci-après, avec référence aux exemples de réalisation repré- sentés aux dessins annexés, dans lesquels :
La figure 1 montre schématiquement, en partie en coupe longitudinale, une machine de dosage et d'emballage, compor- tant un dispositif de stérilisation de la bande flexible, mon- té en amont.
La figure 2 est une coupe transversale suivant la ligne II-II du dispositif de stérilisation représenté à la figu- re 1.
La figure 3 est une coupe partielle de la machine de do- sage et d'emballage.
La figure 4 montre la chambre stérile de la machine de dosage et d'emballage, comportant un couvercle agencé à son orifice de sortie.
La figure 5 est une vue schématique de la disposition des appareils et conduites nécessaires à la stérilisation du dis- positif.
La bande flexible servant à la fabrication des emballages est composée utilement par une bande de papier, recouverte d'un côté de matière synthétique, par exemple de polyéthylène.
On stérilise cette bande dans le dispositif décrit ci-après (figs. 1 et 2) et on la façonne ensuite, à l'état stérile, en emballages, dans lesquels est dosée une denrée stérilisée, par exemple des produits alimentaires solides ou liquides. La ban- de 1 recouverte de matière synthétique est déroulée par le ga- let 2 et elle parvient, par l'intermédiaire de la poulie de renvoi 3 et une paire de galets de serrage 4 commandée, dans la chambre de stérilisation 5 qui se trouve à l'intérieur de l'enveloppe 6. La chambre de stérilisation 5 est entourée par la paroi 7 qui se compose, en partie, d'une matière calorifuge.
A l'intérieur de la chambre de stérilisation se trouvent des galets de guidage 8, dont les galets 8a et 8b peuvent être mis en rotation à l'aide d'organes de commande non représentés.
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Par dessus les galets 8 sont placées deux bandes de trans@port à chaînes 9a et 9b refermées sur elles-mômes, lesquelles ban- des engrènent avec les dents des galets de guidage et, en cas de rotation des galets 8a et 8b, sont mises en rotation. Ces chaînes 9a et 9bsont reliées par des barres de support 10 disposées parallèlement, horizontalement et à intervalles ré- guliers entre elles.
La bande 1 déroulée à partir du galet 2 est guidée de telle manière sur les barres de support 10 que l'intérieur de la chambre de stérilisation se trouve rempli par un certain nombre de boucles de bande pendant librement, lesquelles vien- nent reposer avec leur côté papier sur les barres de support
10 et se trouvent transportées de gauche à droite, par le mou- vement de translation des barres. La bande parvient ensuite dans la chambre d'humectage 11 et, de là, dans la chambre de séchage 12 où elle est guidée entre la paire de galets de ser- rage 13 commandée et par-dessus la poulie de renvoi 14, A la chambre de séchage est raccordé le canal de transport 15 dans lequel se trouve une autre paire de galets de serrage 16 pou- vant être commandée. Le canal de transport 14 aboutit à la machine d'emballage et de dosage 17.
A l'intérieur de la chambre de stérilisation 5 sont dis- posées des conduites de distribution 18a et 1µ!Il munies d'ori- fices. Ces conduites communiquent avec l'arrivée 19; à laquel- le peut être amenée, du surchauffeur 21 raccordé à l'arrivée de vapeur 20, de la vapeur d'eau sous une faible surpression et à une température d'environ 400 C. A la partie supérieure de la chambre de stérilisation'est aménagée une conduite d'éva- 'cuation 21 pour la vapeur d'eau. L'arrivée de la vapeur d'eau 'servant de véhicule de chaleur pour la réalisation de la sté- rilisation, peut être réglée au moyen de la soupape 22.
Par la détente de la vapeur introduite dans la chambre de stérili- sation, de même que par suite de déperditions de chaleur, on obtient une température moyenne de stérilisation d'environ
200 C.
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Dans la chambre d'humectage lisent montas deux tuyaux 24 et 25 raccordes à l'arrivée 23. Cette conduite d'arrivée 23 peut recevoir, d'une source non représentée, de l'eau stérile.
Les tuyaux 24 et 25 comportent desorifices, par lesquels :L'eau amende sous pression peut être pulvérisée contre le cô- té papier de la bande en mouvement, ce qui produit un refroi- dissernent et un humectage de la bande.
La bande passe dans la chambre de séchage adjacente 12 sous ferme de boucle pendant librement vers le bas. A l'inté- rieur co la chambre de séchage peut être introduit, par l'in- termédiaire de la conduite 26, de l'air de séchage stérile pouvant être aspiré de l'atmosphère, par le compresseur 27, chauffé dans le surchauffeur 28 et débarrassé, dans le filtre stérile 29, des germes entraînés.
L'air stérile introduit dans la chambre de-séchage traverse le canal de transport 15, fer- mé de tous côtés, en écoulement parallèle avec la bande en mou- vement et il s'échappe dans l'atmosphère d'une manière qui sera décrite plus loin, en un point approprié de la machine de.do- sage et d'emballage 17. L'eau qui s'accumule dans la chambre d'humectage est évacuée par l'intermédiaire de la conduite 30 en forme de siphon, la colonne d'eau qui se forme empéchant la pénétration de l'air extérieur chargé de germes.
On supposera maintenant que, comme denrée de consommation, on veut doser du lait dans les emballages à façonner en par- tant de la bande flexible. Le lait cru parvient par la condui- te 35 dans l'installation de pasteurisation 36, représentée schématiquement (fig.3), où il est, par exemple par introduc- tion de vapeur d'eau réchauffée, chauffé pendant une courte durée - c'est-à-dire pendant des fractions de secondes - à une température de 150 C ou plus, puis refroidi immédiatement. Le lait,exempt de germes, ainsi traité passe par le tuyau d'arri- vée 37 dans la machine d'emballage et de dosage 17.
Cette machine de dosage et d'emballage 17 comporte une chambre stérile 41, dans laquelle aboutit le canal de transport 15.
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La chambre stérile 41 est formée par l'enveloppe 42 qui est munie de fenêtres transparentes 43, fermant hermétiquement.
Dans la chambre stérile 41 se trouve un mandrin de façonnage cylindrique 45 qui est maintenu par un support 46 fixé à l'en- veloppe 42. La bande 1 arrivant de façon continue du canal de transport 15 est guidée de telle manière sur le mandrin de façonnage qu'il se forme un tube 1', et que le côté enduit de la bande 1 repose sur le mandrin de façonnage. Les arêtes la- térales de la bande 1 se chevauchent et forment des génératri- ces du tube façonné. Un patin de chauffage 47 fixé au support 44 s'applique sous pression sur la partie à chevauchement de la bande et il provoque un collage par l'échauffement de l'en- duit de matière synthétique. Ce patin de chauffage 47 est chauf- fé électriquement.
Dans la zone du patin de chauffage, la par- tie à chevauchement du tube prend appui sur un galet 48 se trou- vant à l'intérieur du tube. Ledit galet est disposé dans un fraisage 49 (fig.4) du mandrin de façonnage 45, fraisage dans lequel il tourne fou.
Le tube façonné sort par un orifice de sortie 50 dans une deuxième chambre 51 qui se trouve à l'extérieur de la chambre stérile 41 Cette chambre 51 est formée par l'enveloppe 52 qui est reliée par des vis à l'enveloppe 42. Dans la paroi de l'en- veloppe 52 sont pratiquées des ouvertures 53 qui débouchent dans la chambre contenant la machine. L'orifice de sortie 50 forme' avec la paroi du tube guidé vers le bas un interstice annulaire 54.
La chambre 51 comporte les organes de compression servant à la compression du tube 1'. Ceux-ci se présentent sous la for- me de paires d'estampes 55 et 56, chauffées électriquement, qui tournent sur les chaînes 57 et 58 refermées sur elles- mêmes. Ces chaînes 57 et 58 passent sur les roues de guidage 59, 60, respectivement 61 et 62, dont les roues 59 et 61 peu- vent être mises en rotation par des organes de commande non r,eprésentés. D'autres paires d'estampes, non représentées,
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travaillent perpendiculairement au plan du dessin de manière que le tube guidé de façon continue vers le bas se trouve com- prime alternativement dans deux'sens perpendiculaires entre eux et qu'il soit transporté vers le bas. Les estampes 55 et 56 prennent appui, en position de travail, sur les rails 63 et 64.
Par la compression à l'aide des estampes chauffées, le tube l'est divisé en récipients fermés 65'.
Le lait à doser est amené à l'installation décrite par le tuyau 37-qui est introduit depuis l'extérieur, de façon étanche aux gaz, dans la chambre stérile 41. Ce tuyau 37 tra- verse l'intérieur du mandrin de façonnage 45 pour pénétrer dans le tube façonné 1'.
Le tuyau 37 possède un prolongement télescopique 65 qui peut coulisser vers le haut dans ledit tuyau 37 lui servant de guidage jusqu'à ce que son extrémité de sortie 66 se trou- ve au-delà de l'orifice de sortie 50 dans la chambre stérile.
L'orifice de sortie 50 peut être fermé à l'aide d'un couver- cle 67 (fig.4) pouvant être introduit depuis l'extérieur dans l'intérieur de la chambre 51, par l'une des ouvertures 53, et pouvant être fixé au moyen d'un verrouillage à baïonnette. Ce couvercle 67 présente deux pièces tubulaires 68 et 69 servant aussi de poignées. La pièce tubulaire 68 est raccordée à un alésage 70 aménagé dans le fond du couvercle, tandis que la pièce tubulaire 69 aboutit à une tuyère centrale 71 qui cons- titue un siège pour l'extrémité du tuyau 65. Pour monter le couvercle 67 à l'orifice de sortie 50, on amène le couvercle vers le tuyau 65 qui se trouve à sa position extrême inférieu- re, de manière que ce dernier vienne reposer à l'intérieur de la tuyère 71 et qu'il se trouve soulevé, lorsque le couvercle est monté.
Avant la mise en service de l'installation décrite, on sté- rilise celle-ci, et ce à l'aide d'un véhicule de chaleur chauf- fé à la température de stérilisation. On peut utiliser utile- ment comme véhicule de chaleur de la vapeur d'eau surchauffée
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ou un mélange de gaz de combustion et de vapeur d'eau. Une tem pérature d'environ 400 C s'est montrée comme étant appropriée pour détruire avec certitude même des germes résistant à la chaleur. On. utilisera utilement, dans le surchauffeur 28 (fig.
2), de la vapeur chauffée, à laquelle peuvent être mélangés utilement des gaz de combustion produits pat un brûleur à gaz servant au chauffage du surchauffeur. Le véhicule de chaleur est introduit par la conduite 26 dans la chambre de séchage 12 d'où il passe dans la chambre d'humectage 11. Il s'écoule ensuite par le canal de transport 15 dans la chambre 41 de la machine de dosage et d'emballage 17, puis il s'échappe à l'air libre par l'alésage 70 aménagé dans le couvercle 67 et par la pièce tubulaire 68. D'autre part, on stérilise aussi le tuyau d'arrivée 37 du lait avant la mise en service.
Cela se fait de la même façon, en faisant passer un véhicule de chaleur chauffé à la température de stérilisation - par exem- ple de la vapeur d'eau surchauffée - à travers le tuyau, et en l'évacuant à travers la tuyère 71 et le tuyau 69, à l'atmos- phère. Le temps nécessaire pour obtenir une stérilisation com- plète est d'environ une demi-heure. Le cas échéant, on peut introduire aussi, par la conduite 72, de la vapeur d'eau sur- chauffée complémentaire, dans la chambre 41. On ne stérilise pas la chambre 51 et les éléments qui y sont contenus.
Une fois que la stérilisation est terminée, on interrompt l'arrivée du véhicule de chaleur dans les parties mentionnées de l'installation et on introduit, de la manière décrite, de l'air stérile à une faible surpression, par la conduite 26, dans la chambre de séchage 12. On retire ensuite le couvercle 67 de l'orifice de sortie 50, ce qui permet à l'air stérile de s'échapper à l'atmosphère par l'orifice de sortie 50 et les ou- vertures 53.
La figure 5 montre schématiquement une disposition utile des 4ppareils et conduites servant à la stérilisation décrite.
La conduite 20, raccordée à une source de vapeur saturée, non
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représentée, et munie de la soupape 22, débouche dans le sur- chauffeur de vapeur 28. Celui-ci peut être chauffé au moyen du brûleur à gaz 92, dont les gaz de combustion surchauffent la vapeur par échange de chaleur. Le côté sortie du surchauffeur de vapeur d'une part, communique par l'intermédiaire de la con- duite 19 et de la soupape 73, avec les tuyaux de distribution 18a et 18b placés dans la chambre de stérilisation 5.
D'autre part, une conduite 74, conduisant par l'intermédiaire de la sou- pape 75 dans l'injecteur 77, part de la conduite 19. Le côté aspiration de l'injecteur se trouve relié, par la conduite 78, au chapeau 79 qui se trouve dans le trajet d'écoulement des gaz de combustion ascendants, au-dessus du surchauffeur de vapeur 28. A l'injecteur 77 est raccordée la conduite 80 qui débouche dans la conduite 26 s'étendant depuis le robinet 81 à trois voies jusque dans la chambre de séchage 12. Au robinet 81 à trois voies est raccordé également la conduite 82 sortant du filtre de stérilisation 29. Celui-ci communique, par son côté admission, avec le côté sortie du réchauffeur d'air 28a, par l'intermédiaire de la conduite 83.
Le côté entrée du réchauffeur d'air est raccordé par la conduite 84 au compresseur 27, dont le côté aspiration communique avec l'atmosphère. Enfin, une conduite 85 conduit de la conduite de vapeur saturée 20 au ro- binet à trois voies 81. Les gaz de combustion s'échappent par la cheminée 86.
Pour la stérilisation de l'installation décrite, on diri- ge, la soupape 73 étant fermée et la soupape 75 étant ouverte, de la vapeur réchauffée dans le surchauffeur 28, dans l'injec- teur 77. En outre, on tourne le robinet 81 à trois voies de telle manière que, comme cela est représenté à la figure 5, la conduite 85 communique avec la conduite 82. Des gaz de com- bustion sont aspirés dans l'injecteur 77 et le mélange obtenu, se composant de vapeur surchauffée et de gaz de combustion, s'écoule par les conduites 80 et 26 dans la chambre de séchage 11, puis, par le canal de transport 15, dans la chambre 41 de
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la machine de dosage et remballage 17. En même temps de la vapeur saturée s'écoule par les conduites 85 et 82 dans le fil- tre de stérilisation 29.
Lorsque la stérilisation a ét réali- sée, on ferme la soupape 75, on ouvre la soupape 73, puis on inverse le robinet 81 à trois voies de telle manière que la con. duite 82 se trouve reliée à la conduite 26 et,, finalement, on branche le compresseur 27. Ainsi, de la vapeur surchauffée s'écoula par les tuyaux de distribution 18a et 18b dans la chambre de stérilisation, tandis que, grâce au compresseur 27, de l'air aspiré de l'atmosphère et comprise est réchauffé dans le réchauffeur d'air 28, débarrassé dans le filtre de stérili- sation 29 des germes entraînés, et amené par la conduite 26 dans le canal de transport et dans la chambre 41 de la machine de dosage et d'emballage.
Après quoi, on fait passer le commencement de la bande de papier 1 dans la paire de galets de serrage 4 commandée, et la bande est passée, d'une manière qui ne sera pas décrite plus en détail, sous forme de boucles pendantes à travers l'intérieur de la chambre de stérilisation 5, et stérilisée. La bande ain- si stérilisée est humectée et refroidie dans la chambre d'humec tage 11, puis elle est séchée dans la chambre de séchage 12 et elle parvient ,dans une atmosphère stérile, par le canal de transport 15 dans la machine de dosage et d'emballage 17. Ici, le commencement de la bande est guidé sur le mandrin de façon- nage 45 à la main. Pour éviter une infection des éléments déjà stérilisés, on se sert, à cet effet, des gants 87 qui sont fi- xés, de façon étanche aux gaz, aux ouvertures 88 de l'enveloppe 89.
Cette dernière est fixée à l'enveloppe 42 de la chambre sté- rile 41. L'intérieur de l'enveloppe 89 peut être séparé de la chambre stérile 41 au moyen de la glissière 90. Pour stériliser également les gants, on ferme à un certain moment la glissière 90 et on introduit à :L'intérieur de la chambre entourée par l'enveloppe 89, par la conduite 91, de la vapeur saturée qui est par exemple prise de la conduite 20 représentée sur la fi-
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gure 5. Lorsqu'on a procédé ainsi'à la stérilisation, on amène la glissière 90 à la position en trait mixte, après quoi l'o- pérateur se servant de la machine, peut effectuer, à l'aide des gants 87, les manipulations nécessaires à l'introduction de la bande.
Après la compression du tube formé 1', on introduit du lait dégermé par la conduite 37 et on règle l'arrivée du lait de telle manière que le tube 1' se trouve constamment rempli en partie de lait. Les estampes 55 et 56 se,trouvent par con- séquent au-dessous du niveau de lait qui se forme dans le tu- be, de sorte que les emballages produits se trouvent remplis complètement de lait.
Bien que la chambre 51 et les organes qu'elle contient ne soient pas stériles, il ne peut pas se produire d'infec- tion ultérieure du lait à doser parce que, d'une part, le tube l'est complètement fermé sur tout son trajet à l'inté- rieur de la chambre 51. D'autre part, il ne peut pas s'infil- trer de l'air chargé dé germes à l'intérieur de la chambre stérile 41 par l'interstice , annulaire 54 existant entre le tube et l'orifice de sortie,'étant donné que ledit interstice est traversé de haut en bas par l'air stérile provenant du canal de transport 15. La disposition exposée permet de réa- liser un dosage complètement stérile, sans stérilisation de la chambre 51. Le chauffage de la chambre 51 et des organes qu'elle contient entraînerait des difficultés, du fait des nombreux paliers lubrifiés.
D'autre part, il n'existe pas de pièces en mouvement dans la chambre stérile 41.