EP0299821A1 - Device for filling trays with a neutral gas - Google Patents

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EP0299821A1
EP0299821A1 EP88401603A EP88401603A EP0299821A1 EP 0299821 A1 EP0299821 A1 EP 0299821A1 EP 88401603 A EP88401603 A EP 88401603A EP 88401603 A EP88401603 A EP 88401603A EP 0299821 A1 EP0299821 A1 EP 0299821A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
tray
filling
neutral gas
reserve
volume
Prior art date
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Ceased
Application number
EP88401603A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Michel Jegouzo
Michel Robert
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Cedmat(societe A Responsabilite Limitee)
Original Assignee
Cedmat(societe A Responsabilite Limitee)
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Filing date
Publication date
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Publication of EP0299821A1 publication Critical patent/EP0299821A1/en
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B65CONVEYING; PACKING; STORING; HANDLING THIN OR FILAMENTARY MATERIAL
    • B65BMACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B31/00Packaging articles or materials under special atmospheric or gaseous conditions; Adding propellants to aerosol containers
    • B65B31/02Filling, closing, or filling and closing, containers or wrappers in chambers maintained under vacuum or superatmospheric pressure or containing a special atmosphere, e.g. of inert gas
    • B65B31/021Filling, closing, or filling and closing, containers or wrappers in chambers maintained under vacuum or superatmospheric pressure or containing a special atmosphere, e.g. of inert gas the containers or wrappers being interconnected

Definitions

  • the present invention relates to a device for filling neutral gas with plastic trays containing fresh products, in particular food products.
  • thermoforming technique above a metal bench comprising cells or molds, a sheet of plastic material is brought in to cover the cells. The sheet is then stamped and takes the form of trays by matching shapes. Stamping takes place hot, the sheet being either produced by extrusion immediately upstream of the stamping bench, its temperature being still high, or warmed before stamping.
  • the sheets thus have a large quantity of trays which are then filled with product and then closed and protected by a flexible plastic film.
  • the container cannot be closed under vacuum, for reasons of presentation, and the air is replaced by a neutral gas.
  • the closure film must be flat on the tray because a more or less domed appearance of the surface suggests fermentation and the tray cannot be sold. It is therefore important that the quantity of neutral gas is equal to the quantity of air withdrawn.
  • This substitution of air by neutral gas is usually carried out in an apparatus which comprises a bench surmounted by a bell for welding the closure film.
  • the bench comprises molds, of shapes identical to those of stamping, in which the trays are housed. At the bottom of the molds a pipe is connected to a vacuum pump. This vacuum called “lower vacuum” keeps the tray against the walls of the mold.
  • the bell includes: - a cold plate against which a flexible plastic film is extended, - around the plate, a heating iron to weld the film to the tray, - and above a pipe connected to the vacuum pump to achieve the "upper vacuum" above the film.
  • Air suction pipes from the tray connected to the same vacuum pump are housed in the sides of the bench and open into the top of the tray through perforations made on the horizontal upper edges of said trays (the vacuum thus produced is called "empty package").
  • the air is extracted from the interior of the tray until the voids are balanced; then pressurized neutral gas is injected.
  • the quantity of neutral gas to be injected is controlled by a very sensitive pressure gauge or vacuum gauge generally located in the suction line of the "empty package". This quantity injected under pressure must be very rigorously controlled because when the tray is subjected to atmospheric pressure, it is essential that the protective film is flat and not convex or concave.
  • the quantities of gas are difficult to control because the pressure gauge partly measures the dynamic pressure of the incoming gas and not only the static pressure.
  • the measurements are variable since the volume to be injected depends on that occupied by the product, and it is not possible to determine correction coefficients for manometric measurements. As a result, the injection is often stopped when there is already too much gas, or not enough.
  • the objective of the present invention is to remedy these drawbacks and to propose a device which ensures automatic filling of the exact quantity of gas necessary for obtaining a flat surface of the closure sheet.
  • a second objective of the invention is to propose an air evacuation process which improves the quality of filling of the trays with neutral gas, while not slowing down the production rate.
  • the subject of the invention is a device for filling food trays with neutral gas, of the type comprising a lower mold intended to receive the tray, an upper bell intended to apply and seal a sealing and protective film on the tray, the bell comprising a volume evacuation pipe located above the film, the mold comprising a volume evacuation pipe located between the tray and the mold, characterized in that it comprises: - At least one line for evacuating the interior volume of the container, and at least one gas filling line for said volume of the container; a reserve of neutral gas at atmospheric pressure connected to the filling pipe, the reserve supplying the tray with gas at substantially atmospheric pressure according to the request of said tray, and - a compressed gas tank intended to supply the reserve automatically according to its needs.
  • the device according to the invention provides the following advantages: - the state of the membrane represents the final state of the top sheet of the tray and can thus be fully controlled: it is possible to predict geographic or climatic situations different from those of the location of the operation: low pressure (altitude ), high temperature (countries or hot seasons); - certain products absorb part of the injected gas (pastry doughs absorb CO2, vegetables absorb nitrogen, etc.): the invention, by its organs for controlling the deformation of the deformable wall, makes it possible to predict and correct this absorption by injecting an additional quantity of gas; - It is also possible to voluntarily create a deformation of the protective sheet, this deformation then having the function of immobilizing the food product by concordance of shape. the gas supply to the trays can be automated, the volume of the gas reserve at atmospheric pressure being automatically supplied as a function of the gas consumption of the trays. - it is possible to condition hot products by first calibrating the presence detector as a function of the temperature of the product.
  • FIG. 1 represents a metal bench 1 comprising molds 22.
  • a plastic sheet 2 previously formed in trays 3 is placed on the bench; the trays being inserted into the molds, and garnished of food products 4.
  • the sheet 2 has perforations 5 along its lateral edges.
  • a flexible plastic film 7 is inserted between the bell 6 and the sheet 2. It is intended to form the upper sheet of the tray and the bell is provided for sealing the film 7 along the edges of the tray.
  • the bench 1 and the bell 6 have pipes 8, 9, 10 connected to a common vacuum unit 11, controlled by valves 33, 34, 35 and necessary to produce the "upper", “lower” and “pack” voids ".
  • the pipe sections are as large as possible in order to avoid resistance to suction.
  • Figure 1 also shows next to the bench 1 a neutral gas reserve box 12 connected on the one hand to the bench by a pipe 8b controlled by a valve 13 and on the other hand to a cylinder of compressed neutral gas 14 by a pipe 15 controlled by a solenoid valve 16.
  • FIG 3 shows a cross section of the bench 1 of Figure 1 at a mold 22 surmounted by the bell 6.
  • the edges 17 of the bell 6 rest on the edges 18 of the mold by pinching the ends of the plastic sheet 2 and film 7 so that the volume between the bell and the mold is closed.
  • the bell is of the same constitution as in the existing devices described above: a cold plate 19, surrounded by a heating iron 20, and above a pipe 10 controlled by a valve to achieve the upper vacuum.
  • the mold 22 has a pipe 9 connected to the vacuum unit 11 below, and controlled by a valve 33, to produce the lower vacuum.
  • the side walls 21 of the mold project inwardly to present a bearing surface for the iron 20 and to accommodate a pipe 8 for suction and filling.
  • This pipe opens into the volume 30 of the tray located above the product through the orifices 5 and makes it possible to empty the package and fill the volume with gas 30.
  • the same pipe is used for the vacuum and filling but of course the existing molds, with separate pipes, can be used.
  • Line 8 is divided into two: line 8a is connected to the vacuum unit 11 and controlled by a valve 35 while line 8b is connected to the reserve 12 and is controlled by valve 13.
  • the neutral filling gas reserve box 12 shown in FIG. 2 has internally: - A first chamber 23 with rigid walls, of volume much greater than that of volume 30, supplied by an inlet of neutral gas 25 coming from a bottle 14 or any other pressurized source, and provided with an outlet opening 26 connected to the filling valve 13. a second chamber 24, communicating with the first 23, of variable volume, closed by a flexible deformable membrane 27 subjected on the outside side to atmospheric pressure so that any variation in the quantity of gas in the reserve 12 is accompanied by a deformation of the membrane 27, so now atmospheric pressure inside chambers 23 and 24.
  • the gas contained in the two chambers 23, 24 is, at rest, constantly at atmospheric pressure and when the valve 13 is opened, the volume 30 is supplied substantially at atmospheric pressure.
  • the deformation of the membrane is also used to determine the volume of neutral gas present in the reserve 12 and to trigger the opening and closing of the solenoid valve 16 supplying the reserve.
  • measurement means are arranged in the vicinity of the membrane 27.
  • these means consist of a proximity detector. They include a target 28 disposed on the membrane 27 and a sensor 29 aligned with the target and connected to a signal amplifier 31.
  • the sensor detects the presence of the target and sends an all-or-nothing signal to the solenoid valve: . or it detects the presence of the target 28 on the membrane 27 and the signal it sends commands the closing of the solenoid valve 16: the supply to the reserve 12 is interrupted. . either it no longer detects the presence of the target 28 (maximum target-sensor distance) and the signal it sends controls the opening of the solenoid valve 16 which then supplies the reserve 12. This maximum detection distance is the limit threshold deformation.
  • a tray 3 containing a food product is installed in the mold 22 and covered with the protective film 7.
  • the bell 6 is positioned on this mold; the valve 13 being closed, the lower vacuum, the upper vacuum and the package vacuum are created.
  • the valve 13 is then opened for a predetermined duration t4.
  • the depression of the volume 30 then sucks the gas from the reserve 12.
  • a certain amount of gas then flows from the reserve and the membrane deforms to maintain the internal pressure in the chambers 23, 24 at atmospheric pressure.
  • the solenoid valve opens and the gas flows from the reservoir 14 into the chamber 23.
  • the calibration of the detector can be carried out in such a way that the sensor detects the presence of the target when the atmospheric pressure is reached in the volume 30.
  • the valve 13 is closed and the film 7 can be sealed on the tray. The atmospheric pressure is then restored on each side of the tray and it is passed to the next tray.
  • This process of producing voids in successive staggered stages also brings the surprising advantage not only of not lengthening the total duration of the operation, but in certain cases of shortening it which makes it possible to increase the rate of the order 10%. This is all the more sensitive as the cross section of the pipes 8, 9, 10 is large.
  • the gas supply to the tray is carried out according to the needs of the tray and not by pressure injection as above.
  • the detection threshold either by modifying the position of the sensor at rest, or by modifying the sensitivity threshold; by modifying the detection threshold it is possible to close the solenoid valve 16: - Either in a position of the membrane 27 where the chamber 24 is and remains in depression relative to atmospheric pressure as well as the volume 30, which allows to keep an upper film 7 curved inward. - Either in a position of the membrane 27 where the chamber 24 is and remains in overpressure relative to the atomospheric pressure as well as the volume 30 which allows to keep an upper film 7 curved outward.
  • the device also makes it possible, by prior calibration of the detector as a function of temperature, to provide for the expansion of the neutral gas when hot products are packaged.
  • the gas used being CO2
  • Such an organ makes it possible to control exactly this excess quantity to be injected.
  • the shape and dimensions of the chamber 24 are determined so that in the event of a detector or solenoid valve failure preventing the supply 12 of neutral gas, the deformation of the membrane 27 under the effect of significant depression, or limited to the interior contours of the chamber without rupture of the membrane.
  • the hemispherical shape and the dimensions of the chamber thus determine a maximum safety deformation volume which prevents the membrane from tearing.
  • the dimensions of the chamber are used with the characteristics of flexibility and elasticity of the membrane when it is desired to obtain a significant depression in the tray, relative to atmospheric pressure. This is the case when the protective film 7 must surround and maintain the product in the tray (for example for pizzas, or other similar products).
  • FIGS 4 and 5 illustrate two variants of the device according to the invention.
  • the device comprises a mold 22 devoid of conduits 8 for package vacuum 8a and filling 8b. These are replaced by a nozzle 36 connected to said lines 8a and 8b.
  • the nozzle is arranged on the rear face of the device where the shutter film roll 7 is located, between the film 7 and the plastic sheet 2, and it is pinched between the bell 6 and the mold 22.
  • the edges of the mold and of the bell which pinches the nozzle 36 have a flexible seal 37, intended to seal the volume located between the bell and the mold.
  • the device comprises a mold 22 devoid of conduits 8 for packet vacuum and filling, and the sealing film is "narrow band", that is to say of width reduced to that of the heating iron 20
  • the volume 38 between the bell 6 and the iron 20 communicates with the volume 30 of the tray.
  • a nozzle 36 partially shown, is used, intended only for filling the gas tray, and the package vacuum is produced at the same time as the upper vacuum via line 10 due to the communication of volumes 30 and 38.

Abstract

A device for filling trays, containing foodstuffs, with a neutral gas, installed in a mould above which is placed a bell-shaped element which applies and seals a closure and protection film on the trays. The device comprises a pipe (8b) for creating a vacuum and filling the volume of the tray with a neutral gas, a reserve 12 of neutral gas at atmospheric pressure connected to the pipe (8b). The reserve comprises a chamber and a wall (27) which can be deformed, the reserve supplies a tray with gas at atmospheric pressure and is supplied by a reservoir (14) of compressed gas. <IMAGE>

Description

La présente invention concerne un dispositif de remplissage en gaz neutre de barquettes de matière plastique contenant des produits frais, notamment des produits alimentaires.The present invention relates to a device for filling neutral gas with plastic trays containing fresh products, in particular food products.

Il est connu de réaliser des barquettes en matière plastique par la technique de thermoformage : au-dessus d'un banc métallique comportant des alvéoles ou moules, on amène une feuille de matière plastique afin de recouvrir les alvéoles. La feuille est ensuite emboutie et prend la forme de barquettes par concordance de formes. L'emboutissage a lieu à chaud, la feuille étant soit produite par extrusion immédiatement en amont du banc d'emboutissage, sa température étant encore élevée, soit réchauffée avant l'emboutissage.It is known to produce plastic trays by the thermoforming technique: above a metal bench comprising cells or molds, a sheet of plastic material is brought in to cover the cells. The sheet is then stamped and takes the form of trays by matching shapes. Stamping takes place hot, the sheet being either produced by extrusion immediately upstream of the stamping bench, its temperature being still high, or warmed before stamping.

Les feuilles présentent ainsi une grande quantité de barquettes qui sont ensuite garnies de produit puis fermées et protégées par un film souple en matière plastique.The sheets thus have a large quantity of trays which are then filled with product and then closed and protected by a flexible plastic film.

Au moment de la fermeture il est indispensable de chasser l'air qui se trouve au contact du produit afin d'éviter toute fermentation.At the time of closing it is essential to expel the air which is in contact with the product in order to avoid any fermentation.

Lorsque le produit à conserver est sec (grains par exemple) il est possible de faire uniquement le vide sans remplacer l'air aspiré par un autre gaz, mais lorsque le produit à conserver est un produit frais (par exemple viande, plat cuisiné,...) on ne peut fermer la barquette sous vide, pour des raisons de présentation, et l'on remplace l'air par un gaz neutre. Le film de fermeture doit être plat sur la barquette car un aspect plus ou moins bombé de la surface fait penser à une fermentation et la barquette ne peut être vendue. Il est donc important que la quantité de gaz neutre soit égale à la quantité d'air prélevée.When the product to be preserved is dry (grains for example) it is possible to make only the vacuum without replacing the air sucked by another gas, but when the product to be preserved is a fresh product (for example meat, cooked dish ,. ..) the container cannot be closed under vacuum, for reasons of presentation, and the air is replaced by a neutral gas. The closure film must be flat on the tray because a more or less domed appearance of the surface suggests fermentation and the tray cannot be sold. It is therefore important that the quantity of neutral gas is equal to the quantity of air withdrawn.

Cette substitution de l'air par du gaz neutre est habituellement réalisée dans un appareil qui comporte un banc surmonté d'une cloche de soudure du film de fermeture. Le banc comporte des moules, de formes identiques à celles d'emboutissage, dans lesquels sont logées les barquettes. Au fond des moules une conduite est reliée à une pompe à vide. Ce vide dit "vide inférieur" permet de maintenir la barquette contre les parois du moule. La cloche comporte :
- une plaque froide contre laquelle est étendu un film plastique souple,
- autour de la plaque, un fer chauffant pour souder le film à la barquette,
- et au-dessus une conduite reliée à la pompe à vide pour réaliser le "vide supérieur" au-dessus du film.
This substitution of air by neutral gas is usually carried out in an apparatus which comprises a bench surmounted by a bell for welding the closure film. The bench comprises molds, of shapes identical to those of stamping, in which the trays are housed. At the bottom of the molds a pipe is connected to a vacuum pump. This vacuum called "lower vacuum" keeps the tray against the walls of the mold. The bell includes:
- a cold plate against which a flexible plastic film is extended,
- around the plate, a heating iron to weld the film to the tray,
- and above a pipe connected to the vacuum pump to achieve the "upper vacuum" above the film.

Des conduites d'aspiration de l'air de la barquette reliées à la même pompe à vide sont logées dans les flancs du banc et débouchent dans le haut de la barquette par des perforations pratiquées sur les bords supérieurs horizontaux desdites barquettes (le vide ainsi réalisé s'appelle "vide paquet").Air suction pipes from the tray connected to the same vacuum pump are housed in the sides of the bench and open into the top of the tray through perforations made on the horizontal upper edges of said trays (the vacuum thus produced is called "empty package").

Un appareil de ce genre est décrit au brevet US-A-3 659 393. Cependant cet appareil fait le vide inférieur et le vide paquet par des orifices qui communiquent dans une conduite commune, et qui sert de conduite de remplissage au gaz neutre. De ce fait, l'injection est défectueuse du fait que le vide n'est pas maintenu sous la barquette pendant le remplissage. C'est pourquoi on prévoit généralement des conduites séparées pour les trois vides, et même des conduites secondaires parallèlement aux précédentes pour l'injection du gaz neutre.An apparatus of this kind is described in US Pat. No. 3,659,393. However, this apparatus creates the lower vacuum and the pack vacuum through orifices which communicate in a common pipe, and which serves as a filling pipe for neutral gas. Therefore, the injection is defective because the vacuum is not maintained under the tray during filling. This is why we generally provide separate pipes for the three voids, and even secondary pipes. parallel to the previous ones for the injection of neutral gas.

Lorsque les vides inférieur et supérieur sont réalisés, on extrait l'air de l'intérieur de la barquette jusqu'à ce que les vides soient équilibrés ; on injecte ensuite du gaz neutre sous pression.When the lower and upper voids are produced, the air is extracted from the interior of the tray until the voids are balanced; then pressurized neutral gas is injected.

En fait, pour des raisons pratiques de cadence de production qui doit être la plus rapide possible et de coût de l'installation, on utilise une pompe à vide commune, et on fait simultanément le vide dans les trois parties du volume (inférieur, supérieur, paquet) en utilisant une seule vanne de commande. Cependant les barquettes obtenues présentent fréquemment un défaut majeur : la surface du film supérieur est concave. On suppose que cela est dû au fait que la barquette n'est pas plaquée contre la paroi de fond par un vide inférieur réalisé en priorité.In fact, for practical reasons of production rate which must be as fast as possible and cost of installation, we use a common vacuum pump, and we simultaneously vacuum in the three parts of the volume (lower, upper , package) using a single control valve. However, the trays obtained frequently have a major defect: the surface of the upper film is concave. It is assumed that this is due to the fact that the tray is not pressed against the bottom wall by a lower vacuum produced in priority.

On a tenté de résoudre ce problème en jouant sur les sections des conduites d'aspiration et sur les pertes de charge, de façon à réaliser en dernier lieu le vide paquet. Mais cette solution est au détriment soit de la durée de réalisation du vide et donc sur la cadence de production, soit de la qualité du vide : l'air encore présent dans la barquette, même en faible quantité, reste un inconvénient très important.An attempt has been made to solve this problem by playing on the sections of the suction lines and on the pressure drops, so as to achieve the package emptiness last. But this solution is to the detriment either of the duration of creation of the vacuum and therefore of the production rate, or of the quality of the vacuum: the air still present in the tray, even in small quantities, remains a very significant drawback.

La quantité de gaz neutre à injecter est contrôlée par un manomètre très sensible ou vacuomètre situé généralement dans la conduite d'aspiration du "vide paquet". Cette quantité injectée sous pression doit être très rigoureusement contrôlée car lorsque la barquette sera soumise à la pression atmosphérique, il est indispensable que le film protecteur soit plan et non convexe, ni concave.The quantity of neutral gas to be injected is controlled by a very sensitive pressure gauge or vacuum gauge generally located in the suction line of the "empty package". This quantity injected under pressure must be very rigorously controlled because when the tray is subjected to atmospheric pressure, it is essential that the protective film is flat and not convex or concave.

Et précisement, les quantités de gaz sont difficiles à contrôler car le manomètre mesure en partie la pression dynamique du gaz entrant et non uniquement la pression statique. En outre les mesures sont variables du fait que le volume à injecter dépend de celui occupé par le produit, et il n'est pas possible de déterminer des coéfficients de correction aux mesures manométriques. De ce fait on arrête l'injection souvent lorsqu'il y a déjà trop de gaz, ou pas assez.And precisely, the quantities of gas are difficult to control because the pressure gauge partly measures the dynamic pressure of the incoming gas and not only the static pressure. In addition, the measurements are variable since the volume to be injected depends on that occupied by the product, and it is not possible to determine correction coefficients for manometric measurements. As a result, the injection is often stopped when there is already too much gas, or not enough.

Aux difficultés précédentes s'ajoute le fait que lorsque le produit est chaud, par exemple à une température de l'ordre de 25 à 30° en plus, le gaz injecté se dilate progressivement augmentant considérablement les difficultés de mesure.To the preceding difficulties is added the fact that when the product is hot, for example at a temperature of the order of 25 to 30 ° in addition, the injected gas gradually expands, considerably increasing the measurement difficulties.

L'objectif de la présente invention est de remédier à ces inconvénients et de proposer un dispositif qui assure un remplissage automatique de la quantité exacte de gaz nécessaire à l'obtention d'une surface plane de le feuille de fermeture.The objective of the present invention is to remedy these drawbacks and to propose a device which ensures automatic filling of the exact quantity of gas necessary for obtaining a flat surface of the closure sheet.

Un second objectif de l'invention est de proposer un procédé d'évacuation de l'air qui améliore la qualité du remplissage des barquettes en gaz neutre, tout en ne ralentissant pas la cadence de production.A second objective of the invention is to propose an air evacuation process which improves the quality of filling of the trays with neutral gas, while not slowing down the production rate.

L'invention a pour objet un dispositif de remplissage de barquettes alimentaires par du gaz neutre, du type comportant un moule inférieur destiné à recevoir la barquette, une cloche supérieure destinée à appliquer et sceller sur la barquette un film d'obturation et de protection, la cloche comportant une conduite de mise sous vide du volume situé au-dessus du film, le moule comportant une conduite de mise sous vide du volume situé entre la barquette et le moule, caractérisé en ce qu'il comporte :
- au moins une conduite de mise sous vide du volume intérieur de la barquette, et au moins une conduite de remplissage en gaz dudit volume de la barquette;
- une réserve de gaz neutre à pression atmosphérique reliée à la conduite de remplissage, la réserve alimentant la barquette en gaz à pression sensiblement atmosphérique selon la demande de ladite barquette et
- un réservoir de gaz comprimé destiné à alimenter la réserve automatiquement en fonction de ses besoins.
The subject of the invention is a device for filling food trays with neutral gas, of the type comprising a lower mold intended to receive the tray, an upper bell intended to apply and seal a sealing and protective film on the tray, the bell comprising a volume evacuation pipe located above the film, the mold comprising a volume evacuation pipe located between the tray and the mold, characterized in that it comprises:
- At least one line for evacuating the interior volume of the container, and at least one gas filling line for said volume of the container;
a reserve of neutral gas at atmospheric pressure connected to the filling pipe, the reserve supplying the tray with gas at substantially atmospheric pressure according to the request of said tray, and
- a compressed gas tank intended to supply the reserve automatically according to its needs.

Le dispositif selon l'invention est encore remarquable par les caractéristiques suivantes :
- la réserve de gaz neutre comporte au moins une chambre et une paroi au moins partiellement déformable de telle sorte que le volume de la réserve soit variable;
- il comporte des moyens de mesure de la déformation de la paroi déformable, ces moyens étant reliés à une électrovanne d'alimentation disposée entre la réserve et le réservoir.
- il comporte au moins un organe de contrôle de la déformation au repos de la paroi déformable, de préférence du type à résistance élastique réglable, afin de contrôler la forme du film au moment de l'obturation de la barquette;
- il comporte une première chambre à parois rigides, une deuxième chambre communiquant avec la première comportant une membrane déformable soumise d'un côté à la pression atmosphérique, de l'autre à la pression du gaz dans la réserve, et en ce que les moyens de mesure de la déformation sont du type détecteur de proximité comportant une cible disposée sur la membrane pour se déplacer en fonction de ses déformations, et un capteur aligné sur la cible et relié à un amplificateur de signal lui-même relié à l'electrovanne, le capteur étant destiné à détecter la présence de la cible, de telle sorte que :

  • 1°- lorsque le gaz neutre est aspiré vers la barquette, une dépression s'en suit dans la réserve, déforme la membrane et éloigne la cible du capteur ;
  • 2°- selon la distance séparant la cible et le capteur, soit le capteur détecte la présence et l'alimentation en gaz est coupée, soit il ne détecte pas la présence et l'électrovanne alimente la réserve en gaz neutre.
- les conduites de mise sous vide du volume intérieur de la barquette et de remplissage sont confondues;
- la (ou les) conduite de mise sous vide et de remplissage du volume intérieur de la barquette est logée dans les flancs du moule;
- la conduite de mise sous vide et de remplissage du volume intérieur de la barquette est placée dans une buse pincée entre le moule et la cloche supérieure, disposée sur la face arrière du dispositif;
- le film d'obturation est à bande étroite, la conduite de mise sous vide du volume intérieur de la barquette est confondu avec la conduite de mise sous vide supérieur, et la conduite de remplissage dudit volume de la barquette est placée dans une buse pincée entre le moule et la cloche supérieure disposée sur la face arrière du dispositif;The device according to the invention is also remarkable for the following characteristics:
- The neutral gas reserve comprises at least one chamber and an at least partially deformable wall so that the volume of the reserve is variable;
- It includes means for measuring the deformation of the deformable wall, these means being connected to a supply solenoid valve disposed between the reserve and the reservoir.
- It includes at least one member for controlling the deformation at rest of the deformable wall, preferably of the type with adjustable elastic resistance, in order to control the shape of the film when the tray is closed;
- It comprises a first chamber with rigid walls, a second chamber communicating with the first comprising a deformable membrane subjected on one side to atmospheric pressure, on the other to the pressure of the gas in the reserve, and in that the means of deformation measurement are of the proximity detector type comprising a target arranged on the membrane to move as a function of its deformations, and a sensor aligned with the target and connected to a signal amplifier itself connected to the solenoid valve, the sensor being intended to detect the presence of the target, so that:
  • 1 ° - when the neutral gas is sucked towards the tray, a vacuum follows in the reserve, deforms the membrane and moves the target away from the sensor;
  • 2 ° - depending on the distance between the target and the sensor, either the sensor detects the presence and the gas supply is cut, or it does not detect the presence and the solenoid valve supplies the reserve with neutral gas.
- the lines for evacuating the interior volume of the tray and for filling are combined;
- The line (s) for evacuating and filling the interior volume of the tray is housed in the sides of the mold;
- The vacuum and filling line for the interior volume of the tray is placed in a nozzle pinched between the mold and the upper bell, disposed on the rear face of the device;
- the sealing film is a narrow strip, the line for evacuating the interior volume of the tray coincides with the upper vacuum line, and the line for filling said volume of the tray is placed in a pinched nozzle between the mold and the upper bell disposed on the rear face of the device;

L'invention a encore pour objet un procédé de mise sous vide préalable d'un dispositif de remplissage de barquettes alimentaires par du gaz neutre caractérisé en ce que successivement et dans l'ordre on fait les vides :

  • 1) inférieur,
  • 2) supérieur,
  • 3) paquet,
les conduites d'aspiration étant d'une section la plus grande possible, afin d'éviter les résistances à l'aspiration, les opérations d'aspiration étant séparées les unes des autres par des fermetures des vannes, des conduites respectives de telle sorte que les vides inférieurs et supérieurs appliquent étroitement respectivement la paroi de la barquette sur les parois du moule et le film contre la cloche, ce qui élimine toute fuite de gaz neutre dans les volumes inférieurs et supérieurs lors du remplissage.The subject of the invention is also a method of prior vacuuming of a device for filling food trays with neutral gas, characterized in that successively and in order we make the voids:
  • 1) lower,
  • 2) superior,
  • 3) package,
the suction lines being of as large a cross-section as possible, in order to avoid resistance to suction, the suction operations being separated from one another by closings of the valves, respective lines so that the lower and upper voids tightly apply the wall of the container respectively to the walls of the mold and the film against the bell, which eliminates any leakage of neutral gas in the lower and upper volumes during filling.

Le dispositif selon l'invention apporte les avantages suivants :
- l'état de la membrane représente l'état final de la feuille supérieure de la barquette et peut ainsi être totalement maitrisé : il est possible de prévoir des situations géographiques ou climatiques différentes de celles du lieu de l'opération : faible pression (altitude), haute température (pays ou saisons chaudes);
- certains produits absorbent une partie du gaz injecté (les pâtes de pâtisserie absorbent le CO2, les légumes absorbent l'azote,..) : l'invention, par ses organes de contrôle de la déformation de la paroi déformable, permet de prévoir et corriger cette absorption en injectant une quantité supplémentaire de gaz;
- il est possible également de créer volontairement une déformation de la feuille de protection, cette déformation ayant alors pour fonction d'immobiliser le produit alimentaire par concordance de forme.
- l'alimentation en gaz des barquettes peut être automatisée, le volume de la réserve en gaz à pression atmosphérique étant automatiquement alimenté en fonction de la consommation en gaz des barquettes.
- il est possible de conditionner des produits chauds par un étalonnage préalable du détecteur de présence en fonction de la température du produit.
The device according to the invention provides the following advantages:
- the state of the membrane represents the final state of the top sheet of the tray and can thus be fully controlled: it is possible to predict geographic or climatic situations different from those of the location of the operation: low pressure (altitude ), high temperature (countries or hot seasons);
- certain products absorb part of the injected gas (pastry doughs absorb CO2, vegetables absorb nitrogen, etc.): the invention, by its organs for controlling the deformation of the deformable wall, makes it possible to predict and correct this absorption by injecting an additional quantity of gas;
- It is also possible to voluntarily create a deformation of the protective sheet, this deformation then having the function of immobilizing the food product by concordance of shape.
the gas supply to the trays can be automated, the volume of the gas reserve at atmospheric pressure being automatically supplied as a function of the gas consumption of the trays.
- it is possible to condition hot products by first calibrating the presence detector as a function of the temperature of the product.

Afin de mieux comprendre l'invention on a représenté au dessin annexé :

  • - figure 1 : une vue schématique en perspective de l'installation de remplissage de barquette par du gaz neutre selon l'invention,
  • - figure 2 : une vue schématique du dispositif de remplissage selon l'invention dans sa forme préférentielle.
  • - figure 3 : une vue schématique en coupe transversale du banc de la figure 1,
  • - figure 4 : une vue schématique en coupe longitudinale du banc dans une variante de réalisation,
  • - figure 5 : une vue schématique en coupe transversale du banc dans une seconde variante de réalisation.
In order to better understand the invention, the following drawing shows:
  • FIG. 1: a schematic perspective view of the installation for filling the container with neutral gas according to the invention,
  • - Figure 2: a schematic view of the filling device according to the invention in its preferred form.
  • FIG. 3: a schematic cross-sectional view of the bench in FIG. 1,
  • FIG. 4: a schematic view in longitudinal section of the bench in an alternative embodiment,
  • - Figure 5: a schematic cross-sectional view of the bench in a second embodiment.

La figure 1 représente un banc métallique 1 comportant des moules 22. Une feuille de plastique 2 préalablement formée en barquettes 3 est posée sur le banc ; les barquettes étant insérées dans les moules, et garnies de produits alimentaires 4. La feuille 2 comporte des perforations 5 le long de ses bords latéraux.FIG. 1 represents a metal bench 1 comprising molds 22. A plastic sheet 2 previously formed in trays 3 is placed on the bench; the trays being inserted into the molds, and garnished of food products 4. The sheet 2 has perforations 5 along its lateral edges.

Sur le banc 1 on voit une cloche 6 recouvrant la feuille de plastique 2 transversalement sur toute sa largeur, et longitudinalement sur la longueur d'une barquette ; cette disposition n'est pas limitative, la cloche peut couvrir plusieurs barquettes.On the bench 1 we see a bell 6 covering the plastic sheet 2 transversely over its entire width, and longitudinally along the length of a tray; this provision is not limiting, the bell can cover several trays.

Un film de plastique souple 7 est inséré entre la cloche 6 et la feuille 2. Il est destiné à former la feuille supérieure de la barquette et la cloche est prévue pour sceller le film 7 le long des bords de la barquette.A flexible plastic film 7 is inserted between the bell 6 and the sheet 2. It is intended to form the upper sheet of the tray and the bell is provided for sealing the film 7 along the edges of the tray.

Le banc 1 et la cloche 6 comportent des conduites 8,9,10 reliées à une centrale à vide 11 commune, contrôlées par des vannes 33,34,35 et nécessaires pour réaliser les vides "supérieur", "inférieur", et "paquet". Les sections de conduites sont les plus grandes possible afin d'éviter les résistances à l'aspiration.The bench 1 and the bell 6 have pipes 8, 9, 10 connected to a common vacuum unit 11, controlled by valves 33, 34, 35 and necessary to produce the "upper", "lower" and "pack" voids ". The pipe sections are as large as possible in order to avoid resistance to suction.

La figure 1 montre également à côté du banc 1 un boîtier de réserve de gaz neutre 12 relié d'une part au banc par une conduite 8b contrôlée par une vanne 13 et d'autre part à une bouteille de gaz neutre comprimé 14 par une conduite 15 contrôlée par une électrovanne 16.Figure 1 also shows next to the bench 1 a neutral gas reserve box 12 connected on the one hand to the bench by a pipe 8b controlled by a valve 13 and on the other hand to a cylinder of compressed neutral gas 14 by a pipe 15 controlled by a solenoid valve 16.

La figure 3 représente une coupe transversale du banc 1 de la figure 1 au niveau d'un moule 22 surmonté de la cloche 6. Les bords 17 de la cloche 6 reposent sur les bords 18 du moule en pinçant les extrémités de la feuille de plastique 2 et du film 7 de telle sorte que le volume situé entre la cloche et le moule, est fermé.3 shows a cross section of the bench 1 of Figure 1 at a mold 22 surmounted by the bell 6. The edges 17 of the bell 6 rest on the edges 18 of the mold by pinching the ends of the plastic sheet 2 and film 7 so that the volume between the bell and the mold is closed.

La cloche est de même constitution que dans les dispositifs existants décrits précédemment : une plaque froide 19, entourée d'un fer chauffant 20, et supérieurement une conduite 10 contrôlée par une vanne pour réaliser le vide supérieur.The bell is of the same constitution as in the existing devices described above: a cold plate 19, surrounded by a heating iron 20, and above a pipe 10 controlled by a valve to achieve the upper vacuum.

Le moule 22 comporte inférieurement une conduite 9 reliée à la centrale à vide 11, et contrôlée par une vanne 33, pour réaliser le vide inférieur. Les parois latérales 21 du moule débordent vers l'intérieur pour présenter une surface d'appui pour le fer 20 et pour loger une conduite 8 d'aspiration et remplissage. Cette conduite débouche dans le volume 30 de la barquette situé au-dessus du produit par les orifices 5 et permet de faire le vide paquet et de remplir de gaz le volume 30. Dans cet exemple de réalisation on utilise la même conduite pour le vide et le remplissage mais bien entendu les moules existants, à conduites séparées, pouvent être utilisés.The mold 22 has a pipe 9 connected to the vacuum unit 11 below, and controlled by a valve 33, to produce the lower vacuum. The side walls 21 of the mold project inwardly to present a bearing surface for the iron 20 and to accommodate a pipe 8 for suction and filling. This pipe opens into the volume 30 of the tray located above the product through the orifices 5 and makes it possible to empty the package and fill the volume with gas 30. In this embodiment, the same pipe is used for the vacuum and filling but of course the existing molds, with separate pipes, can be used.

La conduite 8 est divisée en deux : une conduite 8a est reliée à la centrale à vide 11 et contrôlée par une vanne 35 tandis que la conduite 8b est reliée à la réserve 12 et est contrôlée par la vanne 13.Line 8 is divided into two: line 8a is connected to the vacuum unit 11 and controlled by a valve 35 while line 8b is connected to the reserve 12 and is controlled by valve 13.

Le boîtier de réserve 12 de gaz neutre de remplissage représenté sur la figure 2 comporte intérieurement :
- une première chambre 23 à parois rigides, de volume très supérieur à celui du volume 30, alimentée par une arrivée de gaz neutre 25 provenant d'une bouteille 14 ou toute autre source sous pression, et munie d'une ouverture de sortie 26 reliée à la vanne de remplissage 13.
- une seconde chambre 24, communiquant avec la première 23, de volume variable, fermée par une membrane déformable souple 27 soumise du côté extérieur à la pression atmosphérique de sorte que toute variation de la quantité de gaz dans la réserve 12 s'accompagne d'une déformation de la membrane 27, maintenant ainsi la pression atmosphérique à l'intérieur des chambres 23 et 24.
The neutral filling gas reserve box 12 shown in FIG. 2 has internally:
- A first chamber 23 with rigid walls, of volume much greater than that of volume 30, supplied by an inlet of neutral gas 25 coming from a bottle 14 or any other pressurized source, and provided with an outlet opening 26 connected to the filling valve 13.
a second chamber 24, communicating with the first 23, of variable volume, closed by a flexible deformable membrane 27 subjected on the outside side to atmospheric pressure so that any variation in the quantity of gas in the reserve 12 is accompanied by a deformation of the membrane 27, so now atmospheric pressure inside chambers 23 and 24.

Ainsi le gaz contenu dans les deux chambres 23, 24 est, au repos, constamment à la pression atmosphérique et lorsqu'on ouvre la vanne 13, l'alimentation du volume 30 se fait sensiblement à la pression atmosphérique.Thus, the gas contained in the two chambers 23, 24 is, at rest, constantly at atmospheric pressure and when the valve 13 is opened, the volume 30 is supplied substantially at atmospheric pressure.

La déformation de la membrane est en outre utilisée pour déterminer le volume de gaz neutre présent dans la réserve 12 et pour déclencher l'ouverture et la fermeture de l'électrovanne 16 d'alimentation de la réserve. A cette fin des moyens de mesure sont disposés au voisinage de la membrane 27.The deformation of the membrane is also used to determine the volume of neutral gas present in the reserve 12 and to trigger the opening and closing of the solenoid valve 16 supplying the reserve. To this end, measurement means are arranged in the vicinity of the membrane 27.

Dans la forme de réalisation représentée figure 2, ces moyens sont constitués par un détecteur de proximité. Ils comportent une cible 28 disposée sur la membrane 27 et un capteur 29 aligné sur la cible et relié à un amplificateur de signal 31. Le capteur détecte la présence de la cible et envoie à l'électrovanne un signal du type tout ou rien :
. soit il détecte la présence de la cible 28 sur la membrane 27 et le signal qu'il envoie commande la fermeture de l'électrovanne 16 : l'alimentation de la réserve 12 est interrompue.
. soit il ne détecte plus la présence de la cible 28 (distance cible-capteur maximale) et le signal qu'il envoie commande l'ouverture de l'électrovanne 16 qui alimente alors la réserve 12. Cette distance maximale de détection est le seuil limite de déformation.
In the embodiment shown in FIG. 2, these means consist of a proximity detector. They include a target 28 disposed on the membrane 27 and a sensor 29 aligned with the target and connected to a signal amplifier 31. The sensor detects the presence of the target and sends an all-or-nothing signal to the solenoid valve:
. or it detects the presence of the target 28 on the membrane 27 and the signal it sends commands the closing of the solenoid valve 16: the supply to the reserve 12 is interrupted.
. either it no longer detects the presence of the target 28 (maximum target-sensor distance) and the signal it sends controls the opening of the solenoid valve 16 which then supplies the reserve 12. This maximum detection distance is the limit threshold deformation.

Ce moyen de détection de la variation du volume n'est pas limitatif et tout autre type de détecteur équivalent peut être utilisé.This means of detecting the variation in volume is not limiting and any other type of equivalent detector can be used.

Le fonctionnement du dispositif est le suivant :The operation of the device is as follows:

1°) une barquette 3 contenant un produit alimentaire est installée dans le moule 22 et recouverte du film protecteur 7.1) a tray 3 containing a food product is installed in the mold 22 and covered with the protective film 7.

La cloche 6 est positionnée sur ce moule ; la vanne 13 étant fermée, on fait le vide inférieur, le vide supérieur, et le vide paquet.The bell 6 is positioned on this mold; the valve 13 being closed, the lower vacuum, the upper vacuum and the package vacuum are created.

Afin d'éviter toute fuite de gaz dans le volume inférieur entre le moule et la barquette lors du remplissage, il est nécessaire d'opérer de la façon suivante :
    . la barquette et le film d'obturation étant en place, on ferme les trois vannes 33,34,35;
    . la pompe à vide est mise en marche;
    . ensuite successivement et dans l'ordre on ouvre la vanne 33 pendant une durée t1, et on la ferme (vide inférieur), on ouvre la vanne 34 pendant une durée t2 et on la ferme (vide supérieur), on ouvre la vanne 35 pendant une durée t3 et on la ferme (vide paquet). Chaque durée t1,t2,t3 correspond au temps nécessaire pour obtenir une dépression maximale prédéterminée (de l'ordre de quelques millibars). Ces durées peuvent se superposer ou se juxtaposer.
    - la réserve 12 étant préalablement remplie de gaz à la pression atmosphérique, on ouvre ensuite la vanne 13 pendant une durée prédéterminée t4. La dépression du volume 30 aspire alors le gaz de la réserve 12. Une certaine quantité de gaz s'écoule alors de la réserve et la membrane se déforme pour maintenir la pression interne dans les chambres 23, 24 à la pression atmosphérique.
In order to avoid any gas leakage in the lower volume between the mold and the tray during filling, it is necessary to operate as follows:
. the tray and the sealing film being in place, the three valves 33,34,35 are closed;
. the vacuum pump is started;
. then successively and in order, the valve 33 is opened for a duration t1, and it is closed (lower vacuum), the valve 34 is opened for a duration t2 and it is closed (upper vacuum), the valve 35 is opened for a duration t3 and we close it (empty package). Each duration t1, t2, t3 corresponds to the time necessary to obtain a predetermined maximum depression (of the order of a few millibars). These durations can overlap or juxtapose.
- The reserve 12 being previously filled with gas at atmospheric pressure, the valve 13 is then opened for a predetermined duration t4. The depression of the volume 30 then sucks the gas from the reserve 12. A certain amount of gas then flows from the reserve and the membrane deforms to maintain the internal pressure in the chambers 23, 24 at atmospheric pressure.

Lorsque la déformation atteint le seuil limite le capteur ne détecte plus la présence de la cible, l'électrovanne s'ouvre et le gaz s'écoule du réservoir 14 dans la chambre 23.When the deformation reaches the limit threshold, the sensor no longer detects the presence of the target, the solenoid valve opens and the gas flows from the reservoir 14 into the chamber 23.

Le gaz s'écoule de la chambre 23 vers la barquette 3 jusqu'au moment où le capteur détecte à nouveau la présence de la cible. L'étalonnage du détecteur peut être réalisé de telle manière que le capteur détecte la présence de la cible lorsque la pression atmosphérique est atteinte dans le volume 30. Lorsque le volume 30 est rempli, c'est-à-dire lorsque la membrane est immobile, soit au bout du temps t4 prédéterminé, soit par mesure du capteur, on ferme la vanne 13 et le film 7 peut être scellé sur la barquette. On rétablit ensuite la pression atmosphérique de chaque côté de la barquette et l'on passe à la barquette suivante.The gas flows from the chamber 23 to the tray 3 until the sensor again detects the presence of the target. The calibration of the detector can be carried out in such a way that the sensor detects the presence of the target when the atmospheric pressure is reached in the volume 30. When the volume 30 is filled, that is to say when the membrane is stationary , either at the end of the predetermined time t4, or by measuring the sensor, the valve 13 is closed and the film 7 can be sealed on the tray. The atmospheric pressure is then restored on each side of the tray and it is passed to the next tray.

Ce procédé de réalisation des vides par étapes successives décalées apporte en outre l'avantage surprenant non seulement de ne pas rallonger la durée totale de l'opération, mais dans certains cas de la raccourcir ce qui permet d'augmenter la cadence de l'ordre de 10%. Cela est d'autant plus sensible que la section des conduites 8,9,10 est grande.This process of producing voids in successive staggered stages also brings the surprising advantage not only of not lengthening the total duration of the operation, but in certain cases of shortening it which makes it possible to increase the rate of the order 10%. This is all the more sensitive as the cross section of the pipes 8, 9, 10 is large.

Ainsi, avec ce dispositif, l'alimentation en gaz de la barquette est réalisée en fonction des besoins de la barquette et non par injection sous pression comme précédemment.Thus, with this device, the gas supply to the tray is carried out according to the needs of the tray and not by pressure injection as above.

Il est possible de modifier la demande en gaz de la barquette en modifiant les propriétés de la membrane et les valeurs du seuil limite de détection du capteur. On peut alors prévoir une légère dépression dans la barquette ou inversément une légère surpression ; ceci permet de prévoir des changements géographiques ou climatiques importants : saisons chaudes, altitudes élevées, par exemple.It is possible to modify the gas demand of the tray by modifying the properties of the membrane and the values of the limit threshold of detection of the sensor. We can then provide a slight depression in the tray or conversely a slight overpressure; this makes it possible to predict significant geographic or climatic changes: hot seasons, high altitudes, for example.

Par exemple il est possible de modifier le seuil de détection soit en modifiant la position du capteur au repos, soit en modifiant le seuil de sensibilité ; en modifiant le seuil de détection il est possible de fermer l'électrovanne 16 :
- soit dans une position de la membrane 27 où la chambre 24 est et reste en dépression par rapport à la pression atmosphérique ainsi que le volume 30, ce qui permet de conserver un film supérieur 7 incurvé vers l'intérieur.
- soit dans une position de la membrane 27 où la chambre 24 est et reste en surpression par rapport à la pression atomosphérique ainsi que le volume 30 ce qui permet de conserver un film supérieur 7 incurvé vers l'extérieur.
For example, it is possible to modify the detection threshold either by modifying the position of the sensor at rest, or by modifying the sensitivity threshold; by modifying the detection threshold it is possible to close the solenoid valve 16:
- Either in a position of the membrane 27 where the chamber 24 is and remains in depression relative to atmospheric pressure as well as the volume 30, which allows to keep an upper film 7 curved inward.
- Either in a position of the membrane 27 where the chamber 24 is and remains in overpressure relative to the atomospheric pressure as well as the volume 30 which allows to keep an upper film 7 curved outward.

Le dispositif permet également, par un étalonnage préalable du détecteur en fonction de la température, de prévoir la dilatation du gaz neutre lorsque l'on conditionne des produits chauds.The device also makes it possible, by prior calibration of the detector as a function of temperature, to provide for the expansion of the neutral gas when hot products are packaged.

En outre, on dispose entre le capteur 29 et la cible 28 ou entre la cible et la paroi de fond de la chambre 24 un organe 32 élastique de résistance, contrôlable, par exemple un ressort tarable ; cet organe est destiné à contrôler, c'est-à-dire maîtriser, la forme de la membrane au repos. Il est alors possible de prévoir au repos une forme convexe (ou concave) de la membrane, afin d'injecter une quantité de gaz dans la barquette, supérieure (ou inférieure) à la quantité correspondant à la pression atmosphérique. Par exemple dans le cas où l'aliment contenu dans la barquette est une pâte de pâtisserie, le gaz employé étant du CO2, il faut en injecter en excès car il est en partie absorbé par la pâte. Un tel organe permet de contrôler exactement cette quantité en excès à injecter.In addition, there is between the sensor 29 and the target 28 or between the target and the bottom wall of the chamber 24 an elastic member 32 of resistance, controllable, for example a tarable spring; this member is intended to control, that is to say to control, the shape of the membrane at rest. It is then possible to provide at rest a convex (or concave) shape of the membrane, in order to inject a quantity of gas into the tray, greater (or less) than the quantity corresponding to atmospheric pressure. For example in the case where the food contained in the tray is a pastry dough, the gas used being CO2, it must be injected in excess because it is partly absorbed by the dough. Such an organ makes it possible to control exactly this excess quantity to be injected.

La forme et les dimensions de la chambre 24 sont déterminées de telle sorte qu'en cas de panne du détecteur ou de l'électrovanne empêchant l'alimentation de la réserve 12 en gaz neutre, la déformation de la membrane 27 sous l'effet de la dépression importante, soit limité aux contours intérieurs de la chambre sans rupture de la membrane. La forme hémisphérique et les dimensions de la chambre déterminent ainsi un volume de déformation maximale de sécurité qui évite à la membrane de se déchirer.The shape and dimensions of the chamber 24 are determined so that in the event of a detector or solenoid valve failure preventing the supply 12 of neutral gas, the deformation of the membrane 27 under the effect of significant depression, or limited to the interior contours of the chamber without rupture of the membrane. The hemispherical shape and the dimensions of the chamber thus determine a maximum safety deformation volume which prevents the membrane from tearing.

En outre, les dimensions de la chambre, sont utilisées avec les caractéristiques de souplesse et élasticité de la membrane lorsque l'on veut obtenir une dépression importante dans la barquette, par rapport à la pression atmosphérique. C'est le cas lorsque le film de protection 7 doit entourer et maintenir le produit dans la barquette (par exemple pour les pizzas, ou autres produits similaires).In addition, the dimensions of the chamber are used with the characteristics of flexibility and elasticity of the membrane when it is desired to obtain a significant depression in the tray, relative to atmospheric pressure. This is the case when the protective film 7 must surround and maintain the product in the tray (for example for pizzas, or other similar products).

Selon l'élasticité de la membrane et sa fidélité, lorsque la dépression doit être importante on prévoit soit une chambre 24 de grand volume, soit une membrane de grande résistance (épaisseur et rigidité). L'étalonnage de l'appareil est alors réalisé pour un volume de la chambre 24 et une surface de membrane déterminés en fonction de la résistance de la membrane.Depending on the elasticity of the membrane and its fidelity, when the depression must be significant, provision is made for either a chamber 24 of large volume, or a membrane of great resistance (thickness and rigidity). The calibration of the device is then carried out for a volume of the chamber 24 and a membrane surface determined according to the resistance of the membrane.

Les figures 4 et 5 illustrent deux variantes du dispositif selon l'invention.Figures 4 and 5 illustrate two variants of the device according to the invention.

Sur la figure 4 le dispositif comporte un moule 22 dépourvu de conduites 8 de vide paquet 8a et de remplissage 8b. Celles-ci sont remplacées par une buse 36 reliée auxdites conduites 8a et 8b. La buse est disposée sur la face arrière du dispositif où se trouve le rouleau de film d'obturation 7, entre le film 7 et la feuille plastique 2, et elle est pincée entre la cloche 6 et le moule 22. Les bords du moule et de la cloche qui viennent pincer la buse 36 comportent un joint 37 souple, destiné à assurer l'étanchéité du volume situé entre la cloche et le moule.In FIG. 4, the device comprises a mold 22 devoid of conduits 8 for package vacuum 8a and filling 8b. These are replaced by a nozzle 36 connected to said lines 8a and 8b. The nozzle is arranged on the rear face of the device where the shutter film roll 7 is located, between the film 7 and the plastic sheet 2, and it is pinched between the bell 6 and the mold 22. The edges of the mold and of the bell which pinches the nozzle 36 have a flexible seal 37, intended to seal the volume located between the bell and the mold.

Sur la figure 5, le dispositif comporte un moule 22 dépourvu de conduites 8 de vide paquet et de remplissage, et le film d'obturation est "à bande étroite" c'est-à-dire de largeur réduite à celle du fer chauffant 20. Le volume 38 entre la cloche 6 et le fer 20 communique avec le volume 30 de la barquette. Dans cette variante on utilise une buse 36, représentée partiellement, destinée uniquement au remplissage de la barquette en gaz, et le vide paquet est réalisé en même temps que le vide supérieur par la conduite 10 du fait de la communication des volumes 30 et 38.In FIG. 5, the device comprises a mold 22 devoid of conduits 8 for packet vacuum and filling, and the sealing film is "narrow band", that is to say of width reduced to that of the heating iron 20 The volume 38 between the bell 6 and the iron 20 communicates with the volume 30 of the tray. In this variant, a nozzle 36, partially shown, is used, intended only for filling the gas tray, and the package vacuum is produced at the same time as the upper vacuum via line 10 due to the communication of volumes 30 and 38.

Claims (10)

1. Dispositif de remplissage de barquettes alimentaires par du gaz neutre, du type comportant un moule inférieur destiné à recevoir la barquette, une cloche supérieure destinée à appliquer et sceller sur la barquette un film d'obturation et de protection, la cloche comportant une conduite de mise sous vide du volume situé au-dessus du film, le moule comportant une conduite de mise sous vide du volume situé entre la barquette et le moule, caractérisé en ce qu'il comporte:
- au moins une conduite de mise sous vide (8a) et de remplissage (8b) en gaz du volume intérieur (30) de la barquette, au moins une conduite de mise sous vide du volume (30) et au moins une conduite de remplissage.
- une réserve (12) de gaz neutre à pression atmosphérique reliée à la conduite de remplissage (8b), la réserve comportant au moins une chambre (23) et une paroi au moins partiellement déformable (27) de telle sorte que le volume de la réserve soit variable, la réserve (12) alimentant la barquette (3) en gaz à pression sensiblement atmosphérique selon la demande de ladite barquette (3).
- un réservoir (14) de gaz comprimé destiné à alimenter la réserve (12) automatiquement en fonction de ses besoins.
1. Device for filling food trays with neutral gas, of the type comprising a lower mold intended to receive the tray, an upper bell intended to apply and seal on the tray a sealing and protective film, the bell comprising a pipe for evacuating the volume located above the film, the mold comprising a line for evacuating the volume located between the tray and the mold, characterized in that it comprises:
- At least one vacuum (8a) and filling (8b) gas pipe for the interior volume (30) of the tray, at least one volume vacuum pipe (30) and at least one filling pipe .
- a reserve (12) of neutral gas at atmospheric pressure connected to the filling pipe (8b), the reserve comprising at least one chamber (23) and an at least partially deformable wall (27) so that the volume of the reserve is variable, the reserve (12) supplying the tray (3) with gas at substantially atmospheric pressure according to the request of said tray (3).
- a reservoir (14) of compressed gas intended to supply the reserve (12) automatically according to its needs.
2. Dispositif de remplissage de barquettes alimentaires par du gaz neutre selon la revendication 1 caractérisé en ce que la réserve de gaz neutre comporte au moins une chambre (23) et une paroi (27) au moins partiellement déformable de telle sorte que le volume de la réserve (12) soit variable.2. Device for filling food trays with neutral gas according to claim 1 characterized in that the reserve of neutral gas comprises at least one chamber (23) and a wall (27) at least partially deformable so that the volume of the reserve (12) is variable. 3. Dispositif de remplissage de barquettes alimentaires par du gaz neutre selon la revendication 2 caractérisé en qu'il comporte des moyens (28,29) de mesure de la déformation de la paroi (27) déformable, ces moyens étant reliés à une électrovanne (16) d'alimentation disposée entre la réserve (12) et le réservoir (14).3. Device for filling food trays with neutral gas according to claim 2 characterized in that it comprises means (28,29) for measuring the deformation of the deformable wall (27), these means being connected to a solenoid valve ( 16) supply disposed between the reserve (12) and the reservoir (14). 4. Dispositif de remplissage de barquettes alimentaires par du gaz neutre selon la revendication 2 caractérisé en qu'il comporte au moins un organe (32) de contrôle de la déformation de la membrane (27) déformable.4. Device for filling food trays with neutral gas according to claim 2 characterized in that it comprises at least one member (32) for controlling the deformation of the deformable membrane (27). 5. Dispositif de remplissage de barquettes alimentaires par du gaz neutre selon la revendication 2 caractérisé en ce qu'il comporte une première chambre (23) à parois rigides, une deuxième chambre (24) communiquant avec la première comportant une membrane (27) déformable soumise d'un côté à la pression atmosphérique, de l'autre à la pression du gaz dans la réserve (12), et en ce que les moyens (28,29) de mesure de la déformation sont du type détecteur de proximité comportant une cible (28) disposée sur la membrane pour se déplacer en fonction de ses déformations, et un capteur (29) aligné sur la cible et relié à un amplificateur de signal (31) lui-même relié à l'electrovanne (16), le capteur étant destiné à détecter la présence de la cible, de telle sorte que : 1°- lorsque le gaz neutre est aspiré vers la barquette (3), une dépression s'en suit dans la réserve (12), déforme la membrane (27) et éloigne la cible du capteur ; 2°- selon la distance séparant la cible et le capteur, soit le capteur détecte la présence et l'alimentation en gaz est coupée, soit il ne détecte pas la présence et l'électrovanne alimente la réserve en gaz neutre. 5. Device for filling food trays with neutral gas according to claim 2 characterized in that it comprises a first chamber (23) with rigid walls, a second chamber (24) communicating with the first comprising a deformable membrane (27) subjected on one side to atmospheric pressure, on the other to the pressure of the gas in the reserve (12), and in that the means (28, 29) for measuring the deformation are of the proximity detector type comprising a target (28) arranged on the membrane to move according to its deformations, and a sensor (29) aligned on the target and connected to a signal amplifier (31) itself connected to the solenoid valve (16), the sensor intended to detect the presence of the target, so that: 1 ° - when the neutral gas is sucked towards the tray (3), a vacuum ensues in the reserve (12), deforms the membrane (27) and moves the target away from the sensor; 2 ° - depending on the distance between the target and the sensor, either the sensor detects the presence and the gas supply is cut, or it does not detect the presence and the solenoid valve supplies the reserve with neutral gas. 6. Dispositif de remplissage de barquettes alimentaires par du gaz neutre selon la revendication 1 caractérisé en ce que les conduites de mise sous vide (8a) du volume intérieur (30) de la barquette et de remplissage (8b) sont confondues (8).6. Device for filling food trays with neutral gas according to claim 1 characterized in that the vacuum lines (8a) of the interior volume (30) of the tray and filling (8b) are combined (8). 7. Dispositif de remplissage de barquettes alimentaires par du gaz neutre selon la revendication 6 caractérisé en ce que la (ou les) conduite(s) (8) de mise sous vide et de remplissage du volume intérieur de la barquette est logée dans les flancs du moule.7. Device for filling food trays with neutral gas according to claim 6 characterized in that the (or) line (s) (8) for evacuating and filling the interior volume of the tray is housed in the sides of the mold. 8. Dispositif de remplissage de barquettes alimentaires par du gaz neutre selon la revendication 1 caractérisé en ce que la conduite (8) de mise sous vide et de remplissage du volume intérieur de la barquette est placée dans une buse (36) pincée entre le moule (22) et la cloche (6) supérieure, disposée sur la face arrière du dispositif.8. Device for filling food trays with neutral gas according to claim 1 characterized in that the line (8) for evacuating and filling the interior volume of the tray is placed in a nozzle (36) pinched between the mold (22) and the upper bell (6), disposed on the rear face of the device. 9. Dispositif de remplissage de barquettes alimentaires par du gaz neutre selon la revendication 1 caractérisé en ce que le film d'obturation (7) est à bande étroite, la conduite de mise sous vide du volume intérieur de la barquette est confondu avec la conduite (10) de mise sous vide supérieur, et la conduite (8b) de remplissage dudit volume de la barquette est placée dans une buse (36) pincée entre le moule (22) et la cloche (6) supérieure disposée sur la face arrière du dispositif.9. Device for filling food trays with neutral gas according to claim 1 characterized in that the sealing film (7) is a narrow band, the pipe for evacuating the interior volume of the tray coincides with the pipe (10) of upper vacuum, and the pipe (8b) for filling said volume of the tray is placed in a nozzle (36) pinched between the mold (22) and the bell (6) upper disposed on the rear face of the device. 10. Procédé de mise sous vide préalable d'un dispositif de remplissage de barquettes alimentaires par du gaz neutre caractérisé en ce que successivement et dans l'ordre on fait les vides :
      1) inférieur,
      2) supérieur,
      3) paquet,
les conduites d'aspiration (8a,9,10) étant d'une section la plus grande possible, afin d'éviter les résistances à l'aspiration, les opérations d'aspiration étant séparées les unes des autres par des fermetures des vannes (33,34,35), des conduites respectives de telle sorte que les vides inférieurs et supérieurs appliquent étroitement respectivement la paroi de la barquette sur les parois du moule (22) et le film contre la cloche (6), ce qui élimine toute fuite de gaz neutre dans les volumes inférieurs et supérieurs lors du remplissage.
10. Method for placing under vacuum a device for filling food trays with neutral gas, characterized in that successively and in order, the voids are made:
1) lower,
2) superior,
3) package,
the suction lines (8a, 9,10) being of as large a section as possible, in order to avoid resistance to suction, the suction operations being separated from each other by valve closings ( 33, 34, 35), respective pipes so that the lower and upper voids closely apply the wall of the container respectively to the walls of the mold (22) and the film against the bell (6), which eliminates any leakage. of neutral gas in the lower and upper volumes during filling.
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