BRPI1015429B1

BRPI1015429B1 - Máquina de embalagem, e, método de embalagem.

Info

Publication number: BRPI1015429B1
Application number: BRPI1015429-9A
Authority: BR
Inventors: Ulf Lindblad; Jenny Olsson
Original assignee: Tetra Laval Holdings & Finance Sa
Priority date: 2009-07-03
Filing date: 2010-06-24
Publication date: 2019-07-02
Also published as: BRPI1015429A2; WO2011002385A1; CN102470945A; EP2448830A4; EP2448830A1; EP2448830B1

Abstract

"máquina de embalagem, e, método de embalagem" são fornecidos uma máquina de embalagem ( 1) e um método de embalagem. a máquina de embalagem inclui uma zona de gaseificação (5) para expor as embalagens (27) a um agente de esterilização gasoso, e uma extremidade de alimentação de entrada (19) onde as embalagens são recebidas na máquina de embalagem, uma extremidade de alimentação de saída (23) onde as embalagens saem da máquina de embalagem e um transportador (25) para transportar as embalagens através da zona de gaseificação em uma direção de transporte (t). a máquina de embalagem é caracterizada pelo fato de incluir dispo si ti vos para manter uma primeira pressão (p 1) dentro da primeira área (ai) da máquina de embalagem colocada entre a extremidade de alimentação de entrada e a extremidade de saída e incluindo pelo menos uma zona de gaseificação, uma segunda pressão (p2) dentro de uma segunda área (a2) da máquina de embalagem colocada entre a extremidade de alimentação de entrada e a dita primeira área, adjacente à dita primeira área e uma terceira pressão (p3) dentro de uma terceira área (a3) da máquina de embalagem colocada entre a dita primeira área e a extremidade de saída de alimentação adjacente à dita primeira área. a segunda e terceira pressões (p2 e p3) são mais altas do que a primeira pressão (p 1) e a terceira pressão (p3) é mais alta do que a quarta pressão (p4) prevalecente fora da máquina de embalagem.

Description

“MÁQUINA DE EMBALAGEM, E, MÉTODO DE EMBALAGEM”

Campo Técnico

A presente invenção se refere a uma máquina de embalagem e a um método de embalagem. A máquina de embalagem inclui uma zona de gaseificação para expor embalagens a um agente de esterilização gasoso, uma extremidade de alimentação de entrada onde as embalagens são recebidas na máquina de embalagem um alimentador de saída por onde as embalagens saem da máquina de embalagem, e um transportador para transportar as embalagens através da zona de gaseificação em uma direção de transporte. Fundamentos Técnicos

Dentro da indústria alimentícia, bebidas e outros produtos são frequentemente embalados em papel ou em embalagens à base de papelão. Embalagens destinadas a alimentos líquidos são geralmente produzidas a partir de um laminado de embalagem incluindo uma camada de núcleo de papel ou papelão e uma camada à prova de líquido externa de material termoplástico pelo menos naquele lado da camada de núcleo que irá formar o interior das embalagens.

Um tipo de embalagem frequente são as chamadas garrafas de papelão. Substancialmente, elas são compostas de uma parte inferior na forma de uma manga de laminado de embalagem, como aquele descrito acima, e uma parte superior na forma de uma tampa de plástico que tem um pescoço que é provido com dispositivos de abertura / fechamento, tal como uma tampa de rosca.

Em uma máquina de embalagem conhecida, são produzidas garrafas de papelão que são abertas no fundo, i. e. na extremidade de manga. Em seguida. As garrafas de papelão abertas são esterilizadas pelo menos no interior a fim de prolongar a vida de prateleira do produto a ser embalado nas garrafas de papelão. Dependendo da duração desejada da vida de prateleira, e dependendo se as garrafas de papelão são destinadas a ser distribuídas e estocadas em ambiente refrigerado ou em uma temperatura ambiente, podem ser escolhidos diferentes níveis de esterilização. Depois da esterilização, as garrafas de papelão são transportadas, adicionaimente para uma zona de preenchimento para encher com o produto, uma zona de vedação para vedar o fundo da abertura e uma zona final de dobragem para a dobragem final do fundo. Para o transporte através da máquina de embalagem, as garrafas de papelão são colocadas em transportadoras, dispostas em uma correia transportadora que corre através da máquina de embalagem.

Na máquina de embalagem acima, a esterilização da fase de gás química é usada para esterilizar as garrafas de papelão abertas antes do enchimento. O aparelho de esterilização correspondente, cujo aparelho está incluído na máquina de embalagem, é descrito no Pedido Internacional publicado W02004/054883, cujo Pedido é aqui incorporado como referencia. A especificação da Patente divulga como as garrafas de papelão são esterilizadas, sendo dispostas de cabeça para baixo na correia transportadora, elas são conduzidas a passar primeiramente através de uma zona de aquecimento, em seguida por uma zona de esterilização e finalmente por uma zona de ventilação. Na zona de esterilização, as garrafas de papelão são sujeitas ao peróxido de hidrogênio gasoso. A fim de evitar a condensação do peróxido de hidrogênio das garrafas de papelão na zona de esterilização, o qual impede a remoção posterior, as garrafas de papelão são aquecidas na zona de aquecimento a uma temperatura acima do ponto de orvalho do gás peróxido de hidrogênio. Na zona de ventilação, as garrafas de papelão são sujeitadas a um ar quente estéril a fim de descarregar o peróxido de hidrogênio que permanece dentro e sobre as garrafas de papelão.

Para ser capaz de alcançar e manter uma esterilização satisfatória das garrafas de papelão e uma boa qualidade do produto embalado, condições específicas das respectivas zonas da máquina de embalagem devem ser mantidas. Por exemplo, uma certa concentração de peróxido de hidrogênio deve ser mantida dentro da zona de esterilização e um certo nível asséptico dentro das zonas de ventilação, enchimento e vedação,

i.e., até que as garrafas de papelão tenham sido vedadas. Isso é um desafio, especialmente quando a máquina de embalagem conhecida é aberta para permitir a produção contínua de garrafas de papelão cheias, significando que um fluxo contínuo de garrafas de papelão está passando através das zonas descritas acima. Como descrito mais intimamente em W02004/054883 , na máquina de embalagem conhecida, as zonas de aquecimento, esterilização, ventilação e enchimento são separadas uma da outra por partições que têm aberturas para a passagem das garrafas de papelão. Adicionalmente, é mantida uma pressão mais alta na zona de esterilização do que nas zonas de esterilização de ventilação. Também, uma pressão positiva é mantida dentro da zona de enchimento.

A fim de obter uma esterilização satisfatória das garrafas de papelão, elas devem estar sujeitas a uma concentração de gás suficientemente alta por um tempo suficientemente longo i.e., uma concentração de peróxido de hidrogênio suficientemente estável deveria ser mantida através da zona de esterilização. Adicionalmente, para manter a pressão positiva dentro da zona de esterilização, é necessário um influxo muito forte na zona de esterilização devido ao fluxo de saída significativo através das partições que separam a zona de esterilização das zonas de aquecimento e de ventilação, respectivamente. Isso resultará em grandes emissões de peróxido de hidrogênio gasoso a partir da zona de esterilização, cujas emissões exigem manuseio adequado. Naturalmente, isso irá resultar em um grande consumo de peróxido de hidrogênio.

Sumário

Um objetivo da presente invenção é prover uma máquina de embalagem e um método, o qual, pelo menos parcialmente elimine as limitações da arte anterior. O conceito básico da invenção é fechar o agente de esterilização gasoso usado dentro de uma área limitada de uma máquina de embalagem para conseguir uma concentração de agente de esterilização a qual seja suficientemente alta para uma esterilização adequada da embalagem e que ao mesmo tempo reduza ou até mesmo elimine completamente, as emissões do agente de esterilização nos arredores da maquina, como também diminua o consumo do agente de esterilização.

A máquina de embalagem e o método para alcançar o objetivo acima são definidos nas reivindicações anexadas e discutidos abaixo.

Uma máquina de embalagem de acordo com a presente invenção inclui uma zona de gaseificação para expor as embalagens a uma agente de esterilização gasoso, uma extremidade de alimentação de entrada onde as embalagens são recebidas na máquina de embalagem, uma extremidade de alimentação de saída onde as embalagens saem da máquina de embalagem e um transportador para transportar as embalagens através da zona de gaseificação em uma direção de transporte. A máquina de embalagem é caracterizada pelo fato de incluir dispositivos para manter uma primeira pressão dentro da primeira área da máquina de embalagem colocada entre a extremidade de alimentação de entrada e a extremidade de saída e incluindo pelo menos uma zona de gaseificação, uma segunda pressão dentro de uma segunda área da máquina de embalagem colocada entre a extremidade de alimentação e a dita primeira área, adjacente à dita primeira área e uma terceira pressão dentro de uma terceira área da máquina de embalagem colocada entre a dita primeira área e a extremidade de saída de alimentação adjacente à dita primeira área. A segunda e terceira pressões são mais altas do que a primeira pressão e a quarta pressão que a quarta pressão prevalecente fora da máquina de embalagem.

A máquina de embalagem da invenção pode ser aberta, o que, como especificado acima, significa que permite produção contínua das embalagens cheias e um fluxo igual de embalagens passando através da máquina de embalagem. Portanto, uma máquina de embalagem aberta não é fechada para as cercanias, por exemplo, por paredes sólidas que fecham inteiramente o espaço.

Na zona de gaseificação, as embalagens devem ser expostas a uma concentração suficientemente alta de agente de esterilização a fim de ser adequadamente esterilizadas. Na extremidade de alimentação de entrada, embalagens vazias, abertas são alimentadas para uma máquina de embalagem e na extremidade de saída, embalagens vedadas cheias são alimentadas para fora da máquina de embalagem.

As diferenças de pressão mantidas dentro da máquina de embalagem tornam possível alcançar e preservar certas condições dentro das ditas diferentes áreas. Como, por exemplo, as diferenças de pressão evitam que a esterilização gasosa vaze da primeira área para a segunda e terceira áreas e adicionaimente para as extremidades de alimentação da máquina de embalagem. Em troca, isso significa que o vazamento do agente de esterilização para os arredores via as extremidades de alimentação e de saída pode ser evitado, o que é vantajoso dentro de uma perspectiva ambiental e econômica. Também, uma concentração suficientemente alta de agente de esterilização pode ser mantida dentro da primeira área, mais particularmente dentro zona de gaseificação da máquina de embalagem, a qual possibilita uma esterilização adequada às possíveis embalagens. Adicionaimente, uma vez que a segunda e a terceira pressões mantidas dentro das ditas segunda e terceira áreas da máquina de embalagem for maior do que a quarta pressão que prevalece fora da máquina de embalagem, ar impuro do ambiente é evitado de entrar, através da dita terceira área da máquina de embalagem, prejudicando a higiene da mesma.

De acordo com uma configuração da presente invenção, dito dispositivo para manter ditas primeira, segunda e terceira pressões na dita primeira, segunda e terceira áreas, respectivamente, incluem um arranjo para prover ar puro para a máquina de embalagem, nas ditas segunda e terceira áreas e numerosos dispositivos de saída para evacuação de gás colocado dentro da primeira área. Tal ar limpo provido torna possível manterás condições higiênicas desejadas dento da máquina. Adicionalmente, tal evacuação de gás a partir da primeira área da máquina de embalagem significa que tal agente de esterilização pode ser evacuado da máquina de embalagem de uma maneira controlada e que o agente de esterilização que deixa a maquina de embalagem pode ser adequadamente administrado. Como um exemplo, os dispositivos de saída podem ser conectados a dispositivos para degradação do agente de esterilização em elementos inofensivos.

Dito arranjo pode incluir um dispositivo de ar limpo conectado à dita terceira área da maquina de embalagem e um duto de conexão. Indireta ou diretamente, da dita terceira área para a dita segunda área da máquina de embalagem. Tal construção significa que uma única fonte pode ser usada para prover ar limpo a ambas, a segunda e a terceira área pelo fato de que um pouco desse ar limpo suprido para a terceira área é levado através do duto para a segunda área.

Em conexão com a construção acima, o duto pode ser usado como um túnel de retorno para a transportadora contínua. Isso possibilita um projeto particularmente suave e inteligente da máquina de embalagem. Adicionalmente, a terceira pressão mantida dentro da terceira área de máquina pode ser mais alta do que a segunda pressão mantida dentro da dita segunda área de máquina a qual podería promover o direcionamento do ar limpo a partir da terceira para a segunda área de maquina, através do duto.

Como uma alternativa ao dito arranjo incluindo um único dispositivo de suprimento de ar limpo e um duto, pode, ao invés, incluir dois dispositivos de suprimento de ar limpo, um conectado à dita segunda área da máquina de embalagem e outro conectado à dita terceira área da máquina de embalagem. Uma vez que uma tal construção significa que existe uma fonte separada para provisão de ar limpo para cada uma das ditas segunda e terceiras áreas, nenhum duto para conectar a ambas será necessário, pelo menos não a partir de um ponto de vista de direcionamento de ar.

De acordo com uma configuração da presente invenção, a máquina de embalagem inclui, além dos ditos dispositivos de saída, dispositivos de entrada para introduzir o agente de esterilização gasoso dentro da zona de gaseificação. Os dispositivos de entrada são colocador em uma porção superior da zona de gaseificação e dispositivos de saída são colocados em uma porção inferior da máquina de embalagem para promover , dentro da zona de gaseificação, um fluxo de agente de esterilização direcionado, em uma condição não obstruída , a partir de uma porção superior para uma porção inferior. Por condição não obstruída se entende uma condição onde nenhum objeto esteja parado no caminho do fluxo: essa configuração resulta em um controle de fluxo melhorado o qual em troca pode reduzir o risco de re contaminação das embalagens.

A máquina de embalagem pode ser então, construída de forma que os ditos dispositivos para manter as ditas primeira, segunda e terceira pressões nas ditas primeira segunda e terceira áreas, respectivamente, inclui um primeiro dispositivo colocado essencialmente ortogonal à direção de transporte em uma primeira limitação entre ditas primeira e segunda áreas para limitar uma primeira seção transversal no mesmo, e um segundo dispositivo colocado essencialmente ortogonal à direção de transporte em uma segunda limitação entre ditas primeira e terceira áreas para limitar uma segunda seção transversal no mesmo. Tal redução local da seção transversal promove a criação das relações de pressão especificadas acima, entre as diferentes áreas. Adicionalmente, os primeiro e segundo dispositivos podem incluir um primeiro e um segundo defletor, respectivamente, cada um estando construído de forma a permitir a passagem das embalagens. Tal projeto permite uma solução higiênica e particularmente simples.

Um método de embalagem de acordo com a presente invenção inclui receber, em uma extremidade de alimentação de entrada, embalagens, na máquina de embalagem, transportar as embalagens através de uma zona de gaseificação em uma direção de transporte, expondo, na zona de gaseificação, as embalagens a um agente de esterilização de embalagem, e sair em uma extremidade de saída de produção, as embalagens, a partir da máquina de embalagem. O método é caracterizado adicionalmente pelo fato de incluir a manutenção de uma primeira pressão dentro de uma primeira área da máquina de embalagem, colocada entre a extremidade de alimentação de entrada e a extremidade de saída da produção e incluir pelo menos a zona de gaseificação, uma pressão para dentro de uma segunda área da máquina de embalagem colocada entre a dita extremidade de alimentação de entrada e a dita primeira área, adjacente à dita primeira área. A segunda e a terceira pressões são mais altas do que a primeira pressão e a terceira pressão é mais alta do que a quarta pressão prevalecendo fora da máquina de embalagem.

As características discutidas em conexão com a máquina de embalagem da invenção são, certamente, transferíveis para o método de embalagem da invenção. Adicionalmente, essas características podem, naturalmente, ser combinadas na mesma configuração.

Breve Descrição dos Desenhos

Fig. 1 é uma vista lateral esquemática de parte de uma máquina de embalagem de acordo com uma primeira configuração da presente invenção.

Fig. 2 ilustra esquematicamente uma seção transversal da máquina de embalagem da fig. 1, tomada ao longo da linha A-A.

Fig. 3 ilustra esquematicamente uma seção transversal da máquina de embalagem das figs. 1 e 2, tomadas ao longo da linha B-B na fig.

2.

Fig. 4 ilustra esquematicamente uma seção transversal da máquina de embalagem das figs. 1 e 2, tomadas ao longo da linha C-C na fig.

2.

Fig. 5 é uma vista lateral esquemática de parte de uma máquina de embalagem de acordo com uma segunda configuração da presente invenção.

Descrição Detalhada

A seguir, o termo (adequado, suficiente ou semelhante) estéril é considerado para significar que a embalagem, depois da esterilização, atinge um nível de esterilização no qual é determinada com comercialmente estéril.

As figuras 1, 2, 3 e 4 ilustram uma máquina de embalagem 1 (não ilustrada em sua totalidade) de acordo com uma primeira configuração da presente invenção para produzir embalagens acabadas cheias na forma de garrafas de papelão do tipo inicialmente descrito.

A maquina de embalagem 1 é aberta e adaptada para a esterilização da fase de gás das garrafas de papelão antes do enchimento, vedação e dobragem das mesmas. Com essa finalidade, a máquina de embalagem 1 inclui uma zona de preaquecimento 3, uma zona de gaseificação 5, uma zona de ventilação 7, uma zona de enchimento 9, uma zona de vedação 11, uma zona de dobragem final 13 e uma zona amortecedora. Adicionalmente, a máquina de embalagem 1 tem uma estação de alimentação 17 em uma extremidade de alimentação de entrada 19 e uma estação de alimentação de saída 21 e uma extremidade de saída 23 para alimentar as garrafas de papelão e sair da produção com as garrafas de papelão cheias, respectivamente. As estações de alimentação de entrada e de alimentação de saída não serão descritas em detalhes aqui. Os limites entre as zonas, e as zonas e as estações foi ilustrado com linhas tracejadas nas figuras. A estação de alimentação 17 e nas zonas 3-9 são colocadas em uma fila na extremidade da qual a zona de vedação 11, a zona de dobragem final 13, a estação de alimentação de saída 21 e a zona amortecedora 15, são colocadas, como o ilustrado nas figuras. A zona amortecedora 15 se estende para baixo da zona de dobragem final 13, entre a zona de dobragem final e a zona de vedação 11 e atrás da zona de vedação 11 visto na direção da figura 1.

A finalidade e os detalhes referentes a esse arranjo são adicionalmente descritos no pedido de patente sueco pelo requerente, na mesma data que o presente pedido e com o título de: “Máquina de embalagem e Método de embalagem I”. (SE-0900909-3), cujo pedido é aqui incorporado como referencia.

Na figura 1, uma seção de uma parede lateral S na área das zonas de preaquecimento, gaseificação, ventilação e enchimento, 3, 5, 7 e 9, respectivamente, foi removida devido a finalidades ilustrativas. Assim, entre outros, uma transportadora 25 para transportar as garrafas de papelão 27 através das várias zonas da máquina de embalagem 1 em uma direção de transporte T é revelada, a transportadora em si rodando através de todas as zonas, mas menos na zona final de dobragem 13. A razão disso é que a zona de dobragem final , por diferentes razoes, é uma das zonas da máquina de embalagem que é mais propensa a contaminação, como será adicionalmente discutido no seguinte Pedido de Patente referenciado. Assim, permitir que a transportadora ao invés de passar através da zona amortecedora 15 se proteja de contaminação. A transportadora 25 é contínua e corre em um trajeto na forma de um anel dentro da máquina de embalagem 1. Para essa finalidade, um duto 29 conectando a estação de alimentação 17 e a zona de vedação 11, via a zona amortecedora 15, é incluída na máquina de embalagem 1. Esse duto 29 é usado como um canal de retomo para o transportador 25. Depois de passar através das zonas de preaquecimento 3-11 e da zona amortecedora 15 na direção de transporte T, a transportadora corre através da zona buffer e do duto 29 em uma direção Ta qual é essencialmente oposta à direção de transporte T e em seguida através da estação de alimentação 17 em uma direção R’ a qual é essencialmente oposta à direção R. Isso é mostrado na Fig.

onde uma seção de uma parede superior U do duto 29 foi removida por motivos ilustrativos.

A máquina de embalagem 1 inclui adicionalmente um dispositivo de suprimento 31 para prover ar estéril à máquina de embalagem 1, cujo dispositivo de suprimento inclui um duto dobrado 31’que se estende para dentro da máquina de embalagem e separa a zona de vedação 11 da zona de enchimento 9 e da zona amortecedora 15. Esse dispositivo de suprimento 31 inclui adicionalmente um filtro estéril e uma ventoinha (não mostrado). O ar de fora da máquina de embalagem 1 é puxado através do filtro estéril e do duto dobrado 31’e para dentro da máquina de embalagem 1 na área da zona de vedação 11. O dispositivo de suprimento 31 é descrito em detalhes no Pedido de patente pendente sueco arquivado pelo requerente na mesma data do presente pedido sob o título : “Dispositivo para a provisão de ar puro”(SE0900908-5), cuja aplicação é aqui incorporada como referencia.

Como indicado pelo nome, as garrafas de papelão 27 são alimentadas à máquina de embalagem 1, com suas extremidades de fundo 33 abertas via a estação de alimentação 17 onde elas são colocadas de cabeça para baixo , com suas respectivas extremidades de fundo 33 direcionadas para cima, em dispositivos transportadores 35 presos à transportadora 25. Assim colocados, as garrafas de papelão são então movidas através das zonas 3, 5 e7, para esterilização.

Na zona de gaseificação 5, as garrafas de papelão 27 são expostas ao peróxido de hidrogênio gasoso. O peróxido de hidrogênio gasoso é introduzido na zona de gaseificação 5 através dos dispositivos de entrada 37 colocados em uma posição superior da mesma. Numerosos dispositivos de saída 41 para evacuação, por sucção, do peróxido de hidrogênio gasoso são colocados em uma porção inferior 43 da máquina de embalagem dentro da zona de gaseificação 5.

A fim de evitar que o peróxido de hidrogênio se condense na superfície das garrafas de papelão na zona de gaseificação 5, o que impede remoção posterior, as garrafas de papelão, são, antes de entrar na zona de gaseificação 5, aquecidas na zona de preaquecimento 3 a uma temperatura acima do ponto de orvalho do gás peróxido de hidrogênio. Com essa finalidade, o ar filtrado quente introduzido na zona preaquecida 3, através de dispositivos de entrada (não mostrados) colocados em uma porção superior da mesma. Adicionalmente, numerosos dispositivos de saída 41 para evacuação do ar são colocados na porção inferior 43 da máquina de embalagem dentro da zona de ventilação 7.

Depois da esterilização, as garrafas de papelão são alimentadas, ainda colocadas na transportadora 25, para a zona de enchimento 9 para serem cheias com o produto desejado. Como divulgado no Pedido de Patente pendente sueco arquivado pelo requerente na mesma data que o presente pedido e sob o título: Dispositivo e Método para manutenção de uma barreira de fluxo de gás entre dois volumes interconectados” (SE0900911-9) cujo pedido é aqui incorporado como referencia, ar estéril é introduzido na zona de enchimento 9 através de dispositivos de entrada (não mostrado) colocados em uma porção superior da mesma.

Adicionalmente, numerosos dispositivos de saída 41 para evacuação de ar colocados na porção inferior 43 da máquina de embalagem, dentro da zona de enchimento 9. Após o enchimento, as garrafas de papelão são alimentadas à zona de vedação 11 para vedação do fundo e da zona de dobrageml3, e assim a zona amortecedora 15, para a formação final. Finalmente, as garrafas de papelão, acabadas, cheias, saem da máquina de embalagem 1 via a estação de alimentação de saída 21. Depois de descarregada, a transportadora 25 viaja de volta através do duto 29 para a estação de alimentação 17, para carregamento de novas garrafas de papelão não cheias.

Deve ser notado que os dispositivos de saída dentro das zonas de preaquecimento, gaseificação, ventilação e enchimento são todos do mesmo tipo e receberam o mesmo numeral de referencia, i. e., 41. Adicionalmente, todos os detalhes em torno das diferentes operações não são mostrados e discutidos aqui. Entretanto, a operação de esterilização descrita acima e o equipamento correspondente é descrita em maiores detalhes no Pedido de Patente Pendente sueco arquivado pelo requerente na mesma data que o presente pedido e sob o título: “Um dispositivo e método para esterilização de embalagens”(SE- 0900907-7), cujo Pedido é aqui incorporado como referencia.

Para alcançar e manter satisfatoriamente a esterilização das garrafas de papelão, é importante controlar as condições prevalecentes nas diferentes zonas da máquina de embalagem 1. Por exemplo, é necessário assegurar-se de que a concentração de agente de esterilização gasoso dentro da zona de gaseificação é suficientemente alta. Adicionalmente, quando uma garrafa de papelão tiver sido esterilizada pela passagem através das zonas de preaquecimento, gaseificação e ventilação, é importante manter pelo menos o interior e parte do exterior dela ( como é discutido adicionalmente no pedido de patente pendente acima referenciado)em um ambiente estéril até que tenha sido cheia e fechada por uma vedação de fundo. Portanto, é essencial assegurar-se de algumas condições de higiene, não apenas dentro da zona de ventilação, mas também dentro das zonas de enchimento e preaquecimento 3. Alcançar esses objetivos é um desafio, especialmente devido à natureza aberta da máquina de embalagem.

De acordo com a presente invenção, os objetivos acima são atingidos mantendo diferentes pressões em diferentes partes da máquina de embalagem. Mais particularmente, a primeira pressão Pl é mantida dentro de uma primeira área contínua Al, da máquina de embalagem 1, cuja primeira área está incluída na zona de preaquecimento 3, na zona de gaseificação 5, na zona de ventilação 7, e na zona de enchimento 9. Uma segunda pressão P2 é mantida dentro de uma segunda área da máquina de embalagem 1, cuja segunda área é adjacente à primeira área e incluída na seção de alimentação.

Adicionalmente, uma terceira pressão P3 é mantida dentro de uma terceira área A3 da máquina de embalagem 1, cuja terceira área A3 da máquina de embalagem 1, cuja terceira área é adjacente à primeira área e incluída na zona de vedação 11. Os limites entre as áreas, o primeiro limite I coincidindo coma s áreas, um primeiro limite I coincidindo com o limite entre a estação de alimentação 17 e a zona de preaquecimento 3, e um segundo limite II coincidindo com o limite entre a zona de enchimento 9 e a zona de vedação 11, tendo sido ilustrado pontilhado quadrado, linhas em negrito nas figuras .

As diferenças de pressão são mantidas por dispositivos que incluem o dispositivo de suprimento 31 para prover ar estéril à máquina de embalagem, os dispositivos de saída 41 colocados dentro da primeira área Al e o duto 29 conectando a estação de alimentação 17 e a zona de vedação 11, via a zona amortecedora 15. Os dispositivos para manter a pressão incluem adicionalmente um primeiro dispositivo 45 na forma de um defletor (ilustrado na figura 4) colocado ortogonal à direção de transporte T no primeiro limite I e um segundo dispositivo 47 na forma de um defletor (ilustrado na figura 3) colocado ortogonal à direção de transporte T no segundo limite II. A finalidade dos defletores é limitar as respectivas seções transversais localmente nos limites para promover a manutenção das pressões desejadas nas diferentes áreas da máquina de embalagem, a qual será adicionalmente discutida abaixo. Como é aparente a partir da figura, o projeto dos defletores é adaptado à respectiva seção transversal nos primeiro e segundo limites, I e II. O defletor colocado no primeiro limite I cobre a seção transversal retangular o tanto quanto possível embora permitindo ainda a passagem das embalagens através de uma abertura no mesmo. O defletor colocado no segundo limite I cobre a seção transversal em forma de ampulheta, as embalagens podendo passar sobre o defletor. A finalidade da seção transversal em forma de ampulheta do segundo limite é divulgado em detalhes no pedido de patente pendente sueco arquivado pelo requerente na mesma data do presente pedido, sob o título: “um dispositivo e um método para manter uma barreira de fluxo de gás entre dois volumes de um canal “(SE-0900913-5), cujo pedido é aqui incorporado como referencia. O dispositivo de suprimento 31 é conectado à terceira área A3 e alimenta ar estéril diretamente à mesma. Parte desse ar é guiada através da zona amortecedora 15 e do duto 29 para provisão de ar para a segunda área A2 . Esse guia de ar é promovido pela segunda pressão P2 sendo mais baixa que uma pressão dentro da zona amortecedora 15, P_zonaamortecedora em troca sendo mais baixa que a terceira pressão P3. Os dispositivos de saída 41 dentro da primeira área Al evacuam o peróxido de hidrogênio gasoso e ar que é adequadamente cuidado, i. e., o peróxido de hidrogênio é degradado antes de ser emitido (não será adicionalmente descrito aqui).

A alimentação de ar estéril pelo dispositivo de suprimento 31, o influxo total na primeira área Al através dos dispositivos de entrada, dentro das zonas de preaquecimento, gaseificação, ventilação e enchimento e o total de fluxo de saída a partir da primeira área Al através dos dispositivos de saída 41 são tais que as pressões desejadas dentro das áreas diferentes da máquina de embalagem são obtidas. Em seguida, as seguintes relações de fluxo de massa são alcançadas.

m_sd+Xm_id>^m_od e >Jm_od >m_id onde sd= dispositivo de suprimento , id=dispositivo de entrada e od= dispositivo de saída. Para alcançar essas relações, m_sd e m_od podem ser ajustados enquanto m_id é determinado pelo processo de esterilização de embalagens, e assim essencialmente fixados em uma aplicação específica.

Quando as pressões desejadas são obtidas, a segunda e a terceira pressões, P2 e P3, dentro da segunda e da terceira áreas, A2 e A3, respectivamente, são mais altas do que a primeira pressão Pl dentro da primeira área Al. Assim o peróxido de hidrogênio se toma preso dentro da primeira área Al, em outras palavras, o peróxido de hidrogênio é evitado de vazar para dentro do resto da máquina de embalagem e pode apenas deixar a máquina de embalagem através de evacuação forçada. Consequentemente, emissões de peróxido de hidrogênio a partir da máquina de embalagem podem ser eliminadas, o consumo de peróxido de hidrogênio pode ser mantido relativamente baixo e a concentração de peróxido de hidrogênio dentro da zona de gaseificação pode ser mantida suficientemente alta para uma esterilização satisfatória. Além do mais, quando as pressões desejadas tiverem sido obtidas, a segunda e a terceira pressões são mais altas do que a quarta pressão P4 que prevalece fora da máquina de embalagem. Adicionalmente, como é adicionalmente explicado no pedido de patente intitulado: “Máquina de embalagem e Método de embalagem I” (SE0900909-3), a zona de dobragem 13 e a estação de alimentação de saída 21 são separadas por meio de defletores tal que as pressões, P_{20na fínal de} dobragem,e Pestaçao de saída de produção respectivamente, prevalecendo aí se torna mais baixa do que a pressão P_{zona bu}ffer dentro das zona buffer 15, a qual em troca (como mencionado acima) é mais baixa do que a pressão P3 dentro da terceira área A3, i.e. a zona de vedação. Entretanto, as pressões dentro da área de dobragem final e a estação e alimentação de saída estão ainda mais altas do que a quarta pressão circundante P4. No todo, isso significa que ar não limpo vindo dos arredores é evitado de entrar na máquina de embalagem 1 através das zonas de alimentação e estações de alimentação de saída 17 e 21, respectivamente, as quais são apenas as únicas aberturas em direção aos arredores durante operação normal da máquina de embalagem 1. Também, o ar de dentro da zona de dobragem final 13 e da estação de alimentação de saída 21 é evitado de entrar no resto da máquina de embalagem, o que é benéfico, uma vez que o nível de higiene dentro da zona de dobragem final e da estação de alimentação de saída pode ser inferior aquele de outras partes da maquina de embalagem. Portanto, a despeito da natureza aberta da maquina de embalagem, a contaminação de seu interior pela entrada de ar não limpo vindo do exterior pode ser evitada pela manutenção de algumas pressões dentro de diferentes partes da máquina. Adicionalmente, a despeito do fato de que seja mantida uma sobre pressão na máquina, pelo menos nas partes maiores da máquina de embalagem, as emissões de peróxido de hidrogênio a partir da máquina de embalagem podem ser zeradas.

A primeira pressão PI mantida dentro da primeira área Al pode ser mais baixa ou mais alta do que a pressão circundante A4. As vantagens acima serão alcançadas em qualquer caso em que as proporções das pressões especificadas acima são consumadas, i.e.,

P3=P zona de vedação >P buffer zone>P2, e

P2, P3>Pl,P4e

P buffer zone>zona final de dobragem, P estação de alimentação de saída >P4.

A Figura 5 ilustra uma máquina de embalagem (não ilustrada em sua totalidade) de acordo com uma segunda configuração da presente invenção. Para a maior parte, a descrição acima da máquina de embalagem de acordo com a primeira configuração da presente invenção é válida também para a segunda invenção. Portanto, a seguir, serão descritas principalmente as características que diferem da segunda configuração.

A diferença entre a primeira e a segunda configuração está no procedimento e no equipamento para prover ar limpo para a máquina de embalagem, na segunda e terceira áreas da mesma, para alcançar e manter as condições de pressão desejadas. Na primeira configuração acima descrita, o duto 29 é usado não apenas como um canal de retomo para a transportadora 25, mas, também para guiar ar limpo introduzido na terceira área para a segunda área da máquina de embalagem. Consequentemente, é necessário apenas um dispositivo de suprimento de ar 31. Também, na segunda configuração, o duto (não ilustrado na Figura 5), o qual é semelhante ao duto 29 descrito acima, é usado como um canal de retomo para a transportadora 25. Entretanto, ele não se destina a guiar ar limpo entre as diferentes áreas da máquina de embalagem 1. Ao invés, a máquina de embalagem 1 de acordo com a segunda configuração da invenção inclui dois dispositivos de suprimento de ar 31 do mesmo tipo descrito anteriormente. Um deles é conectado à segunda área A2 e se alimenta de ar estéril diretamente para dentro do mesmo.

Pela segunda configuração da presente invenção, uma primeira pressão Pl é mantida dentro da primeira área Al, a qual é menor que uma segunda e terceira respectiva pressão P2 e P3 mantidas dentro da segunda e terceira áreas A2 e A3. Adicionalmente, a segunda e a terceira pressões são mais altas do que a pressão P4, prevalecente fora da máquina de embalagem. Adicionalmente, a terceira pressão P3 é mais alta do que as pressões mantidas dentro da zona amortecedora , da zona de dobragem final e da estação de alimentação de saída , as quais, em troca são mais altas do que a P4. Entretanto, as proporções de pressão são as mesmas daquelas especificadas para a primeira configuração da presente invenção, inicialmente descrita. Entretanto, na segunda configuração, diferentemente da primeira configuração, como descrito anteriormente, , não há ganho particular nessa conexão, assegurando que a terceira pressa o dentro da terceira área e a pressão dentro da zona amortecedora são mais altas que a segunda pressão dentro da segunda área. Portanto, em todos esses dispositivos em que a proporção da pressão que precisa ser consumada em conexão com a segunda configuração da presente invenção para alcançar as vantagens mencionadas anteriormente, são:

P2, P3>P1, P4, e

P3= P zona de vedação >P zona amortecedora >P zona final de dobragem >P4.

Deve ser esclarecido que essas diferentes pressões, em ambas as configurações de exemplo, não precisam ser constantes e podem variai. Como um exemplo, a pressão Pl dentro da primeira área de máquina de embalagem 1 pode diferir entre as diferentes partes da primeira área.

As configurações acima descritas poderiam ser vistas apenas como exemplos. Uma pessoa qualificada na arte percebe que essas configurações podem ser modificadas e variadas de inúmeras maneiras desviando-se da concepção inventiva.

Como um exemplo, as posições dos limites entre ditas áreas da máquina de embalagem são dependentes das circunstancias particulares prevalecentes. Portanto, essas posições podem variar como uma função de numerosos parâmetros diferentes, tal como, por exemplo, a taxa de alimentação de ar externo, as taxas de influxo nos dispositivos de entrada as taxas de fluxo de saída nos dispositivos de saída e o projeto físico, e. g., as posições de defletores, da máquina de embalagem. Portanto, como um exemplo, de acordo com uma configuração alternativa, os limites entre a primeira e a segunda áreas Al e A2 poderiam coincidir com os limites entre as zonas de gaseificação e de preaquecimento 5 e 3, respectivamente. De forma semelhante, os limites entre a primeira e a terceira áreas Al e A3 poderiam coincidir com os limites entre as zonas de gaseificação e de ventilação, 5 e 7.

Adicionalmente, nas configurações acima descritas, os dispositivos de suprimento de ar são colocados para prover ar estéril à máquina de embalagem. Entretanto, dependendo da aplicação específica, o ar a ser provido à máquina de embalagem pode ter diferentes graus de pureza.

Adicionalmente, na segunda configuração acima descrita, dois dispositivos de suprimento de ar semelhantes são usados para uma provisão para a segunda e terceira áreas da máquina de embalar. Naturalmente, dois dispositivos de suprimento de diferentes tipos poderiam, ao invés, ser usados, especialmente se houvesse diferentes demandas no nível de pureza do ar a ser provido às diferentes áreas.

Adicionalmente, na primeira configuração acima descrita, o duto 29 é usado tanto como um canal de retorno para a transportadora e para guiar o ar da terceira para a segunda área da máquina de embalagem. Certamente, de acordo com uma configuração alternativa, a máquina de embalagem podería, ao invés disso, ter dois dutos separados, um servindo como um canal de retomo transportador e um servindo como um guia de ar.

Finalmente, a máquina de embalagem da presente invenção pode, com certeza, ser usada para produzir outras embalagens diferentes das garrafas de papelão.

A zona de gaseificação pode utilizar uma esterilização úmida, onde o agente de esterilização é deliberadamente condensado sobre as superfícies das embalagens, depois do que o agente de esterilização condensado é evaporado. Com essa finalidade, a zona de ventilação pode incluir ou ser precedida por uma zona que inclua dispositivos de aquecimento para aceleração da evaporação.

Com o intuito de simplificar, as garrafas de papelão, independentemente de quais operações foram executadas nelas, foram demonstradas da mesma e mais simples maneira através das figuras.

Deve ser explicado que componentes não necessários para descrever a presente invenção foram omitidos, tanto nas figuras como no texto e que as figuras não são desenhadas dentro de uma escala. Adicionalmente, as figuras foram simplificadas para uma alta extensão (elementos irrelevantes, entre outros, foram omitidos).

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Máquina de embalagem (1) compreendendo uma zona de gaseificação (5) para expor as embalagens (27) a um agente de esterilização gasoso, e uma extremidade de alimentação de entrada (19) onde as embalagens são recebidas na máquina de embalagem, uma extremidade de alimentação de saída (23) onde as embalagens saem da máquina de embalagem e um transportador (25) para transportar as embalagens através da zona de gaseificação em uma direção de transporte (T), caracterizada pelo fato de incluir dispositivos para manter uma primeira pressão (Pl) dentro da primeira área (Al) da máquina de embalagem colocada entre a extremidade de alimentação de entrada e a extremidade de alimentação de saída e incluindo pelo menos uma zona de gaseificação, uma segunda pressão (P2) dentro de uma segunda área (A2) da máquina de embalagem colocada entre a extremidade de alimentação de entrada e a dita primeira área, adjacente à dita primeira área e uma terceira pressão (P3) dentro de uma terceira área (A3) da máquina de embalagem colocada entre a dita primeira área e a extremidade de alimentação de saída adjacente à dita primeira área, a segunda e terceira pressões (P2 e P3) são mais altas do que a primeira pressão (Pl) e mais alta que a quarta pressão (P4)prevalecendo fora da máquina de embalar e em que a terceira pressão (P3)mantida dentro de uma terceira área (A3) da máquina de embalagem é mais alta do que a segunda pressão (P2) mantida dentro da segunda área (A2) da máquina de embalagem.
2. Máquina de embalagem de acordo com a reivindicação (1), caracterizada pelo fato de que ditos dispositivos para manter a dita primeira, segunda e terceira pressão (Pl, P2, P3 ) na dita primeira, segunda e terceira área (Al, A2, A3), respectivamente, inclui um arranjo para prover ar limpo para a máquina de embalagem na dita segunda e terceira áreas e numerosos dispositivos de saída (41) para evacuação de gás colocados dentro da dita primeira área.
3. Máquina de embalagem (1) de acordo com a reivindicação

2, caracterizada pelo fato de que dito arranjo inclui dispositivos de suprimento de ar limpo (31) conectados à dita terceira área (A3) da máquina de embalagem e um duto (29) conectando dita terceira área à dita segunda área (A2) da máquina de embalagem.
4. Máquina de embalagem (1) de acordo com a reivindicação

3, caracterizada pelo fato de que a transportadora (25) é contínua e o duto (29) é usado como um túnel de retomo para o mesmo.
5. Máquina de embalagem (1) de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que dito arranjo inclui dois dispositivos de suprimento de ar limpo (31), um conectado à dita segunda área (A2) da máquina de embalagem e um outro conectado à dita terceira área (A3) da máquina de embalagem.
6. Máquina de embalagem (1) de acordo com qualquer das reivindicações 1-5, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente os dispositivos de entrada (37) para introduzir o agente de esterilização gasoso na zona de gaseificação (5), os dispositivos de entrada sendo colocados em uma porção superior (39) da zona de gaseificação e os dispositivos de saída (41) sendo colocados em uma porção inferior (43) da maquina de embalagem.
7. Máquina de embalagem (1) de acordo com qualquer das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que ditos dispositivos para manter ditas primeira, segunda e terceira pressões (Pl, P2, P3) nas ditas primeira, segunda e terceira áreas (Al, A2, A3), respectivamente, inclui um primeiro dispositivo (45) colocado essencialmente ortogonal à direção de transporte (T) no primeiro limite 1 entre as ditas primeira e segunda áreas para limitar uma primeira seção transversal na mesma, e um segundo dispositivo (47) colocado essencialmente ortogonal à direção de transporte em um segundo limite (II) entre as ditas primeira e terceiras áreas para limitar uma segunda seção transversal nas mesmas.
8. Máquina de embalagem (1) de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o primeiro e o segundo dispositivos (45, 47) incluem um primeiro e um segundo defletor, respectivamente, cada um construído de forma a permitir a passagem das embalagens (27).
9. Método de embalagem caracterizado pelo fato de que inclui receber, em uma extremidade de alimentação de entrada (19), embalagens (27), na máquina de embalagem 1, transportar as embalagens através de uma zona de gaseificação (5) em uma direção de transporte (T), expondo, na zona de gaseificação, as embalagens, a um agente de esterilização de embalagem, e sair em uma extremidade de alimentação de saída (23), as embalagens, a partir da máquina de embalagem, caracterizado adicionaimente pelo fato de incluir a manutenção de uma primeira pressão( Pl) dentro de uma primeira área (Al )da máquina de embalagem, colocada entre a extremidade de alimentação de entrada e a extremidade de saída da produção e incluir pelo menos a zona de gaseificação, mantendo uma segunda pressão (P2) dentro de uma segunda área (A2) da máquina de embalagem colocada entre a dita extremidade de alimentação de entrada e a dita primeira área, adjacente à dita primeira área e manter a terceira pressão P3 dentro de uma terceira área ( A3) da máquina de embalagem colocada entre a dita primeira área e a extremidade de saída de produção, adjacente à dita primeira área, a segunda e a terceira pressões (P2, P3) sendo maiores do que a primeira pressão Pl e maior do que a quarta pressão P4 prevalecendo fora da máquina de embalagem, e a terceira pressão (P3 )adicionalmente sendo maior que a segunda pressão( P2).
10. Método de embalagem de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que mantendo ditas primeira, segunda e terceira pressões (Pl, P2, P3) nas ditas primeira, segunda e terceira áreas (Al, A2, A3), respectivamente, inclui prover ar limpo à maquina de embalagem (1) nas ditas segunda e terceiras áreas e evacuando gás a partir da máquina de embalagem na dita primeira área.
11. Método de embalagem de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que compreende receber o ar limpo na dita terceira área (A3) da máquina de embalar (1) antes de passar um pouco desse ar para a dita segunda área (A2) da máquina de embalagem através de um duto (29) conectando as ditas segunda e terceiras áreas.
12. Método de embalagem de acordo cm a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que compreende usar o duto (29) como um túnel de retomo para o transportador (25), o qual é contínuo.
13. Método de embalagem de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que compreende receber o ar limpo diretamente em ambas as ditas segunda e terceira áreas (A2 e A3) da máquina de embalagem (1)·
14. Método de embalagem de acordo com uma das reivindicações 10-13 caracterizado pelo fato de que compreende introduzir o agente de esterilização gasoso em uma porção superior (39) da zona de gaseificação (5) e evacuar o gás da máquina de embalagem (1) em uma porção inferior (43) da mesma.
15. Método de embalagem de acordo com uma das reivindicações 9-14, caracterizado pelo fato de que manter ditas primeira, segunda e terceira pressões (Pl, P2, P3) nas ditas primeira, segunda e terceira áreas (Al, A2, A3), respectivamente, inclui limitar essencialmente ortogonalmente à direção de transporte (T), uma primeira seção transversal em um primeiro limite entre dita primeira e segunda áreas, e uma segunda seção transversal em um segundo limite entre ditas primeira e terceira áreas.