MX2008000775A - Metodo y aparato para esterilizar envases. - Google Patents

Abstract

La presente invencion se refiere a un metodo para suministrar un gas o una mezcla de gas al interior de envases parcialmente formados los cuales estan listos para llenar, antes de un llenado y sellado subsiguiente de los envases en una maquina de llenado. El metodo se caracteriza porque el gas o mezcla de gas suministrada en cualquier momento dado se suministra como un flujo el cual es radial, externa e internamente definido con relacion a la pared interna del envase, el flujo es angulado con respecto al eje longitudinal principal geometrico del envase el cual cruza su abertura de modo que el flujo, puesto que es definido por la pared interna del envase, es positivamente controlado para la formacion de un vortice de flujo helicoidal. La invencion tambien se refiere a un aparato.

Description

MÉTODO Y APARATO PARA ESTERILIZAR ENVASES CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se refiere a un método y un aparato para esterilizar envases al menos parcialmente formados los cuales son envases listos para llenar, en una máquina de llenado. El término estéril se toma para significar en la siguiente descripción que el envase, después de la esterilización, logra un nivel de esterilización el cual es designado comercialmente estéril. Más precisamente, la presente invención se refiere a un método, previo al llenado de tales envases, de tratamiento y esterilización de los mismos en una máquina de llenado antes de un llenado aséptico subsiguiente. Los envases tienen un extremo abierto y uno cerrado. Un primer contexto en el cual el método de acuerdo con la presente invención se puede implementar es en conexión con el suministro introductorio, antes del llenado de tales envases, de aire caliente desde el extremo abierto de los envases para que para calentarlos con una visión, en una etapa de esterilización más tarde, para prevenir que el gas de esterilización se condense en las paredes de los envases. Otra manera para implementar el método es suministrar aire templado estéril una vez que el envase se ha gasificado con gas de esterilización. El propósito es ventilar el gas de Ref. 189324 esterilización. Más específicamente, la presente invención se refiere a un método para suministrar y remover un gas opcional, por lo tanto también el gas de esterilización a y del extremo abierto del envase. La presente invención adicionalmente se refiere a un aparato el cual es incluido en un gran contexto para realizar una esterilización de envases con gas en la máquina de llenado donde el gran contexto comprende, por una parte, una zona de calentamiento, y por otra parte una zona de esterilización o una combinación de las mismas y adicionalmente una zona de ventilación. El agente de esterilización se propone para permanecer en forma de gas en toda la etapa de esterilización completa y se propone que sea reutilizado al grado más alto posible. Para una descripción más detallada de un tipo de un aparato y un método para producir y esterilizar un envase el cual es referible a este grupo, la referencia se hace a la solicitud internacional publicada WO 2004/054883.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN En las máquinas de llenado de este tipo, se ha hecho uso previamente de un método de procedimiento el cual ocasiona que, durante la etapa de esterilización de gas, un gas de esterilización se suministre centralmente en conjunto con el extremo abierto de cada envase. Por razones de ingeniería de proceso, el flujo de gas de esterilización se ha dejado permanecer constante, sin considerar los movimientos necesarios en la máquina de llenado. Esto es enlazado a la situación que la tecnología relevante es aplicable en conexión con las máquinas de llenado de diferentes tipos, tal como también aquellas del tipo de llenado con tubo o llenado en carrusel. Se ha probado que, en ciertos casos, puede existir un riesgo menor que el gas de esterilización el cual, en una manera previamente conocida, se suministra a envases de este tipo en algunos casos no alcanza las áreas pequeñas y cavidades del envase las cuales se ubican al menos fácilmente accesibles con relación al dispositivo de suministro de agente de esterilización. Esto se aplica particularmente a tales envases los cuales exhiben una relación relativamente grande entre su longitud y su sección transversal de eje principal. Se ha asumido durante mucho tiempo que es posible alcanzar estas áreas pequeñas y cavidades de los envases ubicadas al menos fácilmente accesibles manteniendo un flujo de masa de gas constante alto en el gas de esterilización suministrado. Sin embargo, no se ha establecido ahora que, arriba de todos los ciertos casos, existe un riesgo que el nivel preseleccionado de esterilización no se logrará simplemente por esta medida.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Un objeto de la presente invención es describir un método, con el mejor control dominante concebible previo al llenado de un envase listo para llenar bajo condiciones asépticas, para realizar un proceso de esterilización con gas del interior del envase al nivel preseleccionado de esterilización, con un flujo de masa de gas considerablemente inferior de los gases o mezclas de gas suministradas cuando se compara con la técnica anterior. Más específicamente, un objeto de la presente invención es describir un método el cual, en particular en el caso específicamente descrito, hace obvio el riesgo que la esterilización será incompleta, al mismo tiempo cuando el flujo de masa de los gases suministrado es grandemente reducido comparado con la técnica anterior. Todavía un objeto adicional de la presente invención es realizar un método el cual produce un nivel considerablemente mayor de reutilización del gas de esterilización suministrado. Todavía un objeto adicional de la presente invención es describir un aparato para, por una parte, realizar una reducción del riesgo de re-infección o contaminación con una visión para ser más capaz de garantizar la vida en anaquel del producto el cual es posteriormente llenado en el envase,' y, por otra parte, para realizar una reducción del flujo de masa de gas en conexión con la esterilización y mejorar la economía del proceso, por lo cual las posibilidades considerablemente mejoradas ocurrirán para la reutilización, en particular relacionadas con el gas de esterilización suministrado. Como un resultado, la expansión no intencional del gas de esterilización en la cámara aséptica se puede restringir a un grado mayor uniforme que antes. La cámara consiste, por una parte, de una unidad para el suministro de aire caliente, y, por otra parte, de una unidad paras el suministro y remoción del agente de esterilización, y también una unidad para la ventilación de envases del gas de esterilización antes que se llenen. De acuerdo con la presente invención, se proporciona un método del tipo descrito por vía de introducción de esta especificación por medio del cual los propósitos descritos anteriormente son logrados porque cada flujo de gas suministrado respectivo, en particular el agente de esterilización gaseoso, se suministra como un flujo el cual es radialmente tanto externamente como internamente definido con relación al envase. El flujo es angulado con respecto al eje principal geométrico del envase el cual cruza su abertura a un ángulo recto que, puesto que se define por la pared interna del envase, forma un vórtice de flujo helicoidal positivo. El vórtice el cual se forma tiene una capacidad muy buena de alcanzar todas las cavidades y rincones en el envase. El vórtice de flujo así creado forma, como una consecuencia que debe, por algún medio, encontrar una forma de salir de nuevo, un flujo de retorno central gracias a una presión de gas inferior en esta región central. Por esto, la velocidad del gas puede, sin considerar el tipo de gas el cual se emplea, ser reducida. Una ventaja inherente en la presente es que es posible eliminar vórtices de flujo positivos en la cámara de tratamiento. Además, se proporcionará de acuerdo con la invención un aparato para reducir el método en efecto el cual comprende una boquilla para cada flujo de gas respectivo, el cual incluye al menos un medio de suministro de gas el cual es dirigido/angulado con relación a un plano que incluye uno de los ejes principales geométricos del envase el cual cruza su abertura de modo que el flujo de este, cuando choca con la pared interna del envase, desarrolle y mantenga una radial tanto internamente como externamente definida, tan buena como un flujo helicoidal. Para lograr la mejor distribución de flujo posible cuando el gas se suministra, se ha probado en ensayos hasta ahora que el medio de suministro deberá incluir algunas diez aberturas irregulares, donde cada una de las mismas además ventajosamente deberá estar angulada de tal manera que hace un ángulo de menos de 8o a cada uno de los dos planos de simetría al envase el cual tiene el eje de simetría que cruza la abertura bajo un ángulo recto como una línea común. Esto implica más precisamente que cada abertura es dirigida en una primera dirección ligeramente periféricamente y en una segunda dirección ligeramente hacia el centro del envase. Por lo cual no solamente se logrará la ventaja que ocurra un flujo helicoidal el cual alcanza las cavidades y rincones en cualquier parte dentro del envase, incluyendo la región inferior, sino también que el gas suministrado, en una manera altamente elegante y controlada, se apartará del envase en un flujo el cual es contra-dirigido al flujo helicoidal y el cual toma lugar en o cerca del centro del envase. Esto implica al mismo tiempo que una reutilización de los gases suministrados simplemente se puede colocar en efecto, por ejemplo porque una salida se puede proporcionar en asociación con el centro del aparato de suministro de gas de acuerdo con la invención.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LAS FIGURAS La presente invención ahora será descrita con mayor detalle posteriormente, con referencia a una modalidad mostrada en las figuras acompañantes. En las figuras acompañantes : La figura 1 es una vista en sección transversal de un aparato de acuerdo con la invención como una ilustración explícita de la función de la invención; La figura 2 es una vista isométrica de un aparato actual de acuerdo con la presente invención; La figura 3 es una vista despiezada isométrica del mismo aparato; y La figura 4 es una sección transversal a través del centro del aparato en cuestión con un envase propuesto para esterilización ubicado debajo.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La vista en sección transversal ilustrada en la figura 1 muestra la función fundamental de la invención. Un envase 1 en una secuencia de envases idénticos y con, en este caso, un fondo abierto corre a lo largo de una banda para la indización progresiva de, por ejemplo, cuatro envases 1 en un tiempo en la dirección de la máquina DM. Aquellas etapas en las cuales el envase al menos sustancialmente pasa son una para calentar el envase a aproximadamente 70°C, y una para esterilizar el envase con peróxido de hidrógeno gaseoso u otro gas de esterilización, y una para la ventilación del mismo con aire estéril. En este contexto, se deberá observar que estas etapas no necesitan ser completamente etapas de acción única sino, si se desea, pueden ser "en fase" en el sentido que, por ejemplo, la etapa de calentamiento puede ser progresivamente mezclada con la etapa de esterilización en un grado incrementado en la dirección de la máquina de modo que el número de aperturas de gas de esterilización incrementa progresivamente. Con tal modificación del método de procedimiento, se logrará un efecto favorable en la forma de una esterilización temporalmente más larga y por lo cual más eficiente. Una vez que estas etapas se han pasado, el llenado toma lugar seguido por el sellado de cada envase 1 respectivo. Sin considerar si es aire caliente, gas de esterilización o aire de ventilación estéril el cual se suministra en los canales 2 ilustrados en la figura 1 en un aparato 3 de acuerdo con la invención, se puede que averiguar que el flujo el cual resulta en que los canales 2, en sus extremos inferiores, sean angulados de tal manera que hacen un ángulo de menos de o igual a 8o a ambos planos de simetría los cuales exhiben el eje de simetría H el cual cruza la abertura del envase a un ángulo recto como una línea común, por lo tanto son angulados en una primera dirección un poco periféricamente y en una segunda dirección ligeramente hacia el centro del envase imparte la mejor forma helicoidal de vórtice concebible al flujo de gas angulado debajo del envase en su forma. Además, cuando el gas se suministra para lograr la mejor distribución de flujo posible en toda forma en el "fondo" del envase 1, el número de canales 2 deberá, como experimentos también lo han demostrado, ser adaptado al volumen de los envases o su circunferencia en asociación con el extremo abierto de los envases; cuanto más grande el volumen/circunferencia tanto mayor el número de canales. En la modalidad ilustrada aquí, el aparato incluye diez canales 2 uniformemente distribuidos a lo largo de la región superior del aparato descrito 3. Una vez de nuevo es apreciable señalar que los experimentos los cuales se han realizado con agua como un medio han demostrado que el medio el cual se alimenta vía los canales 2 con esta configuración fluirá del envase como un flujo sustancialmente central hacia arriba en el envase 1 para, en su región superior 4, que sea capaz de fluir en un canal de retorno central 5. Como se sugiere por las líneas quebradas en la parte superior de la figura, el canal 5 puede descargar directo como número de referencia 6. El efecto deseado será logrado dependiendo de la cantidad de gas suministrado, ya sea como calentamiento mejorado, esterilización mejorada o ventilación mejorada. La figura 2 muestra un montaje de gasificación 8 que comprende un aparato 3 de acuerdo con la invención en un estado compuesto integrado con el montaje 8. El montaje 8 tiene una cámara de entrada 9 con una conexión de entrada de gas central 10 y una placa 11 para fijar el montaje a una máquina de llenado (no mostrada) . En asociación con la figura 2, la figura 3 es una vista despiezada en perspectiva del montaje 8. Por consiguiente, el aparato 3 también se muestra aquí en perspectiva, por esta razón sus diversas partes componentes, arriba de todos los canales 2 son claramente evidentes. El hecho que los canales 2 sean diez en número es, como se mencionó anteriormente, una coincidencia, puesto que el número depende de la circunferencia. Finalmente, la figura 4 muestra el montaje 8 como una sección transversal central en una posición correspondiente a aquella la cual el montaje 8 puede tener cuando corre en la producción. Con una vista para hacer una comparación con la figura 1 posible, esta figura muestra una configuración de flujo imaginaria correspondiente a aquella la cual se ilustra en el dibujo de boceto fundamental en la figura 1. Una breve descripción se dará posteriormente de la operación fundamental del aparato. El suministro con gas del tipo deseado toma lugar continuamente en la conexión de afluencia central 10. En lo que el gas suministrado primero llena la cámara de afluencia 9, el flujo el cual se alimenta al envase 1 vía los canales 2 será capaz de mantener una presión uniforme y constante. Los canales 2 son oblicuamente inclinados en la manera descrita anteriormente (menos de 8o con relación a los dos planos de simetría angulados mutuamente rectos) por lo cual originan un flujo de gas helicoidal 13 a lo largo de la periferia interna 14 del envase. Cuando el flujo de gas alcanza el fondo 15 del envase 1, el flujo, como una consecuencia de la presión de gas inferior en el centro del envase, procurará dejar el envase en esta sección. Por consiguiente, el flujo de retorno también toma lugar fuera del envase del gas suministrado en una manera controlada. Cuando el flujo de retorno alcanza la abertura del envase 1, se toma cuidado del canal de retorno 5, en cuya región superior este se desvía aproximadamente 180° para ser conducido vía la periferia externa del envase.

La presente invención hace una reducción considerable del flujo de masa, por lo cual este flujo no constituye más tiempo un riesgo potencial de corrientes turbulentas que ocurren en la región de interfaz junto a y debajo del envase. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (13)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones :

1. En un aparato en una máquina de llenado, método para suministrar un gas o mezcla de gas al interior de envases parcialmente formados los cuales están listos para llenar, antes de un llenado y sellado subsiguiente de los envases, caracterizado porque el gas o mezcla de gas suministrada en cualquier momento dado se suministra como un flujo el cual es radial externa e internamente definido con relación a la pared interna del envase, el flujo es angulado con respecto al eje longitudinal principal geométrico del envase el cual cruza su abertura de modo que el flujo, puesto que es definido por la pared interna del envase, es positivamente controlado para la formación de un vórtice de flujo helicoidal.

2. Método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el interior de los envases es suministrado, progresivamente vía el extremo abierto de cada envase, por una parte con un flujo de aire caliente estéril, por otra parte con un flujo de agente de esterilización gaseoso, y también un flujo de aire estéril.

3. Método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque un agente de esterilización gaseoso es progresivamente mezclado con el flujo de gas de aire caliente inicialmente suministrado en la dirección de la máquina (DM) .

4. Método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la definición radial del flujo internamente en el envase es restringida por un flujo de retorno en la región central de cada envase.

5. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones, caracterizado porque el flujo es suministrado por medio de dos o más canales por extremo de envase abierto.

6. Método de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque los canales son angulados de modo que las direcciones de flujo de los mismos caen fuera de ambos planos de simetría los cuales tienen el eje de simetría (H) el cual a ángulos rectos cruza la abertura del envase como una línea común, es decir, son angulados en una primera dirección un poco periféricamente y son angulados en una segunda dirección ligeramente hacia el centro del envase.

7. Método de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque los canales son angulados menos que o igual a 8o en cada una de las primera y segunda direcciones, respectivamente .

8. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el flujo de las boquillas se mantiene continuamente tiempo extra.

9. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el flujo de gas suministrado, al menos cuando exclusivamente consiste de agente de esterilización, es recirculado para reutilización, de modo que una salida se proporciona centralmente en la boca de cada envase respectivo.

10. Aparato en una máquina de llenado para suministrar gas o mezclas de gas al interior de envases antes de un llenado y sellado subsiguiente de los mismos, caracterizado porque incluye una boquilla para el flujo de gas o mezcla de gas la cual incluye al menos un canal para gas o mezcla de gas el cual es angulado con relación a al menos un plano que contiene uno de los ejes principales geométricos (H) del envase el cual cruza la abertura del envase a un ángulo recto de modo que el flujo de éste, cuando choca en la pared interna del envase, desarrolla un flujo definido tanto radial, interna como externamente mientras forma un vórtice de flujo helicoidal positivamente impulsado.

11. Aparato de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado porque los canales son angulados de modo que su dirección de flujo cae fuera de los planos los cuales son paralelos con cualquiera de los planos de simetría los cuales tienen el eje de simetría (H) el cual cruza la abertura del envase a ángulos rectos como una línea común, y se dirigen en una primera dirección un poco periféricamente y en una segunda dirección ligeramente hacia el centro del envase.

12. Aparato de conformidad con la reivindicación 11, caracterizado porque el angulado de los canales es menor que o igual a 8o en cada dirección respectiva.

13. Aparato de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12, caracterizado porque incluye un equipo de recirculación de gas en la forma de una salida la cual es centralmente colocada en asociación con la boca de cada envase respectivo.