SE525036C2 - Anordning och metod för sterilisering, fyllning och försegling av en förpackning - Google Patents

Description

25 30 35 525 försluta, och uppfyller därmed dagens konsumentkrav pà sundhet och bekvämlighet. Om flaskans öppning hålls konstant kan flaskans form och volym lätt varieras, vilket möjliggör differentiering.

Aseptiska flaskfyllmaskiner är mycket skrymmande, komplicerade och dyra pà grund av de höga hygienkrav som ställs pà förpackningsmaterialet. Flaskorna och korkarna màste sköljas ur, desinficeras och steriliseras. Pà grund av komplexiteten byggs maskinen in i separata renrum.

Operatören kan antingen röra sig inom detta renrum eller enbart med hjälp av flexibla handskar med armar beröra nödvändiga funktioner i renrummet eller i maskinen. Om ett stillestànd uppstår i en aseptisk fyllmaskin och varar en längre stund mäste en omsterilisation utföras.

Varje onödigt stopp eller annan störning innebär en ökad risk för kontamination och ökade produktionskostnader, och bör således i möjligaste màn förhindras.

I US 5,928,607 beskrivs en metod och anordning för sterilisering av en flaska före fyllning av flaskan med en produkt. I den beskrivna anordningen används UV- strålning för transformering av syre till ozon vid fyllningsstationen. Ozonet flödar inyi flaskan och steriiiserar den därmed. nirektdärefcef fylls flaskan med en önskad produkt och förseglas. En excimerlampa används som källa för UV-strålningen.

Den i US 5,928,607 beskrivna anordningen har fördelen att den inte behöver vara inbyggd i ett sterilt renrum. Istället förminskas renrummet till att endast omfatta flaskans innandöme som steriliseras med ozon direkt före fyllningen, sà att flaskan inte hinner kontamineras mellan steriliseringen och fyllingen. En nackdel med denna anordning och metod är emellertid att ozonet kan reagera med produkten när ozonet drivs ut av produkten. Därmed kan produktens kvalitet försämras, vilket exempelvis kan resultera i att produkten får en oangenäm bismak. Även kvarvarande ozonrester i flaskan efter fyllningen kan reagera med produkten och ger i sig .. -vn- .- 10 15 20 25 30 35 en viss bismak. Ozonresterna sönderfaller efter en tid till syre. Om produkten exempelvis innehåller fettsyror som härsknar av syre är sådana ozonrester förödande för produktens hållbarhet.

Efter fyllning av en förpackning med en produkt ska förpackningen förseglas. Eftersom också försegling är en tekniskt komplicerad procedur transporteras den fyllda förpackningen vanligtvis vidare till en separat förseg- lingsmaskin, som skruvar på en gängad skruvkork eller trycker på en kapsyl om förpackningen är en flaska och bockar eller krymper på ett lock om förpackningen är en burk. Härvid är det återigen svårt att tillhandahålla sterila miljöförhàllanden till en rimlig kostnad.

Förseglingen måste vara steril och den fyllda förpack- ningen får inte hinna kontamineras mellan fyllningen och förseglingen.

I US 5,860,46l beskrivs ett förfarande för aseptisk fyllning av en flaska, eller en burk, vid vilket en separat mekanisk försegling används för fyllning och försegling av flaskan, utöver en manuell försegling avsedd att hanteras av konsumenten. Den mekaniska förseglingen är enkel att applicera på flaskan och sägs således minska kontamineringsrisken och den tekniskan komplexiteten vid förseglingen.

Den mekaniska förseglingen kan enligt några beskrivna varianter vara införlivad i en extra öppning i flaskans vägg, utöver den vanliga öppningen som används av konsumenten. Den mekaniska förseglingen och den extra öppningen är härvid endast avsedda för steriliseringen och fyllningen av flaskan, och bidrar således ändà till extra produktionskostnader och ökad risk för kontamina- tion av produkten om inte den slutliga förseglingen av den extra öppningen är hundra procent tät. Dessutom påverkas flaskan estetiskt av den extra öppningen och förseglingen.

En annan variant av den mekaniska förseglingen som visas i US 5,860,46l sätts i den vanliga öppningen före 10 15 20 25 30 35 525 036 4 fyllningen, varefter en manuell försegling såsom ett skruvlock eller en kapsyl sätts ovanpå den mekaniska förseglingen. Den mekaniska förseglingen finns i detta fall kvar i flaskans öppning när denna når konsumenten, och måste således tas bort av konsumenten eller förses med krokar eller dylikt så att den följer med den manuella förseglingen när denna avlägsnas från flaskan.

Enligt en ytterligare variant som visas i US 5,860,461 utgörs den mekaniska förseglingen av en rördel hos den manuella förseglingen, vilken rördel trycks ihop och därmed försluts efter fyllningen av flaskan. Denna variant av mekanisk försegling sträcker sig således ut från den manuella förseglingen på ett sätt som bland annat försämrar flaskans stapelbarhet.

Sammanfattning av uppfinningen Ett ändamål med föreliggande uppfinning är att tillhandahålla en förbättrad metod för sterilisering av en förpackning.

Ett annat ändamål med uppfinningen är att rillhandahålla en alternativ anordning för försegling av en förpackning, vilken anordning medger förbättrad sterilisering av förpackningen. -_ I ill För uppfyllande av dessa och andra ändamål tillhandahålles en anordning för försegling av en förpackning, såsom definieras i patentkrav 1, en metod för sterilisering, fyllning och försegling av en förpackning, såsom definieras i patentkrav 10, och användning av en anordning enligt krav 1, såsom definieras i patentkrav 22. Föredragna utföringsformer av föreliggande uppfinning definieras i de underordnade patentkraven.

Närmare bestämt innefattar en anordning för försegling av en förpackning, enligt en aspekt av föreliggande uppfinning, en perifer del anordnad att mekaniskt kopplas ihop med förpackningen omkring en öppning i förpackningen, vilken perifer del innefattar en lO l5 20 25 30 35 525 056 5 passage för invändig sterilisering av förpackningen och fyllning av förpackningen med en produkt efter att den perifera delen har kopplats ihop med förpackningen. Den uppfinningsenliga anordningen innefattar vidare en separat överdel för permanent, gastät försegling av passagen, vilken överdel är anpassad att sluta tätt mot och bilda en enhet med den perifera delen.

Med ”enhet” avses här någonting som utgör ett enda fysiskt objekt och som inte är avsett att delas upp i två eller flera separata objekt eller delar. Företrädesvis övergår ytan hos den perifera delen pà ett jämnt sätt i ytan hos överdelen, så att inga skarpa kanter eller skarvar finns mellan dessa delar.

Med en anordning enligt föreliggande uppfinning kan förbättrad sterilisering av en förpackning åstadkommas genom att nämnda perifera del har en passage som medger invändig sterilisering av förpackningen och fyllning av förpackningen med en produkt efter att den perifera delen har kopplats ihop med förpackningen. Således kan samtidig sterilisering av både förpackningens innandöme och det inre av förseglingsanordningens perifera de] ske med exempelvis ozon, varefter förpackningen fylls och ges en slutlig försegling i form av nämnda separata överdel; Risken för kontaminering och den tekniska komplexiteten vid slutförseglingen kan härvid minskas genom att den separata överdelen kan vara utformad att appliceras på ett enkelt sätt genom att exempelvis tryckas ihop med den perifera delen som redan sitter på förpackningen.

Eftersom den perifera delen är mekaniskt ihopkopplad med förpackningen kan denna försegling användas för konsumentens öppnande och återförslutande av förpack- ningen.

Med den uppfinningsenliga anordningen löses också ovannämnda problem med de olika varianterna av mekanisk försegling som visas i US 5,860,46l.

För det första behövs ingen extra öppning för fyllning av förpackningen då passagen i den perifera _. u-v u-. u u 10 15 20 25 30 35 525 036 6 delen av den uppfinningsenliga anordningen utnyttjas för detta ändamàl. Istället för den mekaniska förseglingen som beskrivs i US 5,860,46l kan en temporär försegling utnyttjas vilken kan göras ändå enklare såsom en del av steriliserings- och/eller fyllningsmaskinen eller i form av exempelvis en folie som passar ihop med den perifera delen av anordningen.

För det andra lämnas ingen separat mekanisk försegling kvar i förpackningens öppning som mäste avlägsnas av konsumenten. I det fall en folie utnyttjas för temporär försegling kan denna emellertid sitta kvar ihop med anordningens perifera del precis under nämnda överdel utan att vara till besvär för konsumenten.

För det tredje kan problem med försämrad stapelbarhet och försämrat utseende hos den färdiga förpackningen som helhet undvikas med föreliggande uppfinning, eftersom den slutliga förseglingen àstadkommes med nämnda överdel som bildar en enhet med den perifera delen. Överdelen och den perifera delen kan exempelvis tillsammans bilda formen av en konventionell skruvkork till en flaska, där den perifera delen innefattar skruvkorkens gängor.

Enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning är nämnda överdel färgad och/eller formad för att underlätta igenkänning av nämnda produkt bland andra produkter i liknande förpackningar. På marknaden krävs idag olika färger pà förseglingar såsom skruvkorkar, kapsyler etc. för att möjliggöra differentiering av förpackade produkter. Förseglingar i olika färger medför stor manuell hantering vilket i sin tur medför negativ hygienisk påverkan. Enligt denna utföringsform av uppfinningen kan färg- och formdifferentiering àstad- kommas genom att endast överdelen hos förseglings- anordningen ändras. Den manuella hanteringen kan härvid minskas bland annat i det att komplexiteten vid slut- förseglingen kan minskas. Istället för att slutförsegling sker genom att exempelvis en konventionell skruvkork 10 15 20 25 30 35 Uï F J 0"! CD LN Q\ 7 skruvas på förpackningen medelst ett vriddon och annan mekaniskt komplicerad utrustning i renrumsmiljö, varvid den komplicerade utrustningen svårligen kan hållas steril och driftstörningar lätt kan uppstå, kan slutförseglingen enligt denna utföringsform ske genom att anordningens överdel på ett enkelt sätt trycks ihop med den perifera delen som redan sitter fastmonterad på förpackningen. Överdelar, som med fördel är symmetriskt utformade, kan härvid på ett enkelt sätt matas i rör till "hoptryck- ningsanordningen”, vilken inte behöver vara så kompli- cerad och därmed är mer driftsäker och lättare att hålla steril. Den perifera delen, som exempelvis kan utgöra ”gängdelen” hos en vanlig skruvkork, kan skruvas på förpackningen utanför renrumsområdet med hjälp av utrustning som inte behöver uppfylla samma krav pà sterilitet.

Enligt en utföringsform av uppfinningen är nämnda förpackning en flaska. Enligt en annan utföringsform är förpackningen en burk. Emellertid skulle förpackningen kunna vara av vilken typ som helst, exempelvis också en kartong eller en påse.

Den perifera delen kan enligt en utföringsform p innefatta en cylindrisk del för omslutning av en yttre delyta hos nämnda förpackning omkring nämnda öppning.

Denna cylindriska del kan exempelvis vara ”sidodelen” hos en kork eller kapsyl, I en annan utföringsform innefattar nämnda perifera del gängor. Ett typiskt exempel pà en sådan perifer del är den gängade sidodelen hos en skruvkork, I ännu en annan utföringsform innefattar den perifera delen ett snäpporgan, det vill säga ett organ medelst vilket den perifera delen kan tryckas fast kring öppningen i förpackningen genom att den ”snäpper” eller hakar fast i förpackningen.

Enligt en annan utföringsform innefattar nämnda perifera del en ovansida till nämnda förpackning, i vilken ovansida en passage är införlivad för invändig 10 15 20 25 30 525 056 8 sterilisering och fyllning av förpackningen. En sådan ovansida kan typiskt vara ”locket” till exempelvis en aluminiumburk.

I en utföringsform av uppfinningen är nämnda perifera del formanpassad så att den sluter tätt mot ett tillslutningsorgan för temporär, partiell tillslutning av nämnda passage under nämnda invändiga sterilisering av förpackningen. Genom denna formanpassning till ett externt tillslutningsorgan kan utifrån kommande föroreningar så làngt som möjligt hindras att tränga ner i förpackningen under steriliseringsfasen. Det temporära tillslutningsorganet täcker härvid passagen ”partiellt” i den mening att det fortfarande ska finnas en eller flera öppningar för in- och utpassage av steriliseringsgas etc.

Ett sådant temporärt tillslutningsorgan kan även utnyttjas under fyllningsfasen.

I en särskild utföringsform innefattar nämnda perifera del en penetrerbar folie anordnad över nämnda passage. Denna penetrerbara folie kan vara mycket enkel att tillverka och applicera och fungerar som ovannämnda temporära tillslutningsorgar genom att den täcker passagen hos den perifera delen. När exempelvis M steriliseringsgas ska tillföras förpackningen kan ett tillföringsrör stickas igenom den penetrerbara folien, varvid passagen för övrigt fortfarande är i princip helt täckt av folien.

I en utföringsform av uppfinningen är nämnda överdel gjord av samma basmaterial som nämnda perifera del, sà att exempelvis ihopsvetsning av de olika delarna underlättas.

Enligt en annan aspekt av föreliggande uppfinning innefattar en metod för sterilisering, fyllning och försegling av en förpackning åtgärderna att koppla ihop en perifer del av en förseglingsanordning med förpack- ningen omkring en öppning i förpackningen, sterilisera nämnda förpackning invändigt via en passage genom nämnda perifer del, fylla förpackningen med en produkt via o lO 15 20 25 30 35 525 036 9 passagen, och försegla förpackningen gastätt genom att försegla passagen permanent medelst en separat överdel till nämnda förseglingsanordning.

Med den uppfinningsenliga metoden kan ”renrummet” minskas till att endast omfatta förpackningens kammare eller volym, vilket ger stora fördelar sàsom kostnads- besparingar och minskad komplexitet jämfört med konven- tionella system där hela steriliserings- och fyllmaskinen är inbyggd i eller har en inbyggd renrumsmiljö.

Steriliserings- och fyllmaskinen kan därmed också göras volymmässigt mindre.

En annan fördel med den uppfinningsenliga metoden är att den perifera delen av förseglingsanordningen, vilken perifer del exempelvis kan utgöras av den gängade sidodelen hos en skruvkork, med föreliggande uppfinning kan steriliseras samtidigt med förpackningens innandöme.

Detta gör hela förseglingsförfarandet enklare - exempel- vis minskar de hygieniska kraven pà transport och försegling. Pà detta sätt kan produktionskostnaderna genom den uppfinningsenliga metoden minskas ytterligare.

Enligt en utföringsform av uppfinningen innefattar nämnda åtgärd att sterilisera nämnda förpackning vidare àtgärderna att föra in en steriliseringsgas i förpack- ningen via nämnda passage, och driva ut steriliserings- gasen genom att föra in en tyngre utdrivningsgas via passagen. Med denna utföringsform löses det inledningsvis nämnda problemet med att steriliseringsgasen, exempelvis i form av ozon, kan reagera med produkten om ozonet drivs ut av produkten. Istället drivs steriliseringsgasen ut medelst en annan tyngre gas, vilken företrädesvis är inert och därmed inte reagerar med produkten. En tyngre gas kan också bàde före och efter fyllningen av för- packningen med produkten ligga kvar i förpackningen och verka som ett lock som stöter bort utifrån kommande föroreningar.

Det inses att detta sätt att sterilisera en förpackning, det vill säga med hjälp av en sterili- lO 15 20 25 30 35 525 036 10 seringsgas och en utdrivningsgas, inte är begränsat till sterilisering av förpackningar vilka förseglas med en förseglingsanordning innefattande en perifer del och en överdel, utan skulle kunna användas för sterilisering av vilken förpackning som helst. Ovannämnda fördelar med användandet av utdrivningsgasen skulle således kunna utnyttjas oberoende av föreliggande uppfinning. En metod för sterilisering, fyllning och försegling av en för- packning skulle härvid kunna innefatta åtgärderna att föra in en steriliseringsgas i förpackningen, driva ut steriliseringsgasen genom att föra in en tyngre utdrivningsgas i förpackningen, fylla förpackningen med en produkt, och försegla förpackningen gastätt.

Enligt en annan utföringsform av uppfinningen innefattar metoden vidare åtgärden att låta nämnda steriliseringsgas verka en förutbestämd tid inuti nämnda förpackning, varigenom effektiv sterilisering av för- packningens innandöme kan säkerställas. Den förutbestämda tiden är företrädesvis mellan en och tio sekunder för en förpackningsvolym upp till tio liter.

.I en annan utföringsform innefattar metoden vidare åtgärden att förse nämnda steriliseringsgas med ett övertryck'i nämnda förpackning i förhållande tilll omgivande gastryck. På det sättet kan föroreningar från omgivningen ännu effektivare hindras från att tränga ner i förpackningen, samtidigt som steriliseringsgasen fås att tränga djupare ner i förpackningsmaterialet, och exempelvis också tränga djupare ner mellan gängorna hos den perifera delen då denna är i form av en skruvkork.

I en utföringsform innefattar nämnda steriliserings- gas ozon. I en annan utföringsform innefattar den väte- peroxid.

Enligt en annan utföringsform av uppfinningen innefattar metoden vidare åtgärden att förse nämnda utdrivningsgas med ett övertryck i nämnda förpackning i förhållande till omgivande gastryck. Precis såsom nämndes ovan angående steriliseringsgasen kan också utdrivnings- v. lO 15 20 25 30 35 d2o 036 ll gasen pà detta sätt än mer effektivt hindra föroreningar frán omgivningen att tränga ner i förpackningen.

Nämnda utdrivningsgas innefattar i en utföringsform kvävgas, vilket är en relativt tung gas som också är förhållandevis inert.

I en utföringsform av uppfinningen innefattar metoden vidare åtgärden att tillsluta nämnda passage temporärt och partiellt under nämnda àtgärd att sterilisera förpackningen invändigt. Även detta hindrar föroreningar att tränga ner i förpackningen.

I en annan utföringsform innefattar metoden vidare åtgärden att sterilisera nämnda överdel separat före nämnda åtgärd att försegla förpackningen gastätt.

Därigenom kan slutförseglingen medelst överdelen göras steril och samtidigt enkel. Åtgärden att sterilisera överdelen separat innefattar enligt en utföringsform sterilisering av överdelen medelst ozon och/eller väteperoxid, vilka gaser båda är effektiva för detta ändamål.

En ytterligare aspekt av föreliggande uppfinning avser användning av en anordning enligt patentkrav 1 för indikation om vilken produkt en förpackning innehåller, varvid nämnda separata överdel ges en färg och/eller form som medger nämnda indikation. Såsom nämnts ovan kräver marknaden olika färger pà förseglingar för att möjliggöra differentiering av förpackade produkter. Genom denna användning av uppfinningen kan bàde färg- och form- differentiering åstadkommas pà ett enkelt sätt.

Kort beskrivning av ritningarna För tillfället föredragna utföringsformer av uppfinningen kommer nu att beskrivas mer detaljerat med hänvisning till bifogade ritningar, pà vilka fig 1 är en schematisk perspektivvy av en anordning visad i genomskärning för försegling av en förpackning enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning, 10 15 20 25 30 35 525 036 12 vilken anordning innefattar en perifer del och en separat överdel; fig 2-10 schematiskt visar en metod enligt en utföringsform av föreliggande uppfinning för sterili- sering, fyllning och försegling av en förpackning, varvid anordningen enligt fig 1 utnyttjas; fig 11-15 schematiskt visar en metod enligt en annan utföringsform av föreliggande uppfinning för sterili- sering, fyllning och försegling av en förpackning; fig 16-18 schematiskt visar en metod enligt ännu en utföringsform av föreliggande uppfinning för sterili- sering, fyllning och försegling av en förpackning; fig 19 är en schematisk perspektivvy av en anordning visad i genomskärning för försegling av en förpackning enligt en annan utföringsform av uppfinningen, vilken anordning innefattar en perifer del och en separat överdel; fig 20 är en schematisk perspektivvy av anordningen enligt fig 19 anordnad pà en flaska visad i genom- skärning; och fig 21 är en schematisk perspektivvy av en anordning för försegling av en förpackning enligt ännu en annan; utföringsform av uppfinningen, anordnad pålen förpackning i form av en burk.

Beskrivning av föredragna utföringsformer Fig 1 visar en utföringsform av en anordning för försegling av en förpackning enligt föreliggande uppfinning. Anordningen innefattar en perifer del 10 för mekanisk ihopkoppling med förpackningen omkring en öppning i förpackningen. Den mekaniska ihopkopplingen àstadkommes i denna utföringsform medelst gängor hos den perifera delen vilka är avsedda att löpa i gängor hos förpackningen. Anordningen innefattar vidare en separat överdel 11 som är utformad att passa ihop med den perifera delen 10. Den perifera delen 10 har en passage 12 vilken medelst överdelen 11 förseglas gastätt när 10 l5 20 25 30 35 525 036 13 denna, exempelvis genom att tryckas ner i passagen 12, sätts ihop med den perifera delen 10. ”Gastätningen” kan eventuellt förbättras genom exempelvis limning i eller svetsning av skarven mellan den perifera delen 10 och överdelen 11. Överdelen 11 passar ihop med den perifera delen 10 pà så sätt att de bàda delarna tillsammans bildar en ”enhet”, skruvkork till en flaska. formen av en ”snäppkork”, i detta fall i form av en konventionell kan också bilda det vill säga en kork som när Denna ”enhet” den trycks över förpackningens öppning hakar eller ”snäpper” fast kring öppningen, ett lock, en kapsyl, etc.

Exempel på förpackningar till vilka den uppfinningsenliga förseglingsanordningen kan användas är flaskor sàsom PET- flaskor eller glasflaskor, burkar sàsom aluminiumburkar, kartonger, pàsar, etc.

Med hjälp av passagen 12 kan förpackningen steriliseras samtidigt som den perifera delen 10 sitter ihop med förpackningen omkring förpackningens öppning.

Hur det gàr till kommer att beskrivas i detalj nedan.

I figurerna 2 till 10 illustreras steg för steg en metod för sterilisering, fyllning och försegling av en förpackning, enligt en utröringsform av uppfinningenß Metoden utnyttjar den uppfinningsenliga förseglings- anordningen, i detta fall den utföringsform av anordningen som visas i fig 1.

I fig 2 visas i ett första steg en perifer del 10 fastskruvad pà en förpackning i form av en flaska 13.

Passagen 12 hos den perifera delen 10 sammanfaller med flaskans 13 ordinarie öppning så att sterilisering av flaskans innandöme och fyllning av flaskan med en produkt kan ske genom passagen/öppningen efter att den perifera delen 10 har satts på flaskan. Slutförsegling sker sedan medelst överdelen 11, vilken kan sättas fast genom ett enkelt tryck istället för genom ett mer komplicerat skruvningsförfarande. Detta är fördelaktigt eftersom det 10 15 20 25 30 35 525 oss ,,,.:,,,,?$_¶,,. l4 är svàrt att uppfylla hygienkraven efter fyllningen om slutförseglingen är komplicerad.

I fig 3 visas i ett andra steg hur ett temporärt tillslutningsorgan, här i form av ett till den perifera delen 10 formanpassat och tättslutande lock 14 med en skära 14a, har tryckts fast över den övre cirkulära kanten hos den perifera delen 10. Detta tillslutnings- organ, vilket företrädesvis är gjort av ett flexibelt material, utnyttjas för partiell tillslutning av passagen 12 under den följande invändiga sterilisering och fyll- ningen av förpackningen.

I fig 4 visas i ett tredje steg hur ett rör 15 för sterilisering har tryckts ner genom skàran 14a hos locket 14. Genom ett innerrör 15a hos.röret 15 blàses en steril- (Û3), samtidigt som den luft som från början var i flaskan På detta iseringsgas, här i form av ozon ner i flaskan 13, pressas ut via ett ytterrör 15b hos röret 15. sätt àstadkommes effektiv sterilisering av hela flaskans innandöme. Istället för, kan väteperixid (Hfih) eller någon annan lämplig gas eller eller i kombination med, ozon gassammansättning användas för s erilisering.

I fig 5 visas hur röret 15 har tagits bort för att steriliseringsgasen ska fà verka i flaskan 13 under en tid. Den flexibla skàran 14a i locket 14 sluter dà relativt tätt så att ytterligare föroreningar inte sipprar in i flaskan under steriliseringen. Den tid som steriliseringsgasen får verka är företrädesvis förut- bestämd till mellan en och tio sekunder för en flaskvolym upp till tio liter, eller mer företrädesvis mellan àtta och tio sekunder. Tiden är beroende av flaskans/ förpackningens volym - ju större volym desto längre verkningstid.

I och med att den perifera delen 10 hos förseglingen har kopplats ihop med flaskan 13 redan före den invändiga steriliseringen av flaskan, àstadkommes samtidig sterili- sering av en del av insidan hos den perifera delen. I denna utföringsform innefattar den perifera delen 10 10 15 20 25 30 35 525 036 15 ”gängdelen” hos en kork. Steriliseringsgasen kan härvid tränga ner mellan flaskans 13 och den perifera delens 10 gängor från flaskans insida vid flaskans öppning, ända till den punkt där gängorna sluter helt gastätt mot varandra.

Steriliseringsgasen ges företrädesvis ett visst övertryck i förhållande till omgivande gastryck/ lufttryck, så att ytterligare föroreningar från omgivningen hindras att tränga ner i flaskan 13 under steriliseringen. Övertrycket gör också att sterili- seringsgasen med större kraft kan tränga ner i den mekaniska hopkopplingen, här gängorna, mellan den perifera delen Id och flaskan 13, varigenom steriliteten hos förseglingens insida mot flaskan säkerställs.

I fig 6 visas hur ett annat eller samma rör 15 igen har tryckts ner genom skàran 14a - denna gäng för införsel av en tyngre utdrivningsgas i flaskan 13 via innerröret 15a, för utdrivning av steriliseringsgasen fràn flaskan via ytterröret l5b. Utdrivningsgasen är en relativt tung gas som åtminstone är tyngre än sterili- seringsgasen och företrädesvis också är,tyngre än den omgivande luften. Utdrivningsgasen är med fördel också inert, det vill säga icke reaktiv så att-eventuella "k rester av utdrivningsgasen inte reagerar med produkten så att denna försämras. Utdrivningsgasen innefattar före- tràdesvis kvävgas (N¿), men annan gas eller gassamman- sättning sàsom koldioxid (C02) kan också användas för utdrivning av steriliseringsgasen.

I det fall steriliseringsgasen innefattar ozon kan det utdrivna ozonet med fördel sönderdelas medelst en katalysator (ej visad).

I och med att utdrivningsgasen är en relativt tung gas verkar den också som en temporär försegling bàde före och efter fyllningen av flaskan 13 med produkten genom att ligga kvar i flaskan som ett lock och pà så sätt hindra mer eller mindre förorenad luft att tränga ner i flaskan. 10 15 20 25 30 35 525 036 16 Företrädesvis tillses att utdrivningsgasen, precis som steriliseringsgasen, har ett visst övertryck i förhållande till omgivande gastryck/lufttryck, så att det från det att utdrivningsgasen har förts in i flaskan 13 kontinuerligt pyser ut gas ur flaskan, varigenom omgivande föroreningar än mer svårligen kan tränga ner i flaskan. Efter att flaskan 13 har fyllts med produkten kommer det fortfarande att ligga kvar en viss mängd utdrivningsgas i flaskans mynning som ett lock ovanför produkten, som således även vid den slutliga förseglingen med överdelen 11 i viss mån kan förhindra kontamination.

Figurerna 7 och 8 visar nästa steg hos denna utföringsform avfmetoden, i vilket det temporära tillslutningsorganet i form av locket 14 avlägsnas från den perifera delen 10 och flaskan 13 genom att röret 15 dras uppåt, samtidigt som innerröret 15a förskjuts uppåt i ytterröret 15b så att en kula bildas i den nedre delen av röret 15. Denna kula är sådan att den inte tränger igenom skàran 14a när röret 15 dras uppåt, utan istället pressar locket 14 uppåt och bort från den perifera delen 10. Utdrivningsgasen ligger efter avlägsnandet av locket 14 kvar i flaskan 13 som en temporär försegling enligt ovan för förhindrande av föroreningar attftränga ner i flaskan.

Fig 9 visar metodens nästa steg, i vilket fyllning av flaskan 13 med produkten via passagen 12 sker. Härvid förs ett fyllningsrör 16 ner genom passagen 12, genom vilket fyllningsrör produkten får flöda. Det mesta av utdrivningsgasen trängs ut av produkten via springan mellan den perifera delen 10 och fyllningsröret 16, men en del utdrivningsgas stannar kvar i flaskan som ett isolerande lock över produkten i flaskan.

Fyllningen sker företrädesvis i renrumsmiljö.

Föreliggande uppfinning medger användande av på marknaden befintliga fyllningsmaskiner. En enklare steriliserings- maskin som arbetar enligt den uppfinningsenliga metoden, och som därmed inte behöver innefatta en renrumsmiljö, lO 15 20 25 30 35 525 036 17 kan härvid monteras ihop med den befintliga fyllnings- maskinen sä att förpackningarna direkt efter steriliseringen kommer in i fyllningsmaskinens renrums- miljö för fyllning.

I fig 10 visas det sista steget hos metoden, i vilket flaskan 13 förseglas gastätt genom att passagen 12 förseglas permanent medelst förseglingsanordningens separata överdel 11. Överdelen 11 sätts ihop med den perifera delen 10 pà ett enkelt sätt genom att tryckas ner över och/eller ner i passagen 12. Förseglingen kan eventuellt förbättras genom limning eller svetsning av skarven mellan överdelen 11 och den perifera delen 10.

Innan överdelen 11 trycks fast pà den perifera delen 10 för slutförsegling av flaskan 13 steriliseras överdelen separat, exempelvis medelst ozon, väteperoxid, en blandning av dessa eller andra gaser, plus eventuellt varmluft.

Den slutliga förseglingen av flaskan 13, genom pàsättning av överdelen 11, sker företrädesvis också i fyllningsmaskinens renrumsmiljö för minimering av kontaminationsrisken. I de fall det eventuellt visar.sig vara svårt att bygga om eller bygga in en maskin för försegling i fyllningsmaskinen kan emellertid en separat maskin för den slutliga förseglingen anordnas i direkt anslutning till fyllningsmaskinen.

I figurerna 11 till 15 illustreras lite mer kortfattat motsvarande steg hos en annan utföringsform av en metod för sterilisering, fyllning och försegling av en förpackning. I denna utföringsform av metoden utnyttjas en något annorlunda form av förseglingsanordning enligt uppfinningen.

Såsom visas i fig 11 har förseglingsanordningens perifera del 20 här en cirulära skära 20a för mottagning av ett temporärt tillslutningsorgan i form av en folie 24, antingen före eller efter att den perifera delen 20 sätts pá förpackningen, här flaskan 23. lO 15 20 25 30 35 525 036 18 I fig 12 visas folien 24 anordnad i skàran 20a, där folien verkar som en temporär tillslutning under sterili- sering och fyllning för förhindrande av föroreningar utifrån att tränga ner i flaskan 23.

Fig 13 visar hur rör 25a och 25b har stuckits igenom folien 24 för införsel respektive utförsel av gaser under steriliseringen. Pà motsvarande sätt som i den tidigare beskrivna utföringsformen kan i ett första steg en steriliseringsgas såsom ozon föras in i flaskan 23 via röret 25a, varigenom luft trängs ut genom röret 25b, och i ett andra steg en utdrivningsgas sàsom kvävgas föras in via röret 25a, varigenom steriliseringsgasen trängs ut genom röret 25b:_ Fig 14 visar ett fyllningsrör 26 nerstucket i flaskans 23 öppning genom folien 24. En produkt tillförs via fyllningsröret 26 och tränger ut det mesta av utdrivningsgasen genom springor mellan fyllningsrörets 26 utsida och folien 24.

I fig 15 visas hur en överdel 21 efter fyllningen har tryckts ihop med den perifera delen 20 så att de tvà delarna tillsammans bildar en tättslutande kork, avsedd för en konsument att skruva pà och av. Den genomstuckna folien 24 kan härvid finnas kvar i korkenf precis under överdelen 21, utan att vara till besvär för konsumenten.

I figurerna 16 till 18 illustreras än mer kortfattat motsvarande steg enligt ännu en utföringsform av en metod för sterilisering, fyllning och försegling av en förpackning. I denna utföringsform av metoden utnyttjas ett temporärt tillslutningsorgan 34 som utgör en del av ett steriliseringshuvud hos en steriliseringsmaskin och som innefattar rör 35a och 35b för införsel och utförsel av steriliseringsgas etc.

Fig 16 visar en flaska 33 pà vilken en perifer del 30 till en förseglingsanordning enligt en utföringsform av uppfinningen är anordnad. Denna perifera del 30 har en frustokonisk överkant för mottagning av det temporära tillslutningsorganet 34 och senare hoppassning med en 10 15 20 25 30 35 525 036 19 överdel (ej visad, men kan ha en form motsvarande formen hos tillslutningsorganet 34).

I fig 17 visas steriliseringshuvudet med det temporära tillslutningsorganet 34 och rören 35a och 35b för införsel av en steriliseringsgas och en tid därefter en utdrivningsgas respektive utförsel av luft och därefter steriliseringsgasen.

Fig 18 visar ett fyllningsrör 36 nerstucket i flaskans 33 öppning för fyllning av flaskan med en produkt, varefter flaskan slutförseglas genom att den ej visade överdelen trycks på den perifera delen 30.

Förfarandet att driva ut steriliseringsgasen medelst en tyngre utdrivningsgas, för att exempelvis få bort rester av den reaktiva steriliseringsgasen och erhålla ett skyddande "gaslock”, kan med fördel också användas vid sterilisering av en förpackning även om inte den uppfinningsenliga förseglingsanordningen utnyttjas. En metod för sterilisering, fyllning och försegling av en förpackning kan härvid innefatta åtgärderna att föra in en steriliseringsgas i förpackningen, driva ut sterili- seringsgasen genom att föra in en tyngre utdrivningsgas i förpackningen, fylla förpackningen med en produkt, och försegla förpackningen gastätt, Företrädesvis är utdriv- ningsgasen inert. Den kan innefatta kvävgas, koldioxid eller någon annan gas eller gassammansättning, medan steriliseringsgasen kan innefatta ozon, väteperixid eller annan lämplig gas eller gassammansättning. Steriliser- ingsgasen låtes företrädesvis verka under en förutbestämd tid inuti förpackningen, vilken tid exempelvis kan vara mellan en och tio sekunder för en förpackningsvolym upp till tio liter. Företrädesvis tillses att såväl sterili- seringsgasen som utdrivningsgasen har ett Övertryck i förpackningen i förhållande till omgivande gastryck.

Förpackningens öppning kan med fördel tillslutas temporärt under steriliseringen och fyllningen.

I fig 19 visas en annan utföringsform av en anordning för försegling av en förpackning i enlighet med lO 15 20 25 30 525 036 20 föreliggande uppfinning. Hos denna anordning har den perifera delen 40 samma utformning som den perifera delen 10 i fig 1, medan överdelen 41 har en rundad form som omsluter den perifera delen 40. Detta är ett exempel på hur överdelen hos anordningen kan ges en annorlunda form för att exempelvis differentiera en produkt på marknaden från andra produkter. Genom att förse förpackningar för olika produkter med olika överdelar, som inte bara kan skilja sig i form utan också i färg, kan form- och färgdifferentiering åstadkommas med förseglings- anordningen fastän den perifera delen har ett och samma utseende för alla de olika produkterna.

I fig 20 visas anordningen i fig 19, innefattande den perifera delen 40 och överdelen 41, anordnad på en flaska 43.

I de ovan beskrivna exemplen är förpackningen för vilken den uppfinningsenliga förseglingsanordningen är avsedd att användas av typen PET-flaska, men anordningen, såväl som den uppfinningsenliga metoden, är också tillämpbar på andra typer av förpackningar såsom plastflaskor av annan typ, glasflaskor, burkar, kartonger, påsar, etc. _ I fig 21 visas ett exempel på hur en~uppfinningsi enlig förseglingsanordning för en burk såsom en alumin- iumburk kan se ut. I denna utföringsform innefattar anordningen en perifer del 50 med en passage 52, vilken perifer del omsluter ovankanten hos en cylindrisk burk 53 och bildar ett lock till burken 53. Med en överdel 51 åstadkommes gastät slutförsegling av passagen 52 hos den perifera delen 50.

Det inses att modifieringar av ovan beskrivna anordningar och metoder kan göras av fackmän utan att avvika från andan och ramen för uppfinningen.

Claims (22)

10 15 20 25 30 525 036 21 PATENTKRAV

1. Anordning för försegling av en förpackning (13;23;33;43;53), vilken anordning innefattar en perifer del (lO;20;30;40;50) anordnad att mekaniskt kopplas ihop med förpackningen (l3;23;33;43;53) omkring en öppning i förpackningen, vilken perifer del innefattar en passage (l2;52) för invändig sterilisering av förpackningen och fyllning av förpackningen med en produkt efter att den perifera delen har kopplats ihop med förpackningen, och en separat överdel (ll;2l;41;51) för permanent, gastät försegling av passagen (l2;52), vilken överdel (11;2l;41;51) är anpassad att sluta tätt mot och bilda en enhet med den perifera delen (10;20;30;40;50).

2. Anordning enligt krav 1, varvid nämnda perifera del (lO;20;30;40;50) innefattar en cylindrisk del för omslutning av en yttre delyta hos nämnda förpackning (13;23;33;43;53) omkring nämnda öppning.

3. Anordning enligt krav 1 eller 2, varvid nämnda perifera del (l0;20;30;40) innefattar gängor eller ett snäpporgan.

4. Anordning enligt krav 1 eller 2, yarvid nämnda perifera del (50) innefattar en ovansida till nämnda förpackning, i vilken ovansida en passage är införlivad för invändig sterilisering och fyllning av förpackningen.

5. Anordning enligt något av föregående krav, varvid nämnda perifera del (lO;20;30;40;50) är formanpassad sà att den sluter tätt mot ett tillslutningsorgan (l4;24;34) för temporär, partiell tillslutning av nämnda passage (12) under nämnda invändiga sterilisering av förpackningen (10;20;30;40;50).

6. Anordning enligt något av föregående krav, varvid nämnda perifera del (20) innefattar en penetrerbar folie (24) anordnad över nämnda passage. 10 15 20 25 30 35 525 036 22

7. Anordning enligt något av föregående krav, varvid (l1;2l;4l;51) är gjord av samma basmaterial som nämnda perifera del (lO;20;30;40;50).

8. Anordning enligt något av föregående krav, varvid nämnda överdel (ll;2l;4l;5l) är färgad och/eller formad för att underlätta igenkänning av nämnda produkt bland nämnda överdel andra produkter i liknande förpackningar.

9. Anordning enligt något av föregående krav, varvid nämnda förpackning är en flaska (l3;23;33;43) eller en burk (53).

10. Metod för sterilisering, fyllning och försegling av en förpackning (l3;23;33;43;53), innefattande åtgärderna att E koppla ihop en perifer del (10;20;30;40;50) av en förseglingsanordning med förpackningen (l3;23;33;43;53) omkring en öppning i förpackningen, sterilisera nämnda förpackning invändigt via en (l2;52) fylla förpackningen med en produkt via passagen (l2;52), försegla förpackningen gastätt genom att försegla passage genom nämnda perifer del, och passagen (l2;52) permanent medelst en separat överdel (ll;2l;41;5l) till nämnda förseglingsanordning. ÅÜA

11. ll. Metod enligt krav 10, varvid nämnda åtgärd att sterilisera nämnda förpackning vidare innefattar åtgärderna att I föra in en steriliseringsgas i förpackningen via nämnda passage och driva ut steriliseringsgasen genom att föra in en tyngre utdrivningsgas via passagen.

12. Metod enligt krav ll, vidare innefattande åtgärden att låta nämnda steriliseringsgas verka en förutbestämd tid inuti nämnda förpackning.

13. Metod enligt krav 12, varvid nämnda förutbestämda tid är mellan en och tio sekunder för en förpackningsvolym upp till tio liter. lO 15 20 25 30 525 056 23

14. Metod enligt något av kraven 11 till 13, vidare innefattande åtgärden att förse nämnda steriliseringsgas med ett övertryck i nämnda förpackning i förhållande till omgivande gastryck.

15. Metod enligt något av kraven 11 till 14, varvid nämnda steriliseringsgas innefattar ozon och/eller väteperoxid. V

16. Metod enligt något av kraven 11 till 15, vidare innefattande åtgärden att förse nämnda utdrivningsgas med ett övertryck i nämnda förpackning i förhållande till omgivande gastryck.

17. Metod enligt något av kraven 11 till 16, varvid nämnda utdrivningsgas är en inert gas. varvid

18. Metod enligt något av kraven 11 till 17, nämnda utdrivningsgas innefattar kvävgas.

19. Metod enligt något av kraven 10 till 18, vidare innefattande åtgärden att tillsluta nämnda passage temporärt och partiellt under nämnda åtgärd att sterilisera nämnda förpackning invändigt.

20. Metod enligt något av kraven 10 till 19, vidare innefattande åtgärden att sterilisera nämnda överdel separat före nämnda åtgärd att försegla förpackningen_ gastätt. _ ä L -w 1 ÅMN ”

21. Metod enligt krav 20, varvid nämnda åtgärd att sterilisera överdelen separat innefattar sterilisering av överdelen medelst ozon och/eller väteperoxid.

22. Användning av en anordning enligt krav 1 för indikation om vilken produkt en förpackning innehåller, varvid nämnda separata överdel (11;21;41;51) ges en färg och/eller form som medger nämnda indikation. H.