BRPI0618064A2 - unidade para esterilizar uma folha contínua de material para acondicionamento para uma máquina para acondicionamento de produtos alimentícios despejáveis - Google Patents
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Description
(54) Título: UNIDADE PARA ESTERILIZAR UMA FOLHA CONTÍNUA DE MATERIAL PARA ACONDICIONAMENTO PARA UMA MÁQUINA PARA ACONDICIONAMENTO DE PRODUTOS ALIMENTÍCIOS DESPEJÁVEIS (51) Int. Cl.: B65B 55/10; B65B 9/14 (30) Prioridade Unionista: 29/11/2005 EP 05425843.9 (73) Titular(es): TETRA LAVAL HOLDINGS & FINANCE SA (72) Inventor(es): FILIPPO FERRARINI; GIACOMO TARZIA; SILVIO BRAVAGLIERI (74) Procurador(es): MOMSEN, LEONARDOS &CIA.
(86) Pedido Internacional: PCT EP2006069018 de 28/11/2006 (87) Publicação Internacional: WO
2007/063067 de 07/06/2007
0? © “UNIDADE PARA ESTERILIZAR UMA FOLHA CONTINUA DE MATERIAL PARA ACONDICIONAMENTO PARA UMA MÁQUINA PARA ACONDICIONAMENTO DE PRODUTOS ALIMENTÍCIOS DESPEJÁVEIS”
CAMPO TÉCNICO
A presente invenção se refere a uma unidade para esterilizar uma folha contínua de material para acondicionamento para uma máquina para acondicionamento produtos alimentícios despejáveis.
FUNDAMENTO DA TÉCNICA
Máquinas para acondicionamento de produtos alimentícios despejáveis, tais como suco de fruta, vinho, molho de tomate, leite pasteurizado ou de longa armazenagem (UHT), etc., são conhecidas, e cujas caixas ou embalagens são formadas a partir de um tubo contínuo de material para acondicionamento feito a partir de uma folha contínua vedada longitudinalmente.
O material para acondicionamento tem uma estrutura de multicamadas incluindo uma forte camada de base dura, a qual pode incluir uma camada de material fibroso, tal como papel, ou material tal como polipropileno de mineral-cheio. A camada de base é coberta em ambos os lados com material plástico de vedação quente, tal como filme de polietileno, e no caso de embalagens assépticas para produtos para longos armazenamentos, tais como leite UHT, o material para acondicionamento inclui uma camada de material de barreira para oxigênio, tal como alumínio ou laminado de álcool vinil etilo (EVOH), a qual é sobreposta a uma camada de material plástico vedada a quente, e é em troca coberta com outra camada de material plástico vedada a quente definindo a face interna da embalagem eventualmente em contato com o produto alimentício.
Para produzir as embalagens acima, a folha contínua de material para acondicionamento é desenrolada de um carretei e alimentada φ através de uma unidade de esterilização, na qual ela é tipicamente esterilizada por um banho de imersão de agente esterilizador liquido tal como um concentrado de peróxido de hidrogênio e solução de água.
Mais especificamente, a unidade de esterilização inclui um banho cheio, em uso, com o agente esterilizador, dentro do que a folha contínua á alimentada continuamente. O banho inclui convenientemente dois ramos verticais paralelos conectados ao fundo para definir um trajeto em forma de U longo o suficiente para permitir tempo suficiente para tratar o material para acondicionamento. Para um tratamento efetivo, relativamente rápido, habilitando assim uma redução no tamanho da câmara esterilizadora, o agente esterilizador deve ser mantido a uma alta temperatura, por exemplo: de cerca de 70°C.
A unidade esterilizadora também define um ambiente asséptico conectado à saída do banho, e no qual a folha contínua de material para acondicionamento é secada e subseqüentemente dobrada e vedada longitudinalmente para formar um tubo vertical, o qual é então cheio continuamente com o produto alimentício para acondicionamento.
Mais especificamente, no ambiente asséptico, a folha contínua é tratada para eliminar qualquer resíduo de agente esterilizador, a quantidade do qual permitida no produto alimentício embalado é governada por leis estritas (a quantidade máxima permitida sendo na região de uma fração de uma parte por um milhão).
O tratamento acima inclui normalmente uma operação preliminar, por meio da qual, as gotas no material para acondicionamento são removidas mecanicamente, e secadas a ar.
Preliminarmente, a remoção das gotas pode ser executada, por exemplo, por meio de um par de rolos de pressão convenientemente localizados perto da entrada do ambiente asséptico; o material para acondicionamento é alimentado entre os rolos e sai deles ainda cobertos com og &
um filme de agente esterilizador, mas sem gotas macroscópicas.
A secagem pode ser executada usando-se facas pneumáticas direcionadas para as faces opostas da folha contínua de material para acondicionamento, supridas com ar estéril, e para evaporar quaisquer traços remanescentes de agente esterilizador.
Antes de deixar o ambiente asséptico, a folha contínua é dobrada em um cilindro e vedada longitudinalmente para formar um tubo vertical contínuo de uma maneira conhecida. O tubo de material para acondicionamento, efetivamente, forma uma extensão do ambiente asséptico, e como completado continuamente com o produto alimentício despejável, e em seguida alimentado para uma unidade de formar -e- vedar (transversal) para formar e vedar as embalagens individuais, e na qual o tubo é grudado e vedado entre pares de mandíbulas para formar pacotes com formato de almofadas.
Os pacotes almofadas são separados por porções de corte e vedação entre os pacotes, e são em seguida alimentados para uma estação final de dobragem onde eles são dobrados mecanicamente na forma final.
Máquinas para acondicionamento do tipo descrito acima são usadas ampla e satisfatoriamente numa grande faixa de indústrias de alimentos para produzir embalagens vedadas assépticas a partir de uma folha contínua de material para acondicionamento. Desempenho das unidades de esterilização de tais máquinas, em particular assegura ampla complacência com os regulamentos de esterilização governando esterilização das embalagens.
Dentro da indústria, entretanto, a necessidade de melhoramentos adicionais é sentida, particularmente em vista do aumento contínuo na taxa de saída de tais máquinas para acondicionamento.
Crescendo continuamente a taxa de saída reduz obviamente o tempo disponível para remover todos os resíduos de agente de esterilização de
ΊΟ φ cada porção da folha contínua de material para acondicionamento percorrendo o ambiente asséptico.
DESCOBERTA DA INVENÇÃO
É objeto da presente invenção, prover uma unidade para esterilização de uma folha contínua de material para acondicionamento projetada, ao lado de aumentos drásticos em taxa de produção, assegurar ampla complacência governando a quantidade permissível de agente esterilizador residual nas embalagens acabadas.
De acordo com a presente invenção, é provida uma unidade para esterilizar uma folha contínua de material para acondicionamento para uma máquina para embalar produtos comestíveis fluidos, dita unidade incluindo um banho contendo um agente esterilizador no qual a dita folha contínua é continuamente avançada; e um ambiente asséptico contendo ar estéril, conectado a uma saída do dito banho, e alojando dispositivos de secagem para remover resíduos de agente de esterilização da dita folha contínua; caracterizada pelo fato de que dito ambiente asséptico é dividido em duas regiões por um canal de seção estrito, ao longo do qual a dita folha contínua viaja, e o qual é dimensionado para produzir uma diferença predeterminada na pressão entre as ditas duas regiões, e então forçar ar para dentro do canal a partir da região de pressão mais alta para a região de pressão mais baixa para secar a dita folha contínua.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
Uma configuração preferida, não limitada da presente invenção será descrita a título de exemplo, com referência aos desenhos anexos, nos quais:
Figura 1 mostra um diagrama de uma máquina para embalar produtos alimentícios despejáveis e caracterizando uma unidade de esterilização de acordo com os ensinamentos da presente invenção;
Figura 2 mostra uma visão esquemática em escala maior de // (Β parte da Figura 1 da unidade de esterilização.
MELHOR MANEIRA DE CONCEBER A INVENÇÃO
Número 1 na Figura 1 indica como um todo, uma máquina para acondicionamento para produzir continuamente embalagens assépticas de produtos alimentícios despejáveis a partir de uma folha contínua de material para acondicionamento 2 (daqui em diante referenciado apenas como “folha contínua 2”).
Máquina 1 inclui uma unidade de esterilização 3, para cada folha contínua 2 é alimentada por um carretei (não mostrado) ao longo do trajeto Pl.
Unidade esterilizadora 3 inclui uma câmara de transição 4, na qual cada folha contínua 2 é alimentada primeiramente; um banho de esterilização 5 contendo um agente esterilizador líquido,e.g. uma solução de 30% de peróxido de hidrogênio (H2O2) e água, através de qual folha contínua 2 é alimentada; e uma câmara de processo 6, na qual a folha contínua 2 é secada, conforme explicado em detalhe abaixo.
Banho 5 é definido substancialmente por um conduto cheio em forma de U, em uso com agente esterilizante para um determinado nível. O conduto em forma de U é definido por duas ramificações verticais 7 e 8, respectivamente entrada e saída, tendo aberturas de topo respectivas 9. 10, as quais definem respectivamente a entrada e a saída da folha contínua 2 para dentro e para fora do banho 5, e comunicam-se respectívamente com a câmara de transição 4 e câmara de processamento 6. As duas ramificações 7, 8 são conectadas ao fundo por uma porção do fondo 11 do banho 5 alojando um rolo guia de eixo-horizontal 12.
Dentro do banho 5, folha contínua 2 portanto descreve um trajeto em forma de U P2 de um comprimento tal que seja possível manter o material para acondicionamento longo o suficiente dentro do agente esterilizador.
Banho 5 é conectado a um circuito de controle de peróxido 13 - conhecido e portanto não mostrado em detalhe - e é mantido, em uso, a uma temperatura controlada, e. g. de cerca de 70°C.
Câmara de processamento 6 é localizada acima da câmara de transição 4, é separada dela por uma partição 14, e aloja dispositivos de secagem, indicados como um todo por 15 para remover agente esterilizador residual da bobona 2.
Dispositivos de secagem 15 incluem dois rolos de pressão inativos 16 tendo eixos horizontais paralelos, localizados perto da entrada da câmara de processamento 6, em lados opostos da folha contínua 2, e finalmente uma das quais é coberta com material relativamente macio. Rolos de pressão 16 exercem pressão nas faces opostas respectivas da folha contínua 2 para pressionar as gotas de agente esterilizador para fora e de volta para o banho 5.
A jusante a partir dos rolos de pressão 16, folha contínua 2 é desviada para um trajeto horizontal P3 por um rolo guia 17.
Dispositivos de secagem 15 incluem também duas chamadas “facas pneumáticas” 19 - conhecidas e mostradas apenas esquematicamente localizadas nos lados opostos da folha contínua 2, e cada uma definida (Figura 2) por um bocal 20 para direcionar um jato de ar sobre uma relativa face da folha contínua 2, e por uma parede 21 para guiar o jato, em uso, em uma direção substancialmente paralela, mas oposta à direção de trajeto da folha contínua 2.
Bocais 20 formam parte de um circuito de processamento de ar 22 descrito em detalhes abaixo.
Unidade de esterilização 3 também inclui uma câmara asséptica vertical 23 ou torre, a qual tem uma porção de topo 24 comunicando com a câmara de processamento 6, e uma porção de fundo alongada 25, na qual a folha contínua 2 é dobrada em um cilindro e vedada longitudinalmente para formar um tubo contínuo 26 de material para acondicionamento tendo um eixo vertical A. Câmara asséptica 23 e câmara de processamento 6 juntas portanto formam um ambiente asséptico 27.
Um canal de seção estreito 28, através do qual folha contínua 2 viaja, divide o ambiente asséptico 27 em duas regiões correspondentes, mostradas no exemplo, em câmara asséptica 23 e câmara de processamento 6, respectivamente. Mais especificamente, como mostrado nos desenhos anexos, canal 28 se estende horizontalmente ao longo do trajeto P3 da folha contínua 2, e conecta a câmara de processamento 6 a uma porção de topo 24 da câmara asséptica 23.
Canal 28 é dimensionado vantajosamente para produzir uma diferença predeterminada na pressão entre as duas regiões ou câmaras 6, 23, e em seguida forçar ar para dentro do canal 28 a partir da câmara de pressão mais alta (23) para a câmara de pressão mais baixa (6) para secar efetivamente a folha contínua 2.
Canal 28 é dimensionado preferivelmente de forma que a pressão na câmara asséptica 23 seja pelo menos três vezes a pressão na câmara de processamento 6. Por exemplo, a pressão na câmara asséptica 23 pode alcançar aproximadamente 600 Pa, e a pressão na câmara de processamento 6 pode atingir aproximadamente lOOPa.
O ar dentro do canal 28, portanto, flui na direção oposta a direção de trajeto da folha contínua 2 ao longo do trajeto P3.
No exemplo mostrado, o qual se refere a uma folha contínua 2 de aproximadamente 33 cm. De largura, as paredes de frente para a folha contínua, i.e.a parede de topo e de fundo do canal 28, têm não mais do que 6 mm. e preferivelmente 3mm. ou menos, longe da folha contínua 2.
Como mostrado nos desenhos anexos, porção de topo 24 da câmara asséptica 23 aloja vários rolos 29, 30,31 para guiar folha contínua 2 a partir do trajeto horizontal P3 para um trajeto vertical P 4 paralelo ao eixo A do tubo 26. Mais especificamente, rolos 29 são ligados e localizados imediatamente à jusante a partir do canal 28; rolo 30 é inativo e define um tensor; e rolo 31 é inativo e guia folha contínua 2 para baixo.
Como mostrado particularmente na Figura 2, onde canal 28 sai de câmara 23 interior - daqui em diante referenciado simplesmente como saída 28 a - a parede do canal 28 se estende parcialmente sobre, e tem uma extremidade convergindo com rolo 29.
A porção de topo 24 da câmara asséptica 23 aloja duas chicanas 32, 33 para produzir turbulência no ar perto da saída 28 a do canal 28, e assim ajudando a remover qualquer agente esterilizador adicional deixado na folha contínua 2.
Como mostrado nos desenhos anexados, chicana 32 é localizada perto da chicana 33 para saída 28 a do canal 28, e se estende a partir da parede de topo 34 da câmara 23 em direção ao rolo 30; enquanto a chicana 33 se estende em direção ao rolo 31a partir de uma parede 35 da câmara 23 mais abaixo do que a parede 34.
Tubo 26, formado a jusante a partir do rolo 31 de maneira conhecida não descrita, é cheio continuamente com o produto para acondicionamento por dispositivo de um conduto de encher 36, e sai para baixo através de uma abertura de fundo 37 na câmara asséptica 23, da qual substancialmente forma uma extensão.
Maquina 1 inclui uma unidade de formar e vedar transversal conhecida 38, não mostrada em detalhe, em cujo tubo 26 de material para acondicionamento é grudado entre pares de mandíbula 39, cujo tubo de vedação 26 transversalmente para formar pacotes almofada assépticos 40 eventualmente formados por operações de corte e dobragem conhecidas nas embalagens individuais.
Circuitos de processamento de ar 22 incluem um conduto de entrada 41 comunicando com câmara de transição 4; e uma unidade de <5' processamento conhecida 42, não descrita em detalhe, tendo uma entrada conectada ao conduto 41, e uma saída conectada a um conduto 43 para alimentar ar processado na unidade de esterilização 3. Unidade de processamento 42 inclui convenientemente, de maneira conhecida, um compressor 44; dispositivos de limpeza 45 para remover agente esterilizador; e dispositivos de aquecimento 46 para aquecer e esterilizar o ar. Conduto 43 é conectado a uma entrada de um distribuidor de três vias 47 tendo uma saída 47a conectada por um conduto 48a bocais 20 de facas pneumáticas 19, e uma saída 47b conectada por um conduto 50a uma ou mais entradas 49 para alimentar ar dentro da porção de fondo 25 da câmara asséptica 23, Em condições normais de operação, distribuidor 47 alimenta convenientemente 66% do fluxo de ar que entra para a câmara asséptica 23, e o 33% restante para processar câmara 6. Um aquecedor elétrico 51 é alojado no conduto 48.
O ar aquecido para câmara asséptica 23 pelo conduto 50 está em uma temperatura de cerca de 120°C, enquanto o ar alimenta a câmara de processo 6 por conduto 48 e aquecedor 51 está em uma temperatura de cerca de 180-190°C.
Em uso atual, depois de ser esterilizado por imersão em banho 5, folha contínua 2 é alimentada na câmara de processo 6, onde primeiramente passa através dos rolos de pressão 16 para remover mecanicamente as gotas de agente de esterilização da folha contínua 2.
A seguir, folha contínua 2 é primeiramente varrida por jatos de ar estéril a partir das facas pneumáticas 19, e em seguida desviada por rolo 17 ao longo do trajeto P3 para canal 28.
Ao longo do canal 28, uma corrente de ar forte flui sobre ele, secando assim efetivamente, folha contínua 2. A seção muito estreita do canal 28, por um lado, aumenta a efetividade da corrente de ar na folha contínua 2, e por outro lado produz uma queda drástica na pressão entre a câmara asséptica 23 e a câmara de processo 6, aumentando assim a força da corrente de ar que flui na folha contínua 2.
Na saída do canal 28, qualquer agente de esterilização remanescente é removido da folha contínua 2 pela turbulência do ar na região das chicanas 32 e 33.
Folha contínua 2 é em seguida dobrada em um cilindro e vedada longitudinalmente para formar um tubo 26, o qual é continuamente cheio com o produto alimentício despejável a partir do conduto 36, e grudado e vedado transversalmente por mandíbulas 39 para formar uma sucessão de pacotes 40.
As vantagens da unidade de esterilização 3 de acordo com a presente invenção ficará clara a partir da descrição antecedente.
Particularmente, por meio do canal de seção estreito 28 entre câmara asséptica 23 e câmara de processamento 6, uma corrente forte de ar quente pode ser gerada no canal 28 e mantida aproximadamente para contatar a folha contínua 2 para secar efetivamente a folha contínua 2. Até mesmo ao lado de aumentos drásticos nas taxas de saída de máquina para acondicionamento, então, unidade de esterilização 3 seguramente assegura complacência com regulamentações atuais que regem a quantidade permissível de agente esterilizador residual no material para acondicionamento das embalagens acabadas.
Certamente, mudanças podem ser feitas na unidade de esterilização 3 como descrito e ilustrado aqui, sem, entretanto, sair do escopo definido nas reivindicações anexas.
Claims (2)
- REIVINDICAÇÕES1. Unidade (3) para esterilizar uma folha contínua (2) de material para acondicionamento para uma máquina (1) para acondicionamento de produtos alimentícios despejáveis, tal unidade (3) incluindo um banho (5) contendo um agente esterilizador no qual a dita folha contínua (2) é continuamente avançada; e um ambiente asséptico (27) contendo ar estéril, conectado a uma saída (10) do dito banho (5), e alojando dispositivos de secagem (15) para remover agente esterilizador residual da dita folha contínua (2); caracterizada pelo fato de que dito ambiente asséptico (27) é dividido em duas regiões (23, 6) por um canal de seção estreito (28), ao longo do qual dita folha contínua (2) percorre, e o qual é dimensionado para produzir uma diferença predeterminada na pressão entre ditas duas regiões (23, 6) e então forçar ar para dentro do canal (28) a partir da região de pressão mais alta (23) para a região de pressão mais baixa (6) para secar a dita folha contínua (2).2. Unidade de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que dito canal (28) é então dimensionado de forma que a pressão em uma (23) das ditas regiões é pelo menos três vezes a pressão da outra dita região (6).3. Unidade de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que dita região de pressão mais alta (23) é uma localizada adicionalmente a jusante ao longo do trajeto da dita folha contínua (2).4. Unidade de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que as paredes do dito canal (28) voltado para dita folha contínua (2) têm não mais do que 6 mm. fora da folha contínua (2)-5. Unidade de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que as paredes do dito canal (28) voltado para dita folha contínua7./ f
- (2) têm não mais do que 3 mm fora da folha contínua (2).6. Unidade de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizada pelo fato de que dita região de pressão mais alta (23) aloja dispositivos defletores (32, 33) localizados perto do dito canal (28) para 5 criar turbulência no ar na região de pressão mais alta.1/22/232 27 28aCM chLl.A/ $
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| B06G | Technical and formal requirements: other requirements [chapter 6.7 patent gazette] |
Free format text: SOLICITA-SE A REGULARIZACAO DA PROCURACAO, UMA VEZ QUE BASEADO NO ARTIGO 216 1O DA LPI, O DOCUMENTO DE PROCURACAO DEVE SER APRESENTADO NO ORIGINAL, TRASLADO OU FOTOCOPIA AUTENTICADA. |
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