BRPI0815120B1

BRPI0815120B1 - dispositivo para esterilizar pacotes em formato cuboide de material combinado de plástico/papelão em uma autoclave

Info

Publication number: BRPI0815120B1
Application number: BRPI0815120A
Authority: BR
Inventors: Wolters Michael; Dintelmann Thomas
Original assignee: Sig Technology Ag
Priority date: 2007-09-24
Filing date: 2008-09-23
Publication date: 2020-04-07
Also published as: EP2561769B1; EP2190308A2; CA2707382C; MX2010003254A; BRPI0815120A2; DE102007045720A1; DK2190308T3; CN101801222A; WO2009040347A3; RU2010116196A; TW200920415A; ES2648800T3; US20160009432A1; PL2190308T3; TWI422401B; AU2008303568B2; WO2009040347A2; CA2707382A1; CN101801222B; US9359096B2

Abstract

dispositivo para esterilizar pacotes em formato cuboide de material combinado de plástico/papelão em uma autoclave a presente invenção se refere a um dispositivo aprimorado para esterilizar embalagens em formato cuboide de material combinado (combipack) de plástico/papelão em uma autoclave, para que um número relativamente grande de pacotes possa ser esterilizado de forma satisfatória, sem causar danos ao desenho impresso ou mesmo deformações dos pacotes. para tal, os pacotes consistindo de produto e embalagem são submetidos a tratamento térmico em uma determinada temperatura durante um determinado período de tempo, onde o produto consiste de um líquido e porções fragmentárias, e onde os mecanismos são fornecidos dentro da autoclave para direcionar os pacotes rotacionalmente sobre um eixo rotacional. é provida uma pluralidade de pacotes (p), dispostos em proximidade um ao outro em fileiras paralelas, para serem dispostos em pavimentos de suporte e para uma pluralidade de pavimentos de suporte fornecidos com pacotes (p) para serem dispostos um acima do outro e fixados em suas posições mútuas.

Description

“DISPOSITIVO PARA ESTERILIZAR PACOTES EM FORMATO CUBOIDE DE MATERIAL COMBINADO DE PLÁSTICO/PAPELÃO EM UMA AUTOCLAVE” [001] A presente invenção se refere a um dispositivo para esterilizar embalagens em formato cuboide de material combinado (combipacks) de plástico/papelão em uma autoclave, em que os pacotes consistindo de produto e embalagem são submetidos a tratamento térmico em uma determinada temperatura durante um determinado período de tempo, onde o produto consiste de um líquido e porções fragmentárias, e onde os mecanismos são fornecidos dentro da autoclave para direcionar os pacotes rotacionalmente sobre um eixo rotacional.

[002] A submissão de produtos embalados em porções a um assim chamado processo de autoclave, tal como, por exemplo, alimentos com a finalidade de conservá-los, tem sido conhecida há muito tempo. Neste contexto, latas, por exemplo, em que os alimentos tenham sido previamente embalados, são expostas a uma determinada temperatura durante um período específico de tempo em uma autoclave para matar com segurança os germes existentes no produto e/ou na lata. As latas, portanto provaram ser um sucesso para os fins mencionados especialmente porque não são sensíveis às condições prevalecentes em uma autoclave (alta temperatura, alta umidade, alta pressão).

[003] No entanto, se alimentos ou outros produtos para serem esterilizados são lançados no mercado, que não estão em latas, mas em outras formas de acondicionamento, a embalagem - com uma quantidade relativamente alta de esforço e custo - deve ser inicialmente esterilizada, então a embalagem deve ser preenchida com o produto em condições estéreis e, finalmente, a embalagem tem que ser fechada assepticamente. Desta forma, embalagens em formato cuboide de material combinado (combipacks) de plástico/papelão produzidas são capazes de armazenar produtos como, por

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2/9 exemplo, leite ou purê de legumes durante um período de tempo relativamente longo.

[004] Um dispositivo genérico é conhecido a partir da patente DE 102 33 095 A1. Por meio de um processo de autoclave rotativo para esterilização de alimentos, embalagens em formato cuboide de material combinado (combipacks) de papel/papelão são movidas durante o tratamento de tal forma que os conteúdos do pacote sejam constantemente misturados durante o processo de autoclave. Os meios utilizados para esta finalidade são, no entanto, extremamente trabalhosos, de modo que este processo não pode ser realizado de uma forma comercialmente aceitável.

[005] Usando isso como um ponto de partida, o objetivo que constitui a base da presente invenção é desenvolver e aprimorar o dispositivo mencionado na introdução e os pacotes utilizados na mesma, para que um número relativamente grande de pacotes possa ser esterilizado de forma satisfatória, sem que os pacotes se deformem ou o seu desenho impresso seja danificado.

[006] Em relação ao dispositivo possuindo as características do preâmbulo da reivindicação 1, a solução consiste em uma pluralidade de pacotes, dispostos na proximidade de modo adjacente um do outro em fileiras paralelas, sendo dispostos em pavimentos de suporte e de uma pluralidade de pavimentos de suporte fornecidos com pacotes sendo dispostos um acima do outro e fixados em suas posições mútuas.

[007] Esses “pacotes” de posições de nível de pacote podem ser fixados em suas posições mútuas, por exemplo, por um travamento por meio de mecanismos pneumáticos geralmente conhecidos, de modo que possam rodar em autoclave rotativo, sem alterações posicionais de pacotes individuais para serem tratados quando requerido.

[008] Vantajosamente, para este propósito, um outra pavimento de suporte é localizado na posição de pacote mais alta, a qual atua efetivamente como uma “tampa. Os pavimentos de suporte individuais podem, além disso,

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3/9 ser fixados de maneira estável em posição por fixações de centralização de conhecimento geral à distância paralela desejada separadas uma da outra.

[009] Alternativamente, um conjunto de armação em forma essencialmente cuboide pode ser fornecido para acomodar a embalagem, que contém uma pluralidade de placas de inserção do tipo bandeja, dispostas uma acima da outra, para acomodar uma pluralidade de pacotes dispostos proximamente atrás uns dos outros em fileiras paralelas e situados em seus lados estreitos.

[0010] A invenção reconheceu que os danos ao desenho impresso ou mesmo deformações do pacote podem ser eliminados de forma confiável, como resultado dos pacotes a serem esterilizados sendo fixados ou orientados dentro da autoclave, por meio dos pavimentos de suporte e placas de inserção especialmente projetados, tais que, quando em rotação, por um lado, o conteúdo do pacote seja completamente misturado simultaneamente e, por outro lado, seja garantido contato suficiente entre o vapor quente ou seções de placa quente e a superfície do pacote.

[0011] A esterilização de pacotes feitos de materiais de embalagem comercialmente disponíveis de forma satisfatória provoca depressões, danos e/ou bolhas, bem como danos ao desenho impresso no pacote, devido ao encharcamento local do papelão. Devido às altas temperaturas, umidade elevada e alta pressão na autoclave, a estrutura composta comercialmente disponível é enfraquecida de tal forma que ocorrem entalhes indesejados pelos elementos de fixação do pacote. Delaminações do material de embalagem também podem ocorrer em parte. Além disso, danos adicionais podem ocorrer ao remover os pacotes amaciados.

[0012] O processo de rotação, por motivos inerentes ao sistema, sofre das maiores demandas de junções e cortes de bordas do pacote, de modo que, independentemente da direção de rotação e disposição dos pacotes na autoclave, os agentes de aquecimento e resfriamento parcialmente líquidos e parcialmente gasosos colidem ocasionalmente, e ao contrário do processo

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4/9 estático, não podem ser impedidos. Portanto, os pacotes convencionais não podem resistir a essas demandas aumentadas.

[0013] De acordo com outro ensinamento da invenção, no projeto com uma armação, a provisão é feita para que a autoclave seja uma autoclave rotativa a vapor/ar ou autoclave rotativa a aspersão. Devido à construção modular e compacta do dispositivo de acordo com a invenção, autoclaves rotativas disponíveis comercialmente podem ser facilmente utilizadas.

[0014] De acordo com outra modalidade da invenção, a armação tem pelo menos uma tampa articulada. Isto é particularmente vantajoso, uma vez que uma tampa só precisa ser travada para fixar as placas de inserção no local após o carregamento de modo que suas posições mútuas não sejam perdidas durante a rotação. Para abertura e descarga, o dispositivo de travamento só deve ser liberado para ser capaz de abrir a tampa e retirar as placas de inserção individuais. O aparafusamento das placas de inserção firmemente em posição pode, portanto, ser completamente dispensado.

[0015] De acordo com outra modalidade da invenção, a armação é fornecida com rodas, balancins, correntes ou trilhos ou semelhantes para inserir coisas dentro e retirar coisas da autoclave com mais facilidade, que as rodas, balancins, correntes ou trilhos ou semelhantes podem ser conduzidos em guias, roladores ou trilhos horizontais correspondentes, para facilitar o processo de carregamento da autoclave.

[0016] Outro ensinamento da invenção provê que, cada placa de inserção tenha uma estrutura circundante e placas divisórias funcionando entre as fileiras de pacotes. Desta forma, os pacotes são fixados em posição sobre uma área grande e são poupados de danos por deformação. Preferencialmente, a estrutura e/ou as placas divisórias são projetadas para serem ocas, e possuem cavidades para permitir que o meio de esterilização circule bem dentro da autoclave. As cavidades, em outra modalidade da invenção, são dispostas de modo que os pacotes nas superfícies de contato

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5/9 não permaneçam na área das cavidades. Na forma mais vantajosa, os pacotes podem também ser poupados quanto aos danos por deformação.

[0017] A invenção, adicionalmente, reconheceu que é vantajoso que o pavimento de cada placa de inserção não tenha cavidades ou furos. Além disso, o pavimento de cada placa de inserção pode ser designado como um pavimento oco, de modo que o ar ou o vapor possa fluir por ele para melhor controle de temperatura.

[0018] Em outra modalidade da invenção, as placas de inserção são projetadas de modo que à temperatura de carregamento, uma lacuna estreita de ar exista entre o pavimento de uma placa de inserção e as superfícies dos pacotes localizados abaixo. A largura da lacuna de ar é - à temperatura de carregamento - 0,5 a 10 mm, de preferência 3 a 5 mm. A contrapressão na autoclave rotativa é conduzida a uma temperatura superior a 100 °C de modo que a embalagem é presa ou fixada entre as faces paralelas das bandejas da autoclave, por meio de expansão térmica da embalagem em conjunto com a expansão do esvaziamento e da expansão da bolha de gás, e dessa forma são evitados danos à embalagem.

[0019] Também foi demonstrado que um bom resultado de esterilização pode ser obtido se o eixo longitudinal das fileiras de pacotes for paralelo ao eixo de rotação da autoclave. Uma rotação extensa e extremamente envolvida tecnicamente dos pacotes a serem esterilizados acerca de um eixo espacial, que não é disposto em paralelo às bordas do pacote, como na arte genérica anterior, pode consequentemente ser dispensada.

[0020] Outro ensinamento da invenção provê que a densidade do papelão bruto utilizado esteja na faixa de 680-860 kg/m³. Preferivelmente, o grau de moagem das fibras de papelão utilizadas para o pacote é de 15-35 SR. O grau de Schopper-Riegler (°SR) descreve a quantidade de suspensão drenada e é o grau das propriedades de drenagem da polpa, que foi diluída em água. Um grau SR corresponde a 10 mL de água. Esse material pode suportar as condições extremas existentes no compartimento da autoclave.

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6/9 [0021] De acordo com outro desenvolvimento da invenção, as superfícies dos pacotes são impressas, de modo a serem à prova d'água e/ou a impressão é protegida por um revestimento de plástico transparente. Danos ao desenho impresso através de abrasão e bolhas ou descoloração são confiavelmente eliminados por esta modalidade.

[0022] Particularmente boa esterilização pode então ser obtida se a quantidade de preenchimento dos pacotes usados for escolhida de forma que uma bolha de gás de 2 a 30% do volume nominal do pacote exista dentro delas. Por esse meio e as porções fragmentárias encontradas no produto, o conteúdo do pacote é completamente misturado de maneira uniforme e constante durante a rotação na autoclave. Isto leva a períodos de tratamento consideravelmente menores, resultando em maior proteção dos pacotes usados. Nitrogênio, por exemplo, pode ser usado como gás na forma conhecida.

[0023] Outro desenvolvimento da invenção provê que as bordas de corte dos pacotes sejam adicionalmente prensadas. Enquanto as superfícies dos pacotes são relativamente bem protegidas contra a entrada de umidade pelo revestimento de PP e / ou a impressão à prova d'água, as bordas de corte abertas estão em risco na área das junções. Por esta razão, uma operação adicional de pressão impede a entrada de vapor ou umidade no material composto.

[0024] De acordo com outro ensinamento da invenção, absorvedores podem ser usados de modo a capturar o teor de oxigênio no material composto de plástico/papelão. O uso de “interceptores de oxigênio no material de embalagem já é conhecido per se.

[0025] A invenção será explicada em maiores detalhes a seguir por meio de desenhos que representam apenas uma modalidade exemplificativa. Nos desenhos:

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7/9 [0026] Fig. 1 mostra uma vista frontal de uma modalidade exemplificative do dispositivo de acordo com a invenção de uma autoclave apenas indicada esquematicamente, [0027] Fig. 2 mostra uma vista lateral do dispositivo de acordo com a invenção da figura 1, [0028] Fig. 3 mostra uma vista superior do dispositivo de acordo com a invenção da figura 1, mas com a tampa aberta, [0029] Fig. 4 mostra uma seção transversal ampliada através da parte superior do dispositivo de acordo com a invenção, no sentido das setas IV-IV na figura 2, [0030] Fig. 5 mostra uma seção de quina de uma placa de inserção vazia ilustrada em vista em perspectiva e [0031] Fig. 6 mostra a seção de quina da figura 5 com um pacote inserido.

[0032] O dispositivo de acordo com a invenção para esterilizar embalagens em formato cuboide de material combinado (combipack) de plástico/papelão consiste em primeiro lugar, como pode ser visto nas Figs. de 1 a 3, de uma armação 1, na qual uma pluralidade de placas de inserção 2 são inseridas. A armação 1, tem uma tampa travável 3, para que durante a rotação da armação 1 as placas de inserção 2 não caiam para fora dela.

[0033] Como já mencionado, a invenção também, entretanto, compreende configurações sem armações, em que os pacotes, dispostos acima uns dos outros em uma pluralidade de níveis, para fins de fixação estão prensados uns contra os outros, mas aqui, a título de exemplo, um dispositivo com uma armação 1 deve ser explicado.

[0034] A armação 1 é rotativamente montada através de eixos 4 em suportes laterais 6 localizados em uma estrutura de base 5. A fim de aplicar o torque necessário, o eixo de rotação 4, disposto à esquerda na fig. 2, é provido no final com uma roda de corrente 7, que através de uma cadeia C, ilustrada em linha tracejada, está conectada a outra roda de corrente 8 e uma roda de

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8/9 tensionamento 9, indicada apenas na fig. 1, possuindo um eixo de acionamento 10, o qual tem na extremidade uma garra de engate 11, que ao entrar na autoclave A na direção da seta, que não é indicada em mais detalhes, se conecta operativamente a um acoplamento correspondente de um motor de acionamento (não ilustrado).

[0035] Para tornar o processo de carregamento mais fácil, a estrutura de base 5 tem trilhos de orientação 12 na sua parte inferior, que servem de orientação ao longo de rolos R fixados de maneira a girar livremente para uma base B da autoclave A, como resulta claramente das Figs. 1 e 2.

[0036] Também pode ser compreendido pela Fig. 2 que a tampa 3 é fixada à armação 1 por meio de uma dobradiça 13 e pode ser travada na posição fechada por meio de dois dispositivos de travamento 14. A armação 1 fechada pode então ser girada no interior da autoclave A sobre o eixo de rotação 4; o eixo circular S associado é ilustrado como uma linha pontilhada na Fig. 1.

[0037] Verifica-se a partir da Fig. 3 que cada placa de inserção 2, apenas as mais altas destas que podem ser vistas com a tampa 3 aberta, tem uma estrutura circundante 15 que forma o limite lateral de uma pluralidade de pacotes P. De modo que os pacotes P podem estar dispostos em fileiras longitudinais uniformes, um atrás do outro e situados em seus lados estreitos dentro da placa de inserção 2, cada placa de inserção tem 2 placas divisórias 16 percorrendo toda a extensão da placa de inserção 2, que forma um limite lateral para fileiras de pacotes adjacentes.

[0038] A configuração exata das placas de inserção 2 de acordo com a invenção pode ser verificada na Fig. 4, em que a parte superior de um pacote de placas de inserção 2 da Fig. 2 é mostrada na seção transversal na direção das setas IV-IV. Aqui, primeiramente deve ser visto, que a estrutura 15 das placas de inserção 2 é projetada para ser oca e se estender tanto que efetivamente ao mesmo tempo forme uma “tampa” superior para os pacotes P dispostos embaixo. A tampa 3, portanto, tem a mesma forma na sua parte

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9/9 inferior. Também pode ser visto que as placas divisórias 16 são dispostas de modo que eles se afunilem para cima, mas em cada caso, definam uma largura de pacote no fundo. Essa configuração permite que os pacotes P se movam lateralmente de maneira fácil durante o processo de rotação, na autoclave A.

[0039] De modo que o meio de esterilização também possa ser distribuído mais favoravelmente na região das placas de inserção 2, tanto a estrutura 15 quanto as placas divisórias 16 têm cavidades 17. O pavimento 18 das placas de inserção 2 é projetado como um pavimento oco, ou seja, consiste aqui em um pavimento superior 18A e um pavimento inferior 18B, como é claramente mostrado nas ilustrações em perspectiva de acordo com a Fig. 5 e a Fig. 6. Este esquema tem a vantagem de que os pavimentos fechados 18A, que não possuem cavidades ou furos, forneçam suporte ideal para os lados longitudinais estreitos dos pacotes P. Para fornecer uma melhor visão geral, um pacote P inserido na placa de inserção 2 mostrada é ilustrada. Devido ao fato de que acima da placa de inserção 2 mostrada, uma outra placa de inserção 2 ou a tampa 3 (que a tampa 3 é também provida com fendas 3A) restringe fileiras de pacotes na direção ascendente, a armação 1 é correspondentemente suportada durante a rotação. As fendas 3A são dispostas para esta finalidade, tal como é evidente a partir da Fig. 3, exatamente acima das placas divisórias 16.

[0040] A altura das placas de inserção 2 é por meio deste selecionada de modo que à temperatura de carregamento uma lacuna estreita de ar G exista entre o pavimento 18B de uma placa de inserção 2 e as superfícies dos pacotes P localizados abaixo, como é evidente a partir da Fig. 4. Preferivelmente, a largura da lacuna (G), à temperatura de carregamento é de 0,5 a 10 mm.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Dispositivo para esterilizar pacotes em formato cuboide de material combinado de plástico/papelão em uma autoclave (A), em que os pacotes constituídos de produto e embalagem são submetidos a tratamento térmico em uma determinada temperatura durante um determinado período de tempo, em que o produto consiste de um líquido e porções fragmentárias, e em que mecanismos são fornecidos dentro da autoclave (A) para direcionar os pacotes de maneira rotativa sobre um eixo de rotação (4), em que uma pluralidade de pacotes (P), dispostos na proximidade um do outro em fileiras paralelas, são dispostos em pavimentos de suporte (18), e em que uma pluralidade de pavimentos de suporte (18) carregados com pacotes (P) estão dispostos um acima do outro e fixados em suas posições mútuas, o dispositivo caracterizado pelo fato de que compreende:

uma armação integral em formato cuboide para acomodar os pacotes, a montagem de armação (1) incluindo uma pluralidade de placas de inserção (2) do tipo bandeja dispostas uma acima da outra, para acomodar uma pluralidade de pacotes (P) dispostos proximamente atrás um do outro em fileiras paralelas e situadas em seus lados estreitos, em que as placas de inserção (2) são projetadas de modo que à temperatura de carregamento uma lacuna de ar estreita (G) exista entre um pavimento (18A, 18B) de cada placa de inserção (2) e as superfícies dos pacotes, localizados embaixo, da placa de inserção (2) disposta embaixo, em que o pavimento (18A,18B) inteiro de cada placa de inserção (2) não tem cavidades ou furos, em que a superfície inferior inteira de cada pacote repousa no pavimento (18A, 18B) correspondente de cada placa de inserção (2), em que cada placa de inserção (2) tem placas divisórias (16) percorrendo entre os lados dos pacotes, e em que as placas divisórias (16) são ocas com cavidades (17) se estendendo através das placas divisórias (16).

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2. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a autoclave (A) ser uma autoclave rotativa a vapor/ar.
3. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a autoclave (A) ser uma autoclave rotativa a aspersão.
4. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a armação (1) ter pelo menos uma tampa articulada (3).
5. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de armação (1) ter rodas, balancins, correntes e/ou trilhos (12) para inserir coisas dentro e retirar coisas da autoclave (A) mais facilmente.
6. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de cada placa de inserção (2) ter uma estrutura circundante (15) e placas divisórias (16) percorrendo entre os lados dos pacotes.
7. Dispositivo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de a estrutura circundante (15) e as placas divisórias (16) serem projetadas para serem ocas e possuírem cavidades (17).
8. Dispositivo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de as cavidades (17) estarem dispostas de modo que os pacotes (P) nas superfícies de contato não permaneçam na área das cavidades (17).
9. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o pavimento (18) de cada placa de inserção (2) ser projetado como um pavimento oco, de modo que o ar ou o vapor possa fluir entre a placa superior (18A) e placa inferior (18B).
10. Dispositivo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a largura da lacuna de ar (G) ser de 0,5 a 10 mm.
11. Dispositivo de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de a largura da lacuna de ar (G), à temperatura de carregamento ser de 3 a 5 mm.