ES2217542T3 - Aparato para esterilizar un conjunto de pico vertido de un recipiente. - Google Patents

Abstract

Un aparato (10) para aplicar un conjunto de pico (55) a un recipiente (15), comprendiendo el conjunto de pico (55) una tapa dispuesta sobre una montura, con una parte interior (65) para ser dispuesta hacia el interior del recipiente (15), y una parte exterior (60) para ser dispuesta hacia el exterior del recipiente (15), cuyo aparato (10) tiene una tolva de almacenamiento (35) para almacenar una pluralidad de conjuntos de pico (55); un conjunto de guía (45) para guiar la pluralidad de conjuntos de pico (55) a una estación (90) de aplicación de conjuntos de pico, para aplicar cada uno de los conjuntos de pico (55) a una caja de cartón (15), estando el aparato (10) caracterizado porque el conjunto de guía comprende una vía (45) con una puerta (125) dispuesta sobre ella para interrumpir el movimiento de los conjuntos de pico a lo largo de ella mediante la retención de conjuntos de pico (55) individuales en un esterilizador (50) de montura y tapa que tiene un mecanismo (120) para rociar con unasolución desinfectante las partes interiores (65) de un conjunto de pico retenido, siendo operable la puerta (125) para liberar conjuntos de pico individuales después de rociar, para que prosigan el recorrido a lo largo de la vía (45) a la estación de aplicación (90).

Description

Aparato para esterilizar un conjunto de pico de vertido de un recipiente.

El presente invento se refiere a una máquina de conformar, llenar y envasar herméticamente para cajas de cartón de cubierta a dos aguas (de sección en V invertida). Más concretamente, el presente invento se refiere a una máquina de envasar capaz de esterilizar el pico de verter (en lo que sigue denominado simplemente "pico") antes de su aplicación a una caja de cartón.

Las botellas usuales para conservar bebidas líquidas y similares están siendo sustituidas gradualmente por envases de papel. Tales envases están en general constituidos por una pieza elemental hecha de un sustrato de cartón que está emparedado entre capas de un material termoplástico. Estas piezas elementales son obturadas herméticamente por los lados y presentadas a la entrada de una máquina de envasar. La máquina de envasar arma esas piezas elementales, obtura sus fondos, las carga con producto, y obtura sus partes superiores.

Una serie de envases de tal tipo están siendo ahora de uso generalizado. Uno de tales tipos de envase es el recipiente de cubierta a dos aguas. Otro de tales tipos de envase es el recipiente del tipo de "brick" (de "ladrillo"). En muchos casos, se ha hecho popular el proveer a tales recipientes de un conjunto de pico que comprende una montura y una tapa que proporciona al recipiente una abertura que puede ser vuelta a obturar, que proporciona un acceso rápido y sencillo al contenido del recipiente.

Se ha expuesto una máquina de envasar que está diseñada para formar y obturar un envase con tal conjunto de pico en la Patente de EE.UU. Nº 4.788.811, titulada "Process and Apparatus for Assembling and Liquor-Charging of Packages of Paper and the Like" ("Proceso y Aparato para Armar y Cargar de Licor Envases de Papel y Similares"). El dispositivo descrito en la citada Patente Nº 4.788.811 tiene como fin aportar un aparato para la producción sucesiva de una serie de envases de papel dotados de los respectivos picos en una parte de su porción extrema superior y cargados con una bebida líquida. El pico incluye el propio pico que tiene una configuración en general cilíndrica y formado en general a su través con un paso para verter líquido por el pico, fijado provisionalmente al extremo de la raíz del propio pico. Para los mejores fines higiénicos, el pico se introduce en el extremo abierto de un semienvase desde dentro del mismo. La tarea de introducir y fijar el pico se lleva a cabo directamente antes de cargar con líquido. Solo después se llevan a cabo las tareas de cargar de líquido y cerrar la parte superior, en una atmósfera esterilizada. Dentro de la ejecución higiénica de estas tareas, se incluyen la obtención del pico y la fijación con obturación hermética para aumentar la seguridad higiénica.

A medida que ha ido aumentando la popularidad de tales envases, ha aumentado igualmente la demanda de tiempo de conservación en almacén de los mismos. El tiempo de conservación en almacén depende directamente de la esterilidad del proceso de envasado. Sin embargo, el anterior sistema descrito en la citada Patente Nº 4.788.811 no proporciona la esterilidad requerida para conseguir tales prolongadas duraciones de tiempo de conservación en almacén.

En la Patente de EE.UU. Nº 3.933.339 se describen un método y un aparato para esterilizar objetos, incluidas las tapas para recipientes de productos alimenticios. El presente invento está dirigido a un aparato para aplicar un conjunto de pico a un recipiente, comprendiendo el conjunto de pico una tapa dispuesta sobre una montura, con una parte interior para su disposición hacia el interior del recipiente y una parte exterior para su disposición hacia el exterior del recipiente, cuyo aparato tiene una tolva de almacenamiento para almacenar una pluralidad de conjuntos de pico; un conjunto de guía para guiar la pluralidad de conjuntos de pico a una estación de aplicación de conjuntos de pico, para aplicar cada uno de los conjuntos de pico a una caja de cartón en el aparato. De acuerdo con el invento, el conjunto de guía comprende una vía con una puerta dispuesta sobre ella para interrumpir el movimiento de los conjuntos de pico a lo largo de ella, reteniendo para ello los conjuntos de pico individuales en un esterilizador de la montura y de la tapa que tiene un mecanismo de rociar para rociar las partes interiores de un conjunto de pico retenido con una solución desinfectante, pudiendo ser hecha funcionar la puerta para liberar conjuntos de pico individuales después de rociar, para que prosigan su recorrido a lo largo de la pista hasta la estación de aplicación.

Se puede usar una estación de radiación ultravioleta intermedia entre el esterilizador de la montura y el pico y el aplicador del pico para esterilizar aún más los conjuntos de pico antes de su aplicación.

A continuación se describirá el invento a modo de ejemplo y con referencia a los dibujos esquemáticos que se acompañan, en los que:

En la Fig. 1 se ha ilustrado una estación de aplicación del pico y una estación de esterilización del recipiente de una máquina de envasar de acuerdo con una realización del presente invento.

La Fig. 2 es una vista en corte transversal de un conjunto de pico que ha sido aplicado a un recipiente, en que el recipiente está siendo sometido a un proceso de esterilización posterior a la aplicación.

Las Figs. 3 - 5 son varias vistas de un esterilizador de la montura y el pico construido de acuerdo con una realización del presente invento.

La Fig. 6 es una vista en perspectiva de una realización de un conjunto de vía para uso en el presente invento.

La Fig. 7 es una vista por un extremo del conjunto de vía ilustrado en la Fig. 6.

En la Fig. 1 se ha representado una realización de un aparato para proporcionar un recipiente, tal como un recipiente de cubierta a dos aguas, que tiene un conjunto de pico dispuesto sobre el mismo, designado en general con el número 10. En el aparato 10, una pluralidad de recipientes 15 son transportados entre estaciones de procesado sucesivas en la dirección indicada por la flecha 20 mediante, por ejemplo, un transportador de cinta sin fin (no ilustrado). Se han ilustrado aquí dos de tales estaciones de procesado. Se ha previsto una primera estación de procesado 25 para fijar un conjunto de pico a cada uno de los recipientes 15. De acuerdo con un aspecto del presente invento, los conjuntos de pico se esterilizan antes de tal fijación, proporcionándose con ello un proceso de envasado más estéril que da lugar a un tiempo de conservación en almacén prolongado naturalmente para el producto. Se ha previsto una segunda estación de procesado 30 para esterilizar las partes interiores de los recipientes 15.

Como se ha ilustrado, la primera estación de procesado 25 comprende una tolva 35 de almacenamiento de conjuntos de pico que se usa para almacenar una pluralidad de conjuntos de pico. La tolva de almacenamiento 35 comprende una salida 40 fijada a la entrada de una longitud de la vía 45 para los conjuntos de pico. La vía 45 para los conjuntos de pico se extiende entre la tolva de almacenamiento 35 y la entrada a un esterilizador 50 de la montura y la tapa, y facilita el transporte de los conjuntos de pico entre ellas. Preferiblemente, los conjuntos de pico son transportados a lo largo de la vía 45 usando la fuerza de la gravedad y, si es necesario, ráfagas de aire estéril o similares.

El esterilizador 50 de la montura y la tapa funciona como un conjunto para desinfectar que acepta unos individuales de los que son transportados en serie a lo largo de la vía 45. Se procede a la desinfección aplicando para ello una solución desinfectante, tal como de peróxido de hidrógeno, a los conjuntos de pico.

Es de hacer notar que el esterilizador 50 de la montura y la tapa aplica una cantidad de la solución desinfectante a una parte interior de los conjuntos de pico. A este respecto, se hace notar en relación con la Fig. 2 que cada conjunto de pico 55 puede estar constituido funcionalmente por dos secciones: una sección exterior 60 que, al tener lugar la aplicación al respectivo recipiente 15 se dispone hacia el exterior del recipiente y, además, una sección interior 65 que, al tener lugar la aplicación al respectivo recipiente se dispone hacia el interior del recipiente 15. Generalmente, como se ha ilustrado en la Fig. 2, se ignora la esterilización de las secciones interiores de los conjuntos de pico, dado que es difícil obtener acceso a las secciones interiores una vez que hayan sido unidos los conjuntos de pico a los respectivos recipientes. Por ejemplo, una dispersión de peróxido de hidrógeno, ilustrada aquí mediante las flechas 70, no llega a alcanzar ciertas partes interiores del conjunto de pico 55. Tales regiones son en efecto regiones "en la sombra", que no reciben una aplicación de peróxido de hidrógeno. En consecuencia, la esterilización del recipiente posterior a la fijación deja frecuentemente partes sustanciales del conjunto de pico 55 en un estado séptico, que puede contaminar el contenido del recipiente y disminuir con ello el tiempo efectivo de conservación en almacén. Aplicando la solución de esterilización a la parte interior del conjunto de pico antes de la aplicación al recipiente, se reducen y/o se eliminan tales problemas.

Después de que cada conjunto de pico haya sido desinfectado por el esterilizador 50 de montura y tapa, se proporciona el mismo a un conjunto de guía de salida 75, el cual guía a cada uno de los conjuntos de pico a una estación de procesado subsiguiente. En la realización que sirve de ejemplo ilustrada en la Fig. 1, cada conjunto de pico es subsiguientemente proporcionado a una estación de radiación ultravioleta 80 opcional. La estación de radiación ultravioleta 80 irradia a cada conjunto de pico, en particular a la parte interior del mismo, al pasar éste a su través. Tal irradiación, en particular cuando se combina con una aplicación de peróxido de hidrógeno como solución desinfectante, proporciona una esterilización muy eficaz del conjunto de pico.

Después de la irradiación en la estación de radiación ultravioleta 80, se guía a cada conjunto de pico a lo largo de la vía 85 a un aplicador de picos 90, que aplica el conjunto de pico al respectivo recipiente 15. El aplicador de picos 90 puede adoptar cualquiera de entre una serie de formas. Por ejemplo, el aplicador de picos 90 puede ser uno EL-64, que puede obtenerse de la firma Cambridge Valley Machining. Otros aplicadores de picos son igualmente adecuados para tal uso.

En el anterior sistema, es preferible mantener la estación 25 en un ambiente en general estéril. Por consiguiente, la estación 25 puede ser provista de circulación de aire estéril. Además, o como alternativa, la estación, o partes de la misma, pueden estar rodeadas por paredes laterales que definan una cámara estéril o similar.

Después de la aplicación del conjunto de pico al respectivo recipiente, se transportan el recipiente y el conjunto de pico en la dirección de la lecha 20 mediante, por ejemplo, un transportador de cadena o similar, a la estación 30 de esterilización adicional. En la estación de esterilización 30, el recipiente 15 es sometido a un proceso de esterilización que, por ejemplo, incluye la aplicación de peróxido de hidrógeno seguida de la irradiación con luz ultravioleta. Como se ha indicado en lo que antecede, los procesos usuales de esterilización de recipientes fallan frecuentemente en cuanto a esterilizar adecuadamente las partes internas del conjunto de pico. Puesto que las partes internas del conjunto de pico han sido esterilizadas en la estación 50, esto no plantea problema alguno. Por lo tanto, se hace posible seguir un proceso usual en la estación 30 de esterilización.

Después de ser sometidos al proceso de esterilización en la estación de esterilización 30, los recipientes 15 son conducidos a las subsiguientes estaciones de procesado (no ilustradas), donde son cargados con producto y se obtura su parte superior. Tales operaciones de carga y obturación no son particularmente pertinentes para el presente invento y, por ejemplo, pueden ser llevadas a cabo siguiendo los procesos usuales.

En las Figs. 3-5 se ha ilustrado una realización de un e50 que puede usarse en la estación 25. Como se ha ilustrado, los conjuntos de pico 55 son conducidos a lo largo de un camino predeterminado que está definido por una pista 100 del e50. Un mecanismo de puerta representado en general en 110, está dispuesto para interrumpir el movimiento de los conjuntos de pico 55 a lo largo de la vía 100. Más en particular, el mecanismo de puerta 110 es operable para retener selectivamente unos individuales de los conjuntos de pico 55 en una posición predeterminada a lo largo de la vía 100 mientras un mecanismo de rociar, representado en general en 120, rocía la parte interior de cada conjunto de pico 55 con una solución desinfectante, tal como de peróxido de hidrógeno. Después de que el conjunto de pico individual 55 haya sido rociado, es hecho pasar selectivamente para un recorrido adicional a lo largo de la vía 11.

En la realización particular del mecanismo de puerta 110 utiliza una puerta circular 125 que tiene una parte recortada 130. La parte recortada 130 corresponde a la forma de la parte de tapa 135 de un conjunto de pico individual 55 y se aplica a una parte periférica de la misma. Como se ha ilustrado, la puerta circular 125 está dispuesta para interrumpir el recorrido de los conjuntos de pico 55 a lo largo de la vía 100. En la operación, se hace girar la puerta 125 mediante un actuador 150 en respuesta a señales de control recibidas en una o más entradas 152. El actuador 150 hace girar la puerta 125 entre una primera posición, en la cual la puerta 125 se aplica y retiene a un conjunto de pico individual 55 en la parte recortada 130 en una posición predeterminada, y una segunda posición en la cual la puerta 125 pasa el conjunto de pico individual 55 retenido a una parte de salida 160 de la vía 100. Cuando se hace pasar el conjunto de pico individual previamente retenido 55 a la parte de salida 160, la parte trasera 165 de la puerta circular 125 se aplica a uno subsiguiente de los conjuntos de pico 55, impidiendo con ello que pasen más conjuntos de pico a través de la e50. Por consiguiente, cada conjunto de pico 55 es sometido a su propio proceso de esterilización individual. Aunque el actuador 150 de la realización descrita responde a una señal de control neumático en las entradas 152, se reconocerá que pueden también usarse otros actuadores que respondan a otros tipos de señales de actuación.

El mecanismo de rociar 120 está dispuesto opuesto al mecanismo de puerta 110. Aunque el mecanismo de rociar 120 y el mecanismo de puerta 110 han sido ilustrados con una orientación vertical, se reconocerá que es preferible una orientación horizontal, si se ha de usar la fuerza de la gravedad para conducir los conjuntos de pico a lo largo de la vía. El mecanismo de rociar 120 comprende una parte de cuerpo 170 y una parte de boquilla 175. La parte de cuerpo 170 incluye una primera entrada 180 para recibir aire de pulverización estéril, o similar. La parte de cuerpo 170 incluye además una segunda entrada 185 para recibir una solución desinfectante, tal como de peróxido de hidrógeno. También se ha previsto una entrada 190 de la actuación, para aceptar una señal de control de la actuación, tal como una señal electrónica o una señal neumática que inicie la operación de un ciclo de rociar. Al recibir una señal de control de la actuación, el mecanismo de rociar 120 proporciona una cantidad predeterminada de solución desinfectante y una cantidad predeterminada de aire de pulverización estéril, combinando los dos para su dispersión a través de la boquilla 175. La cantidad de solución y la cantidad de aire que se utilicen en una sola dispersión son controlables en muy alto grado. Preferiblemente, la boquilla del mecanismo de rociar es de un Modelo 780S-SS, que puede obtenerse de la firma EFD.

El tamaño de la abertura en la boquilla 175 puede controlarse a través de un mecanismo de rosca que tiene un primer extremo 195 que puede ser agarrado y hecho girar por un operador. El primer extremo 195 está conectado a una varilla centrada (no ilustrada) que se extiende hasta un segundo extremo estrechado dispuesto próximo a la abertura 200 de la boquilla. El grado en que el segundo extremo estrechado obstruye la abertura 200 de la boquilla, tal como es ajustado mediante el giro del primer extremo 195, ajusta el tamaño efectivo de la abertura.

En la realización ilustrada, el mecanismo de puerta 110 y el mecanismo de rociar 120 están asegurados a la vía 100, lo cual proporciona apoyo para los conjuntos de pico 55 al pasar éstos a su través y ser procesados por el e50. Más en particular, como se ha ilustrado en detalle en las secciones que sirven de ejemplos de las Figs. 6-7, así como en las Figs. 3 y 4, la vía 100 está constituida por cuatro carriles laterales 205 y un carril de apoyo 210. Los carriles 205 y 210, a su vez, están soportados por miembros de apoyo 215 que están dispuestos en posiciones predeterminadas a lo largo de la vía. El mecanismo de rociar 120 y el mecanismo de puerta 110 están asegurados a por lo menos uno de estos miembros de apoyo 215 mediante abrazaderas 225 y 230, respectivamente. Como se ha ilustrado en detalle en la FIG. 3, el actuador 150 del mecanismo de puerta 110 está asegurado a la abrazadera 230 mediante, por ejemplo, 235. La abrazadera 230 abraza entre los miembros de apoyo 215a y 215b y está conectado por un par de pernos 240.

La abrazadera 225 que conecta el mecanismo de rociar 120 al miembro de apoyo 215a está constituida por una parte vertical 245 que está asegurada a una parte 250 que se extiende lateralmente. La parte 250 que se extiende lateralmente incluye una abertura 260 que se aplica y asegura a la parte de cuerpo 170 del mecanismo de rociar 120, poniendo con ello a la boquilla 175 en una posición predeterminada, coincidente con la posición del conjunto de pico individual aplicado con la puerta circular 125 cuando la puerta circular está en su primera posición. Es de hacer notar que la vía 100 está dispuesta para presentar los conjuntos de pico individuales en el e50 con las partes interiores de los mismos expuestas al rociado con la solución desinfectante proporcionada por el mecanismo de rociar 125. Como tales, las partes interiores del conjunto de pico son debidamente esterilizadas antes de asegurarlas al recipiente.

Se pueden disponer sensores 280, tales como sensores LED (Diodo Emisor de Luz) o similares a lo largo de la vía 100, en posiciones predeterminadas, antes y después del e50. Tales sensores 280 pueden ser usados para vigilar la acumulación de conjuntos de pico 55 en espera antes y después del esterilizador 50, para indicar con ello una avería en el sistema, un requisito de más conjuntos de pico en la tolva 35, etc.

La coordinación y el control del mecanismo de rociar 120 y del mecanismo de puerta 110 se obtienen, preferiblemente, mediante un sistema de control centralizado (no ilustrado) que, por ejemplo, puede estar constituido por un controlador lógico programable (PLC) o similar. Incluso más preferiblemente, se usa el PLC para coordinar y controlar la operación de la máquina de envasar en su conjunto.

Claims (5)

1. Un aparato (10) para aplicar un conjunto de pico (55) a un recipiente (15), comprendiendo el conjunto de pico (55) una tapa dispuesta sobre una montura, con una parte interior (65) para ser dispuesta hacia el interior del recipiente (15), y una parte exterior (60) para ser dispuesta hacia el exterior del recipiente (15), cuyo aparato (10) tiene una tolva de almacenamiento (35) para almacenar una pluralidad de conjuntos de pico (55); un conjunto de guía (45) para guiar la pluralidad de conjuntos de pico (55) a una estación (90) de aplicación de conjuntos de pico, para aplicar cada uno de los conjuntos de pico (55) a una caja de cartón (15), estando el aparato (10)

caracterizado porque

el conjunto de guía comprende una vía (45) con una puerta (125) dispuesta sobre ella para interrumpir el movimiento de los conjuntos de pico a lo largo de ella mediante la retención de conjuntos de pico (55) individuales en un esterilizador (50) de montura y tapa que tiene un mecanismo (120) para rociar con una solución desinfectante las partes interiores (65) de un conjunto de pico retenido, siendo operable la puerta (125) para liberar conjuntos de pico individuales después de rociar, para que prosigan el recorrido a lo largo de la vía (45) a la estación de aplicación (90).

2. Aparato de acuerdo con la Reivindicación 1, que incluye una estación de radiación ultravioleta (80) para irradiar la parte interior (65) de cada conjunto de pico (55).

3. Aparato de acuerdo con la Reivindicación 1 o la Reivindicación 2, en el que la puerta es circular y tiene una parte recortada (130) dispuesta a lo largo de una periferia de la misma, para recibir un conjunto de pico individual (55), estando dispuesta la puerta (125) para interrumpir el recorrido de los conjuntos de pico (55) a lo largo de la vía (100), y siendo operable para hacerla girar entre una primera posición para aplicación a un conjunto de pico (55) y retención del mismo en la parte recortada (130), y una segunda posición para liberar un conjunto de pico (55) retenido, al tiempo que impide el paso de más conjuntos de pico (55) dispuestos aguas arriba del mecanismo de puerta (110).

4. Aparato de acuerdo con la Reivindicación 3, que incluye un actuador neumático (150) conectado a la puerta (125) para hacer girar la puerta (125) entre sus posiciones primera y segunda.

5. Aparato de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el mecanismo de rociar (120) comprende un cuerpo (170) y una boquilla (175), teniendo el cuerpo (170) una primera entrada (180) para recibir aire de pulverización estéril; una segunda entrada (185) para recibir la solución desinfectante; y una entrada de la actuación (190), estando dispuesta la boquilla (175) en un extremo del cuerpo (170).