ES2339186T3 - Horno y instalacion para la fabricacion de recipientes esteriles a partir de preformas termoplasticas descontaminadas. - Google Patents

Abstract

Horno (10) para acondicionamiento térmico de preformas de termoplástico, en especial destinadas a equipar una instalación para fabricación de recipientes estériles, del tipo que comprende un dispositivo de transporte (30) de las preformas (12) que las hace girar alrededor de sus propios ejes y transportadas sucesivamente entre al menos: una primera zona A, llamada zona de calentamiento de penetración, que comprende unos primeros medios de calentamiento (32) mediante radiación infrarroja (IR1) destinados a precalentar el cuerpo (14) de cada preforma (12) hasta una primera temperatura de consigna (TC1); una segunda zona B, llamada de temporización e interpuesta en la trayectoria de las preformas (12) entre la primera zona A de calentamiento y una tercera zona C de calentamiento, que es recorrida por cada preforma (12) durante un período de tiempo (Δt) determinado; una tercera zona C, llamada de calentamiento de distribución, que comprende unos segundos medios de calentamiento (34) por radiación infrarroja (IR2) destinados a calentar el cuerpo (14) de cada preforma, según un perfil de calentamiento determinado, hasta una segunda temperatura establecida (TC2); caracterizado por el hecho de que el horno (10) comprende medios de esterilización (76, 78, 80) mediante emisión de radiación ultravioleta (UV), dispuestos en la segunda zona intermedia B de temporización para esterilizar al menos la superficie externa (28) del cuerpo (14) de la preforma (12) hasta un grado de descontaminación determinado.

Description

Horno y instalación para la fabricación de recipientes estériles a partir de preformas termoplásticas descontaminadas.

La invención se refiere a un horno y a una instalación para la fabricación de recipientes estériles a partir de preformas termoplásticas descontaminadas.

La presente invención se refiere generalmente al sector de esterilización (o descontaminación) de preformas termoplásticas, en especial aquellas hechas de tereftalato de polietileno (PET), destinadas a la fabricación de recipientes, tales como botellas, frascos o similares, mediante un proceso de moldeado por soplado o moldeado por soplado estirado de una preforma previamente acondicionada con calor en un horno.

Uno de los aspectos de la invención se relaciona con un horno para acondicionar con calor preformas termoplásticas destinadas a la fabricación de recipientes de cuerpo hueco mediante moldeo por soplado o moldeo por soplado estirado que comprende un dispositivo de transporte de las preformas que se hacen girar alrededor de sus propios ejes y sucesivamente se transportan entre al menos:

- una primera zona, que se llamará una zona de calentamiento de penetración, que comprende un primer medio para calentamiento mediante radiación infrarroja destinada a precalentar el cuerpo de cada preforma hasta una primera temperatura de consigna;

- una segunda zona, que es una zona intermedia, llamada de temporización, interpuesta en la trayectoria de las preformas entre la primera zona, que es una zona de calentamiento, y una tercera zona, que es una zona de calentamiento, es recorrida por cada preforma durante un período determinado;

- la tercera zona, llamada zona de calentamiento de distribución, que comprende unos segundos medios para calentar mediante radiación infrarroja, destinada a calentar el cuerpo de cada preforma, según un perfil de calentamiento determinado, hasta una segunda temperatura de consigna.

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Existen muchos hornos conocidos de este tipo, en particular para el calentamiento de una preforma mediante radiación infrarroja con la finalidad de acondicionarla térmicamente con la finalidad de moldearla, es decir, convertirla mediante moldeo por soplado en un recipiente, tal como una botella, y este tipo de horno es luego integrado en una instalación para la fabricación de la cual constituye una de las unidades principales.

Los documentos EP-A-0,630,099 o EP-A-0,564,354, describen respectivamente ejemplos de un horno para acondicionamiento térmico del cuerpo de una preforma destinada a la fabricación de un recipiente.

Se sabe que las preformas destinadas a la fabricación de recipientes estériles o descontaminados en una instalación se tratan ventajosamente al principio del proceso de fabricación de los recipientes, antes que al final del proceso de fabricación después de que el recipiente se ha obtenido mediante moldeo por soplado, debido a que esto reduce la cantidad de producto de esterilización usada, siendo la cantidad en parte una función del área superficial que se va a descontaminar.

Otro aspecto de la invención se refiere a una instalación para la fabricación de recipientes estériles, a partir de una preforma termoplástica descontaminada, que generalmente comprende al menos:

- un dispositivo para alimentación de preformas;

- una unidad para acondicionamiento térmico que comprende un dispositivo de transporte de preformas que se hacen girar alrededor de sus propio ejes y se transportan a través de al menos un horno destinado a calentar cada preforma con la finalidad de moldearla; y

- una unidad para moldeo que comprende al menos un molde y un dispositivo asociado para el soplado destinado a convertir cada preforma en un recipiente con cuerpo hueco.

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Se conocen muchas instalaciones conocidas para la fabricación de recipientes estériles de este tipo mediante moldeo por soplado o moldeo por soplado estirado, que comprenden adicionalmente medios de esterilización de estas preformas, por ejemplo mediante un método químico, en especial humedeciendo las superficies que se van a descontaminar empapandolas en una solución de esterilización, tal como una solución de peróxido de hidrógeno (H_{2}O_{2}).

El documento WO-A-99/03667 describe, por ejemplo, un proceso para la fabricación de recipientes estériles y una instalación para operar este proceso.

La instalación mostrada en la figura 5 de ese documento comprende principalmente un dispositivo para alimentación de preformas, una unidad para acondicionamiento térmico que comprende un dispositivo de transporte de preformas a través de al menos un horno destinado a calentar cada preforma con la finalidad de moldearla, y una unidad para moldeo que comprende al menos un molde y un dispositivo asociado para el soplado destinado a convertir cada preforma en un recipiente con cuerpo hueco final.

En esta instalación, las preformas se tratan por medios de esterilización, aguas arriba del horno para calentamiento de la preforma, de tal manera que descontaminen la superficie cilíndrica de la pared interna de la preforma.

La pared interna de la preforma corresponde a la pared interna del recipiente con cuerpo hueco destinado a ser fabricado mediante moldeo por soplado a partir de la preforma, y por lo tanto la pared interna de la preforma delimita el volumen interior del recipiente destinado al llenado final, por ejemplo con un líquido determinado en el caso de una botella o un frasco.

El medio para esterilización descrito en ese documento comprende en especial un producto de esterilización tal como una solución de peróxido de hidrógeno (H_{2}O_{2}), que se activa térmicamente mediante calor por los medios de calentamiento del horno, antes de ser eliminado por evaporación.

Con esta finalidad, los medios de esterilización comprenden un aspersor constituido por un cañón de aspersión que permite el humedecimiento del interior de las preformas con producto de esterilización "frío", es decir, uno que no se ha calentado previamente y, por lo tanto, está en estado líquido.

El cañón es típicamente un cañón bifluido que comprende una boquilla para líquido y una boquilla para aire que forman un conjunto de proyección circular que se puede colocar aguas arriba de la trayectoria de las preformas para nebulizar producto de esterilización.

La niebla de producto de esterilización se forma mediante una nube de gotas que se proyecta por el cañón en la dirección del interior de la preforma en flujo turbulento.

Se ha descubierto que este tipo de flujo turbulento de producto de esterilización dentro de la preforma conduce a una distribución no homogénea de gotas en la pared interna de la preforma.

Efectivamente, el uso de un cañón de aspersión se caracteriza en particular por un régimen de flujo elevado de producto de esterilización, siendo este obtenido mediante compresión de un gas, tal como aire comprimido a presiones de alrededor de 2 a 3 bar, produciendo de este modo el flujo turbulento.

Sin embargo, el flujo turbulento conduce a una deposición no homogénea de gotas residuales de producto de esterilización en las paredes internas de las preformas. Además, las gotas de producto de esterilización forman un exceso que no se vaporiza totalmente durante el calentamiento.

Por lo tanto, estas gotas de producto de esterilización provocan en primer lugar un ataque químico local en el material de la preforma, generalmente hecha de tereftalato de polietileno (PET) y en segundo lugar, durante el calentamiento de las preformas, producen un efecto de lente de aumento sobre la radiación térmica usada en el proceso de calentamiento, y esto ocasiona que aparezcan manchas en las paredes de los recipientes, por ejemplo botellas, resultantes de las preformas tratadas.

La aparición de estas manchas en las paredes de las botellas es un defecto visual del producto que también en ocasiones se denomina "apariencia de cáscara de naranja".

Además, la cantidad de solución de esterilización que se puede usar es limitada por obligaciones legales de eliminación la solución de esterilización, siendo el residuo absoluto máximo aceptable restos muy diminutos de la solución en el recipiente esterilizado, con el objetivo particular de que la cantidad de solución de esterilización encontrada en el líquido destinado a llenar el recipiente no esté por encima del límite legal.

Consecuentemente, los recipientes fabricados mediante ese proceso no son totalmente satisfactorios y además no tienen un grado adecuado de descontaminación con relación al nivel de esterilidad requerido para ciertas aplicaciones industriales.

Efectivamente, la descontaminación realizada en la instalación de conformidad con ese proceso se relaciona solamente con la pared interna de la preforma. Sin embargo, la superficie externa del cuerpo de la preforma de manera análoga comprende microorganismos, bacterias, o esporas que pueden contaminar las preformas (o los recipientes) así como la instalación de fabricación general.

Sin embargo, los microorganismos, bacterias, etc., presentes en la superficie externa del cuerpo de la preforma pueden propagarse en la instalación, en especial usando, como portador, el flujo de aire de refrigeración que pasa alrededor de las preformas en el horno, o bien contaminando la superficie de los moldes de la unidad de soplado de la instalación.

Consecuentemente, esto es un riesgo de contaminación, denominado también en ocasiones "riesgo de contaminación cruzada", en lo que se refiere a la presencia de microorganismos, etc., en la superficie externa de la preforma que puede dar lugar a contaminación capaz de afectar la esterilidad del recipiente final o de lotes completos de recipientes, en especial la esterilidad interna.

Esa es una de las razones para buscar soluciones que permitan la descontaminación efectiva de la superficie externa del cuerpo de cada preforma.

Una solución posible consiste en tratar la superficie externa del cuerpo de la preforma mediante un método químico de una manera análoga a aquella de la pared interna, es decir, rociando una solución de esterilización, tal como una solución de peróxido de hidrógeno (H_{2}O_{2}), sobre la superficie externa del cuerpo de la preforma, aguas arriba del horno para acondicionamiento térmico.

Sin embargo, las pruebas han demostrado que el flujo de aire de refrigeración que pasa a través del horno ocasiona la eliminación casi sistemática e inmediata de la mayoría de la solución de esterilización aplicada en la superficie externa, y que esto ocurre antes de que la solución de esterilización se pueda activar térmicamente por los medios de calentamiento, siendo el resultado que la descontaminación así obtenida en la superficie externa del cuerpo de la preforma es generalmente de un nivel muy bajo y, por lo tanto, inadecuado para lograr un grado final de descontaminación alto.

La invención está dirigida a eliminar estas desventajas proponiendo un horno novedoso que en particular permite la fabricación de estos recipientes estériles en una manera sencilla, fiable y efectiva en costes, de conformidad con un proceso global de esterilización de una preforma, en una instalación para fabricación de recipientes estériles mediante moldeo por soplado o mediante moldeo por soplado estirado de preformas, a partir de preformas que se han esterilizado o descontaminado totalmente, no solo en el interior, sino también en el exterior.

La invención está dirigida muy en especial, pero no de manera exclusiva, a la esterilización de la superficie externa del cuerpo de una preforma, es decir a la reducción del nivel de contaminación de esa superficie por microorganismos, bacterias, o esporas, etc., con la finalidad muy particular de limitar el riesgo de contaminación cruzada.

Con esta finalidad, la invención propone un horno para acondicionamiento térmico de preformas de termoplástico, en especial destinado a equipar una instalación para fabricación de recipientes estériles mediante moldeo por soplado o moldeo por soplado estirado, que comprende un dispositivo de transporte de las preformas que se hacen girar alrededor de sus propios ejes y transportadas sucesivamente entre al menos:

- una primera zona, llamada zona de calentamiento de penetración, que comprende unos primeros medios para calentar mediante radiación infrarroja destinados a precalentar el cuerpo de cada preforma hasta una primera temperatura de consigna;

- una segunda zona, que es una zona intermedia, llamada de temporización, interpuesta en la trayectoria de las preformas entre la primera zona, que es una zona de calentamiento, y una tercera zona, que es una zona de calentamiento, por la cual cada preforma pasa durante un período determinado;

- la tercera zona, llamada zona de calentamiento de distribución, que comprende unos segundos medios de calentamiento mediante radiación infrarroja, destinada a calentar el cuerpo de cada preforma, según un perfil de calentamiento determinado, hasta una segunda temperatura de consigna,

- caracterizado por el hecho de que el horno comprende medios de esterilización mediante emisión de radiación ultravioleta (UV), dispuestos en la segunda zona, que es una zona de temporización, de tal manera que esterilizan al menos la superficie externa del cuerpo de la preforma hasta un grado de descontaminación determinado.

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De conformidad con otras características del horno según la invención:

- el horno comprende medios de reflexión, tal como reflectores, dispuestos en la segunda zona, que es una zona de temporización, opuestos a los medios de esterilización mediante radiación ultravioleta, tal como unas lámparas, de tal manera que reflejan selectivamente la radiación ultravioleta emitida en la dirección de las preformas que pasan entre los medios de esterilización y los medios reflejantes;

- el horno comprende un dispositivo de refrigeración de las preformas mediante la circulación de una corriente de aire alrededor de las preformas,

caracterizado por el hecho de que la radiación ultravioleta emitida por los medios de esterilización en la segunda zona, que es una zona de temporización, esterilice el aire que circula alrededor de las preformas;

- el dispositivo de transporte comprende medios para sujetar el cuello de cada preforma que comprende al menos un núcleo interno que penetra axialmente en el interior del cuello de la preforma de tal manera que la radiación ultravioleta emitida por los medios de esterilización irradie totalmente el cuello de la preforma.

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La invención también propone una instalación del tipo arriba descrito para la fabricación de recipientes estériles empezando desde una preforma termoplástica descontaminada, después del proceso de esterilización, caracterizada por el hecho de que la instalación comprende un horno para acondicionamiento térmico, que comprende:

- unos primeros medios de calentamiento destinados a descontaminar al menos la superficie externa del cuerpo de la preforma precalentando el cuerpo de cada preforma hasta una primera temperatura de consigna;

- medios de esterilización mediante emisión de radiación ultravioleta destinados a descontaminar al menos la superficie externa del cuerpo de la preforma mediante irradiación de la preforma expuesta durante un período determinado a radiación ultravioleta emitida por los medios de esterilización; y

- unos segundos medios de calentamiento destinados a descontaminar al menos la superficie externa del cuerpo de la preforma calentando el cuerpo de cada preforma hasta una segunda temperatura de consigna, de tal manera que se esterilice al menos la superficie externa del cuerpo de la preforma hasta un grado definido de descontaminación.

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Ventajosamente, la instalación comprende, aguas arriba del horno para acondicionamiento térmico, una estación para esterilización que comprende un dispositivo de proyección de producto de esterilización provisto de al menos una boquilla capaz de proyectar, en la forma de un chorro de vapor, un flujo de producto de esterilización hacia la abertura del cuello de cada preforma, cuya la temperatura es inferior a la temperatura de condensación del producto de esterilización, de tal manera que se deposite mediante condensación en al menos la pared interna de la preforma una película de condensación de producto de esterilización aproximadamente uniforme, destinada a esterilizar al menos la pared interna.

Ventajosamente, la primera temperatura del precalentamiento y/o la segunda temperatura de calentamiento del cuerpo de la preforma son superiores a o iguales a la temperatura de activación del producto de esterilización, de tal manera que el producto de esterilización se activa mediante calentamiento con la finalidad de esterilizar la pared interna de la preforma.

Ventajosamente, la primera temperatura de precalentamiento y/o la segunda temperatura de calentamiento del cuerpo de la preforma son superiores a la temperatura de evaporación del producto de esterilización, de tal manera como que eliminen mediante evaporación el producto de esterilización activado por calentamiento.

En términos generales, se recordará que dentro del sector al que está dirigida la invención, el nivel de esterilidad de una preforma o de un recipiente se valora como una función del número de microorganismos, bacterias, o esporas, y el concepto más frecuentemente usado es, por lo tanto, el grado de descontaminación obtenida.

El nivel de esterilidad o grado de descontaminación se determina contando el número de microorganismos, etc., enumerándose estos después del lavado, filtración y cultivo, siendo el número generalmente expresado como "log", dependiendo de la reducción logarítmica en el número de microorganismos, etc.

A modo de ejemplo, cuando el grado de descontaminación corresponde a una reducción de 1000 unidades (10^{3}), la reducción logarítmica del número de microorganismos se dice que es de 3 log, o bien 3D.

Obviamente, el nivel de esterilidad se determina como una función de las aplicaciones, siendo el grado obtenido proporcional a la reducción logarítmica en el número de microorganismos, etc., un grado de descontaminación que corresponde a 1 log se considera en gran parte que es ligero u omisible, mientras que un grado de descontaminación que corresponde a 6 log se considera en gran parte que es extremadamente elevado.

Otras características y ventajas de la invención se harán evidentes con la lectura de la descripción detallada que sigue, para cuya comprensión se emplean los dibujos anexos, en los cuales:

- la figura 1 es una vista de planta esquemática de un horno para acondicionamiento térmico de conformidad con la invención;

- la figura 2 es una vista en sección esquemática del horno de la figura 1 de conformidad con la sección 2-2, que muestra las zonas primera y tercera del horno para el calentamiento infrarrojo y la esterilización de las preformas;

- la figura 3 es una vista en sección esquemática del horno de la figura 1 en la segunda zona, que es una zona de temporización, de conformidad con la sección 3-3 y muestra un ejemplo de colocación de los medios de esterilización mediante radiación ultravioleta que comprende reflectores asociados;

- la figura 4 es una vista análoga a la figura 3, que ilustra una modalidad según la cual los medios de esterilización mediante radiación ultravioleta están dispuestos en cualquier lado de las preformas;

- la figura 5 es una vista en planta de una instalación para fabricación de recipientes estériles que comprende un horno según la invención provisto de medios de esterilización mediante radiación ultravioleta para la descontaminación de la superficie externa del cuello y del cuerpo de las preformas y, aguas arriba del horno, una estación para esterilización para la realización simultánea, en el horno, de la descontaminación de la pared interna de la preforma.

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En la descripción, se utilizarán a título no limitativo las expresiones tales como "aguas arriba" y "aguas abajo", "superior" e "inferior", e "interior" y "exterior", y las orientaciones longitudinal, vertical y transversal con referencia a los sistemas de triedro (L, V, T) mostrados en las figuras y en definiciones proporcionadas en la descripción.

Los mismos signos de referencia se usarán para elementos similares o idénticos en el resto de la descripción.

La Figura 1 muestra una modalidad de un horno 10 para acondicionamiento térmico de preformas, en particular preformas de plástico o termoplástico, por ejemplo preformas de tereftalato de polietileno (PET).

En la Figura 1 se representa, con una vista en detalle, una preforma destinada a la fabricación de un recipiente con cuerpo hueco, tal como una botella, un frasco, etc, en especial por soplado o por estirado soplado.

El término "preforma" se define como que designa en el resto de la presente descripción ya sea la preforma inicialmente obtenida mediante inyección de plástico y usada en proceso de fabricación de un recipiente que tiene un solo paso de moldeo por soplado que conduce directamente al recipiente final o el recipiente intermedio en el caso de procesos que tienen una pluralidad de pasos de moldeo por soplado.

Las preformas 12 generalmente se realizan de conformidad con un proceso de moldeo por inyección y son, por ejemplo, moldeadas en una ubicación distinta a la ubicación de la instalación para fabricación de los recipientes.

Como es más evidente en la vista detallada, una preforma 12 generalmente tiene un cuerpo 14 que es de forma general tubular, de sección transversal cilíndrica en un plano de sección horizontal, donde el cuerpo 14 se extiende verticalmente a lo largo de un eje A1 principal, aquí en lo llamada la posición de "cuello hacia abajo".

La preforma 12 está cerrada en su extremo superior por una base 16 aproximadamente semiesférica que corresponde a la porción superior del cuerpo de la preforma, estando esta porción destinada a formar la base del recipiente.

Inversamente, la preforma 12 está abierta en su extremo inferior, que está configurado para proporcionar un cuello 18 que ya tiene la forma definitiva del cuello o cuello de botella del recipiente.

La preforma 12 comprende, en la junta del cuerpo 14 con el cuello 18, un collarín 20 que se extiende radialmente hacia fuera, proyectándose más allá del cuerpo 14 y del cuello 18.

El cuello 18 delimita una abertura 22 anular centrada en el eje A1, y la superficie externa del cuello comprende una rosca 24 destinada a permitir la colocación subsecuente de medios de cierre del recipiente, por ejemplo una tapa (no mostrada).

Las porciones principales de la preforma 12 que se consideran en el contexto de esterilización son respectivamente la superficie de la pared 26 interna y la superficie 28 externa del cuerpo 14 que se extiende verticalmente desde la base 16 al collarín 20 del cuello 18.

Como se muestra en la figura 2, el horno 10 comprende un dispositivo de transporte 30 destinado a transportar sucesivamente las preformas 12 en la dirección de aguas arriba a aguas abajo, y equipado con medios que aseguran que cada preforma se gire alrededor de su propio eje A1 vertical.

Por lo tanto, las preformas 12 se trasladan desde la entrada del horno 10 hasta la salida, siguiendo la dirección de las flechas "d" mostradas en la figura 1, y pasan en la dirección de aguas arriba a aguas abajo a través de las diversas zonas comprendidas del horno 10, a una velocidad de traslación V, mientras que cada una gira simultáneamente alrededor de su propio eje a una velocidad de rotación definida.

El horno 10 comprende sucesivamente, en la forma conocida, una primera zona A, llamada zona de calentamiento de penetración, una segunda zona B, que es una zona intermedia y se puede llamar zona de temporización, y una tercera zona C, que es una zona de calentamiento y se puede llamar zona de calentamiento final, estando estas respectivamente indicadas mediante una línea quebrada en la figura 1.

La primera zona A para calentamiento de penetración comprende unos primeros medios de calentamiento 32 que emiten radiación infrarroja IR1 destinados a precalentar el cuerpo 14 de cada preforma 12 hasta una primera temperatura TC1 establecida.

La primera temperatura TC1 establecida que corresponde aquí a la temperatura de precalentamiento está preferentemente comprendida entre 50ºC y 80ºC, por ejemplo 70ºC.

La segunda zona intermedia B de temporización está interpuesta en la trayectoria de las preformas 12 entre la primera zona A, que es una zona de calentamiento, y la tercera zona C, que es una zona de calentamiento.

Cada preforma 12 pasa a través de la segunda zona intermedia B en un período determinado \Deltat, que es en especial una función de la velocidad V de traslación de las preformas 12 transportadas por el dispositivo 30 para transporte.

Como una función de las aplicaciones, el período \Deltat es, por ejemplo, entre 2 y 15 segundos, de conformidad con el cronometraje de la máquina, generalmente del orden de 5 segundos.

El tiempo de temporización implementado en la segunda zona intermedia B, entre la primera y la tercera zonas, que son zonas de calentamiento, está destinado a permitir la distribución homogénea dentro del cuerpo 14 completo del calor transferido por los primeros medios 32 de calentamiento.

La tercera zona C, que es una zona de calentamiento de distribución, comprende unos segundos medios 34 de calentamiento que emiten radiación infrarroja IR2 destinados a calentar el cuerpo 14 de cada preforma 12 hasta una segunda temperatura TC2 establecida.

Preferentemente, la segunda temperatura TC2 establecida que corresponde aquí a la temperatura de calentamiento está preferentemente comprendida entre 80º C y 130ºC, generalmente del orden de 90ºC a 110ºC.

La temperatura de calentamiento está en especial definida como una función de las características de la preforma 12, por ejemplo, el material, el espesor del cuerpo 14, etc., y del recipiente.

Los primeros medios 32 de calentamiento y/o los segundos medios 34 de calentamiento están constituidos, por ejemplo, por lámparas de radiación infrarroja, generalmente en la forma de un tubo, que en posición de funcionamiento en las zonas de calentamiento A y C se extienden longitudinalmente y se instalan en sucesión vertical en cremalleras (no mostradas).

Como se puede ver en la figura 2, el dispositivo 32 para transporte de las preformas 12 comprende medios 36 de soporte en los que las preformas 12 se instalan en la posición de "cuello hacia abajo", o con la base 16 dirigida hacia arriba, y que se proporcionan con medios 38 de guía, por ejemplo que comprenden rodillos, insertados en pistas 40 de rodamiento en forma de U complementarias.

Preferentemente, los medios 36 de soporte del dispositivo 30 para transporte comprenden medios 42 para sujetar el cuello 18 de cada preforma 12, donde los medios 42 para sujetar comprenden ventajosamente un núcleo interno (no mostrado) que se extiende verticalmente hacia arriba de tal manera que penetran axialmente a lo largo del eje A1 hacia el interior de la abertura 22 delimitada por el cuello 18.

El horno 10 comprende medios 44 de protección, por ejemplo, en forma de una barrera, que forman regiones protectoras destinadas a asegurar la protección térmica del cuello 18 de cada preforma 12 con respecto a la radiación infrarroja.

Efectivamente, el cuello 18 de cada preforma 12 tiene la forma definitiva del cuello o cuello de botella del recipiente final, y este se debe proteger de la exposición a la radiación infrarroja de los medios 32, 34 de calentamiento del horno, con la finalidad de evitar cualquier riesgo de deformación que pueda dañar de manera subsecuente la operación de tapado del recipiente, después de llenarse.

Los medios 44 de protección se extienden horizontalmente arriba de los soportes 36, delimitándolos entre un pasaje calibrado de tal manera que permiten, respectivamente, el calentamiento del cuerpo 14 de la preforma 12 que se extiende verticalmente hacia arriba y, en contraste, protección del cuello 18 que se extiende hacia abajo.

Ventajosamente, los medios 44 de protección se enfrían por medios de refrigeración asociados (no mostrados).

Las zonas primera y tercera A y C del horno 10, que son zonas de calentamiento, se extienden verticalmente pro encima de los medios 44 de protección de los cuellos 18 y comprenden, respectivamente, una pared 46 externa y una pared 48 interna entre las cuales circulan los cuerpos 14 de las preformas 12 que se van a calentar, transportados por el dispositivo 30.

Preferentemente, en cada una de las zonas de calentamiento A y C del horno 10, la pared 46 exterior comprende paneles aislantes asociadas a las lámparas 32 o 34 de calentamiento infrarrojas, que están verticalmente sobrepuestas, mientras que la pared 48 interior opuesta está constituida de paneles reflectores que pueden reflejar la radiación ultrarroja emitida por las lámparas 32, 34 en la dirección de las preformas.

Preferentemente, la posición transversal de cada lámpara 32, 34 de calentamiento se puede regular selectivamente en la dirección transversal, en especial en la tercera zona C, que es una zona de calentamiento, con la finalidad de establecer un perfil de calentamiento determinado variando la distancia entre cada una de las lámparas de los segundos medios 34 de calentamiento y el cuerpo 14 y la base 16 de las preformas 12 en la posición opuesta.

Ventajosamente, el horno 10 comprende un dispositivo 50 para refrigeración, llamado refrigeración de superficie, del cuerpo 14 de las preformas 12, obteniéndose esta refrigeración mediante circulación de un flujo de aire F alrededor de las preformas, tal como se ilustra mediante las flechas en la figura 2.

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Ventajosamente, el dispositivo 50 para circulación de aire para refrigeración comprende medios 52 de filtración destinados a filtrar el flujo de aire para refrigeración circulado en el horno 10 de tal manera que purifique el aire y evite cualquier contaminación de las preformas por microorganismos, etc.

Ventajosamente, el aire para refrigeración circulado en el horno 10 está constituido por aire estéril o aire con un alto grado de descontaminación.

El dispositivo 50 comprende preferentemente medios para controlar la temperatura (no mostrados) para la temperatura del aire.

El horno 10 está equipado con aberturas de ventilación para permitir la circulación o el flujo de aire F soplador por medios que comprenden un motor 54 y destinadas a promover el calentamiento homogéneo dentro del espesor completo de la preforma 12, en especial sin calentamiento excesivo de la capa superficial de material sobre la superficie 28 externa del cuerpo 14 y de la base 16.

Efectivamente, el aire hace posible eliminar el calor de convección generado por los medios 32, 34 de calentamiento, y promover la penetración de la radiación IR1, IR2 infrarroja dentro del espesor del material que constituye la preforma 12.

La figura 5 es un diagrama de una instalación 56 para la fabricación de recipientes estériles, tales como botellas, a partir de las preformas 12 de termoplástico del tipo mostrado en la figura 1.

Una instalación 56 de este tipo comprende principalmente, en la dirección de aguas arriba a aguas abajo de traslación de las preformas 12, un dispositivo 58 de alimentación, una unidad 60 para acondicionamiento térmico que comprende a al menos un horno 10 y su dispositivo 30 para transporte, y una unidad 62 para moldeo.

De manera conocida, el horno 10 de la unidad 60 está destinado a calentar el cuerpo 14 de cada preforma con la finalidad de permitir el moldeo de la misma en la unidad 62 para moldeo situada aguas abajo.

Los medios 32 y 34 de calentamiento del horno 10, por lo tanto, proporcionan una primera función que consiste en calentar las preformas 12 para suavizar las mismas, según un perfil de calentamiento determinado, llevándolas a una temperatura para moldeo Tm que es una función del material que constituye la preforma.

En el caso de una preforma hecha de tereftalato de polietileno o PET, la temperatura para moldeo Tm es de alrededor 100ºC.

La segunda temperatura TC2 establecida de los segundos medios 34 de calentamiento es igual a la temperatura para moldeo Tm, que es superior a la temperatura Tg de transición de vidrio del material que constituye la preforma 12.

La unidad para moldeo 62 comprende al menos un molde 64 y un dispositivo 66 asociado para soplado, con la finalidad de convertir la preforma 12 en un recipiente 68 de cuerpo hueco, que aquí es una botella tal como aquella ilustrada con detalle en la figura 5, en la salida de la unidad 62 de la instalación 56.

La instalación 56 comprende ventajosamente, aguas abajo de la unidad para moldeo 62 que usa moldeo por soplado para convertir cada preforma 12 en una botella 68, una unidad para llenado y una unidad para tapado (no mostradas).

El dispositivo 58 de alimentación está dispuesto en la entrada a la instalación 56 y está destinado a la alimentación continua de las preformas 12.

Un dispositivo 58 de alimentación del tipo comprende, por ejemplo, una tolva (no mostrada) hacia la que un número grande de preformas 12 se inclinan, siendo estas retiradas una por una en el fondo de la tolva con la finalidad de ser enviadas sucesivamente a la posición de "cuello hacia arriba".

Las preformas 12 en esta posición de "cuello hacia arriba" se envían preferentemente por gravedad mediante una corredera 70 inclinada, donde la corredera está formada por dos rieles paralelos separados entre sí de tal manera que permitan la circulación vertical del cuerpo 14 de las preformas 12, mientras que cada preforma 12 está sustentada por medio de su collarín 20 en estos rieles.

Los medios de sujeción capaces de sujetar cada preforma 12 individualmente, por ejemplo, están dispuestos en el extremo de la corredera 70 y constituidos por una rueda 72 de carga.

La rueda 72 de carga está destinado a entregar las preformas 12 a la entrada al horno 10 para acondicionamiento térmico, donde son recogida por el dispositivo 30 para transporte.

Las preformas 12 se transportan ventajosamente a través del horno 10 por el dispositivo 30 para transporte en una posición de "cuello hacia abajo" opuesta, y se proporcionan medios (no mostrados) para la inversión de las preformas entre la rueda 72 y los soportes 36 que comprenden un núcleo interno en el dispositivo 30.

Como se explicó arriba, con la finalidad de obtener recipientes 68 estériles, es necesario someter la preforma 12 a un proceso de descontaminación total.

Por lo tanto, la instalación 56 comprende ventajosamente una unidad 74 para esterilización que está, por ejemplo, dispuesta encima de la rueda 72 de carga, aguas arriba de los medios para la inversión de las preformas 12 y de la entrada al horno 10.

La unidad 74 para esterilización (no mostrada en detalle) comprende preferentemente un dispositivo de proyección de producto de esterilización provisto de al menos una boquilla capaz de proyectar, en la forma de un chorro de vapor, un flujo de producto de esterilización hacia la abertura 22 del cuello 18 de cada preforma 12, cuya temperatura TO es inferior a la temperatura Tc de condensación del producto de esterilización.

Gracias a la estación 74 de proyección, una película de condensación aproximadamente uniforme de producto de esterilización, destinado a esterilizar la pared 26 interna, se deposita mediante condensación sobre al menos la pared 26 interna de la preforma.

El producto de esterilización está ventajosamente constituido por un compuesto que contiene peróxido de hidrógeno H_{2}O_{2} o peróxido de hidrógeno H_{2}O_{2} vaporizado.

La temperatura Ta de activación del peróxido de hidrógeno H_{2}O_{2} es de unos setenta grados Celsius (70ºC).

Consecuentemente, el producto de esterilización H_{2}O_{2} se activa desde la entrada de la preforma 12 hacia la primera zona A, que es una zona de precalentamiento, del horno 10, y por lo tanto la pared 26 interna de la preforma 12 se esteriliza.

Efectivamente, los primeros medios 32 para calentamiento infrarrojo del horno 10 están destinados a calentar el cuerpo 14 de la preforma 12 hasta la primera temperatura TC1 establecida, que ventajosamente es superior que o igual a la temperatura Ta de activación.

Además, los segundos medios 34 de calentamiento infrarrojo de la tercera zona C, que es una zona de calentamiento, del horno 10 están destinados a calentar la preforma 12 a la segunda temperatura Tc2 establecida igual a la temperatura Tm para moldeo (de 90 a 130ºC) que es superior a la temperatura Te de evaporación de un producto de esterilización, por ejemplo H_{2}O_{2}.

Consecuentemente, el producto de esterilización (H_{2}O_{2}) se elimina automáticamente por evaporación durante el calentamiento en la zona C, y el recipiente 68 final obtenido tiene por lo tanto al menos muy pocas trazas diminutas de producto de esterilización de conformidad con los requerimientos de la legislación aplicable.

Ventajosamente, los medios 32 y 34 para calentamiento del horno 10 proporcionan de este modo no solamente una primera función convencional para calentamiento con finalidad de moldeo, sino también una segunda función que consiste en la activación térmica del producto de esterilización calentándolo de tal manera que al menos una pared 26 interna de la preforma 12 se esterilice y luego que el producto previamente activado se elimine mediante evaporación con la finalidad de que prácticamente cualquier resto del mismo se elimine del recipiente 68 final.

La pared 26 interna de la preforma 12 se pone ventajosamente en contacto con la película de condensación de producto de esterilización depositado mediante condensación y activación de la entrada en el horno durante un tiempo llamado descontaminación interna y que corresponde a al menos el período que tarda una preforma en pasar sucesivamente a través de la primera zona A.

Como una función de la temperatura, la descontaminación de la pared 26 interna puede continuar en toda o una porción de la segunda zona intermedia B, que es una zona intermedia, antes de la evaporación progresiva de la película de producto de esterilización en la tercera zona C.

Una vez que la esterilización de la pared 26 interna de la preforma 12 se ha logrado ventajosamente mediante una ruta química en la forma arriba descrita, entonces es necesario proseguir con la esterilización de la superficie 28 externa de la preforma 12, con la finalidad de fabricar recipientes estériles que tienen un alto grado de descontaminación.

La razón de esto es que, como se ha explicado arriba, la esterilización adicional de la superficie 28 externa del cuerpo 14 de la preforma 12, y preferentemente del cuello 18, es el único método que puede reducir o eliminar los riesgos de contaminación cruzada de conformidad con la que los microorganismos, bacterias, o esporas, etc., presentes en el exterior de la preforma pueden en particular ser reintroducidos hacia el interior de la preforma 12, en especial por el aire que circula en la unidad 62 para moldeo durante la operación de moldeo por soplado.

De conformidad con la invención, el horno 10 se caracteriza por el hecho de que comprende los primeros medios 32 para calentamiento, los medios 76 para esterilización que están dispuestos en la segunda zona intermedia B, que es una zona de temporización y que son capaces de emitir radiación ultravioleta (UV), y los segundos medios 34 para calentamiento, de tal manera que al menos la superficie 28 externa del cuerpo 14 de la preforma 12 se esterilice hasta el grado definido de descontaminación.

El proceso de esterilización implementado en un horno 10 de conformidad con la invención es ventajosamente capaz de esterilizar al menos la superficie 28 externa del cuerpo 14 de la preforma 12 hasta un grado definido de descontaminación.

Efectivamente, el proceso de esterilización implementado en un horno 10 de conformidad con la invención comprende al menos los siguientes pasos sucesivos:

- un primer paso para descontaminación por calentamiento, en el curso del cual el cuerpo 14 de la preforma 12 se precalienta por el primer medio 32 para calentamiento hasta la primera temperatura TC1 establecida;

- un segundo paso para descontaminación mediante radiación ultravioleta (UV), durante el curso del cual al menos la superficie 28 externa del cuerpo 14 de la preforma 12 se expone durante un período determinado \Deltat a radiación ultravioleta (UV) emitida por los medios 76 de esterilización; y

- un tercer paso para esterilización por calentamiento, durante el curso del cual el cuerpo 14 de la preforma 12 se calienta por los segundos medios 34 de calentamiento hasta una segunda temperatura TC2 establecida.

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Un proceso para este tipo de esterilización, por lo tanto, es ventajosamente capaz de ser implementado en un horno 10 como el horno 10 de una unidad 60 para acondicionamiento térmico de una instalación 56 para fabricación de recipientes estériles a partir de preformas 12 de termoplástico destinadas a conversión mediante moldeo por soplado o por moldeo por soplado estirado.

En un horno 10 de conformidad con la invención, la esterilización de al menos la superficie 28 externa del cuerpo 14 de la preforma 12 se obtiene mediante tres pasos que comprenden sucesivamente:

- calentamiento o precalentamiento del cuerpo 14 de la preforma 12 hasta la primera temperatura TC1 establecida correspondiente a una primera temperatura determinada para descontaminación;

- irradiación de al menos el cuerpo 14 de la preforma 12 mediante radiación ultravioleta (UV) durante un período determinado; y

- calentamiento del cuerpo 14 de la preforma 12 hasta la segunda temperatura TC2 establecida correspondiente a una segunda temperatura determinada para descontaminación.

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La radiación ultravioleta (UV) emitida por los medios 76 de esterilización en la segunda zona intermedia B de temporización esteriliza ventajosamente el aire en el flujo de aire para refrigeración circulante alrededor de las preformas 12.

De conformidad con una realización mostrada en la figura 3, el horno 10 comprende, en la segunda zona intermedia B de temporización medios 76 para esterilización mediante radiación ultravioleta (UV) que constituyen lámparas 78 que proporcionan radiación ultravioleta (UV) y medios 80 asociados para reflexión, por ejemplo reflectores.

Los reflectores 80 están dispuestos ventajosamente en el interior del horno 10 opuestos a las lámparas 78 que proporcionan radiación ultravioleta (UV), de tal manera que reflejen selectivamente la radiación ultravioleta (UV) emitida en la dirección de las preformas 12.

La disposición total aquí de los medios 76 para esterilización mediante radiación ultravioleta por las lámparas 78 que proporcionan radiación ultravioleta (UV) y por los medios 80 para reflexión tiene forma de "herradura" a lo largo de la trayectoria de las preformas 12 en la segunda zona intermedia B y en cualquier lado de las últimas que están prosiguiendo a la velocidad V, mientras que giran alrededor de sus propios ejes, entre las lámparas 78 de UV y los reflectores 80.

De conformidad con una realización mostrada en la figura 4, los reflectores 80 dispuestos en el interior se reemplazan por una pared provista de lámparas 78 ultravioleta (UV), de tal manera que la segunda zona intermedia B de temporización del horno 10 comprende medios suplementarios para emisión de radiación ultravioleta (UV) con la finalidad de esterilizar las preformas 12.

Este tipo de modalidad ventajosamente permite un aumento total en la cantidad de radiación ultravioleta (UV) emitida, y de esta manera en la cantidad de radiación recibida por la superficie 28 externa del cuerpo 14 y por el cuello 18 de la preforma, de tal manera de aumentar el grado final de descontaminación para la misma velocidad V de traslación de las preformas 12.

Además, de conformidad con esta modalidad, los medios 76 para esterilización permiten el mantenimiento de un alto grado de descontaminación incluso cuando el período \Deltat disminuye a una velocidad V superior.

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Efectivamente, el período \Deltat corresponde al período de exposición de la superficie 28 externa del cuerpo 14 y del cuello 18 de la preforma 12 a la radiación ultravioleta (UV).

La temperatura promedio en la segunda zona intermedia B, que es una zona de temporización, es del orden de 40 a 50ºC, y los medios 44 para protección de los cuellos 18 de modo que en este punto se suprimen.

Los medios 76 para esterilización, por ejemplo las lámparas 78 y/o los reflectores 80, se disponen ventajosamente de tal manera que el cuello 18 también se irradia mediante radiación ultravioleta (UV).

Las lámparas 78 de los medios 76 de esterilización están constituidas por lámparas de tipo convencional, por ejemplo en la forma de un tubo, que funcionan con fiabilidad, con tiempo de vida normal, a una temperatura ambiente del orden de 50ºC en la segunda zona intermedia B, que es una zona intermedia.

El dispositivo 30 para transporte comprende ventajosamente medios 42 para sujeción del cuello 18 de cada preforma 12, estando estos medios equipados con el núcleo interno penetrando axialmente hacia el interior de la abertura 22 del cuello 18 de la preforma 12, de tal manera que la superficie externa del cuello 18 de la preforma 12 está totalmente irradiada por la radiación ultravioleta (UV) emitida por los medios 76 para esterilización.

Por lo tanto, el grado de descontaminación de la superficie externa del cuello 18 de la preforma 12 es al menos igual a 2.5 log.

Con la finalidad de determinar el grado final de descontaminación, se llevaron a cabo pruebas con preformas contaminadas por esporas del bacilo "Atrophaeus 9372" usado aquí como una referencia, dando los resultados que se detallan más abajo.

Efectivamente, las esporas de este bacilo se consideran en la actualidad que son un referente mundial para al determinación del nivel de esterilidad o asepsia, no solamente por instituciones (FDA, etc.) sino también por la industria, más en especial en un sector tal como el agroalimentario.

Si el único proceso llevado a cabo es un paso de esterilización por calor en la superficie 28 externa del cuerpo 14 de la preforma 12, calentando con radiación infrarroja en un horno 10, el grado de descontaminación obtenido es relativamente ligero, generalmente inferior a 0.5 log.

Igualmente, si el único proceso llevado a cabo es una operación para esterilización de la superficie 28 externa del cuerpo 14 de la preforma 12 mediante irradiación con radiación ultravioleta (UV) durante un período determinado, el grado de descontaminación obtenido está entonces comprendido entre 2 log y 3 log, por ejemplo del orden de 2.5 log.

El período de irradiación de las preformas 12 mediante radiación ultravioleta (UV) corresponde ventajosamente al período \Deltat definido tomado por cada preforma 12 para pasar a través de la segunda zona intermedia B, que es una zona de temporización, de un horno determinado, en donde cada preforma 12 se transporta a través del horno 10 mediante el dispositivo 30 para transporte a una velocidad V de traslación definida que es una función del tipo de horno y de las aplicaciones.

A modo de comparación, las pruebas llevadas a cabo demostraron que cuando un proceso lleva a cabo consecutivamente un paso para esterilización mediante radiación ultravioleta (UV) y luego un paso de esterilización por calor mediante infrarrojo, o inversamente un paso de esterilización por calor mediante infrarrojo y luego un paso para esterilización mediante radiación ultravioleta (UV), el grado total de descontaminación obtenido permaneció similar a aquel previamente obtenido con el solo paso para esterilización mediante radiación ultravioleta (UV), es decir, del orden de 2.5 log.

Los resultados obtenidos, por lo tanto, demuestran claramente que un solo paso para esterilización mediante calentamiento, en especial por infrarrojo, no puede aumentar el grado de descontaminación más allá del grado obtenido solamente por esterilización mediante radiación ultravioleta (UV).

Sorprendentemente, sin embargo, con la combinación de los tres pasos sucesivos implementados en un horno 10 de conformidad con la invención se obtiene un grado de descontaminación que es tanto inesperado como especialmente elevado.

A modo de comparación, un grado final de descontaminación del orden de 5 log a 6 log se obtuvo mediante estas pruebas, o un nivel de esterilización de la superficie 28 externa del cuerpo 14 de la preforma 12 que es más del doble de elevado que aquel obtenido previamente mediante un proceso que lleva a cabo consecutivamente solo dos pasos para esterilización mediante calentamiento infrarrojo y mediante irradiación por radiación ultravioleta (UV) o viceversa.

La implementación del proceso en un horno 10 de conformidad con la invención que comprende medios 76 para esterilización se lleva a cabo al menos de conformidad con los pasos sucesivos para descontaminación arriba descritos con la finalidad de esterilizar al menos la pared 28 externa del cuerpo 12 de la preforma 12.

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Los medios 32 y 34 para calentamiento del horno 10 consecuentemente también proporcionan una tercera función que consiste en promover la descontaminación de la preforma 12 combinando los efectos de esterilización de calentamiento infrarrojo y de irradiación mediante radiación ultravioleta (UV), con la finalidad de obtener un grado final en especial elevado de descontaminación.

El grado final de descontaminación de la superficie 28 externa del cuerpo 14 se obtiene ventajosamente solo por la combinación de estos tres pasos para esterilización que, llevados a cabo consecutivamente, permitirán la eliminación sucesiva de al menos una porción mayor de los microorganismos, bacteria, o esporas, etc. presentes en la superficie 28 externa del cuerpo 14 de la preforma 12, siendo estas destruidas y/o dañadas por el calor de la radiación iR1 infrarroja, y luego, al menos en condición debilitada, tienen vulnerabilidad aumentada en vista de lo cual la radiación ultravioleta (UV) destruirá o dañará otros microorganismos, etc., adicionales, y la mayoría de los microorganismos, etc. que permanecen en la superficie 28 externa del cuerpo 14 de la preforma 12 que luego se destruyen por el calor intenso de la radiación IR2 infrarroja.

Más específicamente, debido a ciertos microorganismos, bacterias, o esporas, etc, que están presentes sobre la superficie 28 externa del cuerpo 14 de la preforma 12 en la salida de la segunda zona intermedia B y en esta etapa no se han dañado, no es posible garantizar de manera irreversible el grado de descontaminación, puesto que la destrucción irreversible de estos organismos no se obtiene hasta después de la circulación a través de la tercera zona C para exposición a la radiación IR2 infrarroja.

Ventajosamente, el proceso para esterilización comprende un paso preliminar para esterilización de la pared 26 interna de la preforma 12 que precede al primer paso para precalentamiento y consiste en proyectar, en la forma de un chorro de vapor, un flujo de producto de esterilización hacia la abertura 22 del cuello 18 de cada preforma 12, cuya temperatura TO es inferior a la temperatura Tc de condensación del producto de esterilización, de tal manera que se deposite mediante condensación sobre la pared 26 interna de la preforma 12 una película de condensación aproximadamente uniforme del producto de esterilización.

La película de condensación uniforme de producto de esterilización condensado, que luego se activa térmicamente por los primeros medios 32 para calentamiento del horno, y luego se elimina mediante evaporación por los segundos medios 34 para calentamiento, permite la esterilización de la pared 26 interna con un grado de descontaminación de al menos 3 log.

Gracias a la invención, es posible, a partir de preformas 12 que son esterilizadas y acondicionadas con calor en un horno 10 de conformidad con la invención, fabricar recipientes estériles que tienen un grado final especialmente elevado de descontaminación, no solamente en la pared 26 interna de la preforma 12 sino también en la superficie 28 externa del cuerpo 14 de la preforma 12.

Efectivamente, la segunda función de los medios 32 y 34 para calentamiento del horno 10 es la activación térmica y luego eliminación mediante evaporación del producto de esterilización depositado por condensación.

Ventajosamente, la primera temperatura para precalentamiento TC1 es por lo tanto superior a o igual a la temperatura de activación Ta del producto de esterilización, de tal manera que la pared 26 interna de la preforma 12 se esteriliza, mientras que la segunda temperatura TC2 para calentamiento es ventajosamente superior a la temperatura Te de evaporación del producto de esterilización, de tal manera que el producto de esterilización previamente activado térmicamente se elimina mediante evaporación.

El proceso para esterilización de conformidad con la invención se puede implementar ventajosamente de una manera que es en especial sencilla, fiable y efectiva en costes, en especial en una instalación para fabricación de recipientes estériles donde la instalación es del tipo descrito y mostrado en la figura 5.

Más específicamente, un horno 10 para acondicionamiento según las enseñanzas de la invención descritas más arriba comprende sucesivamente:

la primera zona A, llamada zona de calentamiento de penetración, que comprende los primeros medios 32 para calentamiento mediante radiación IR1 infrarroja destinada a precalentar el cuerpo 14 de cada preforma 12 hasta la primera temperatura TC1 establecida;

la segunda zona intermedia B que es una zona de temporización, a través de cuya zona, que está interpuesta en la trayectoria de las preformas entre la primera zona A, que es una zona de calentamiento, y la tercera zona C, que es una zona de calentamiento, cada preforma pasa, durante un período \Deltat definido; y

la tercera zona C, que es una zona de calentamiento de distribución, que comprende los segundos medios 34 para calentamiento mediante radiación IR2 infrarroja, destinada a calentar el cuerpo 14 de cada preforma 12, según un perfil de calentamiento determinado, hasta la segunda temperatura TC2 establecida.

Consecuentemente, las modificaciones estructurales que se aplican a un horno 10 existente de este tipo con la finalidad de instalarse dentro del mismo los medios 76 para esterilización mediante radiación ultravioleta (UV) son mínimas y están exclusivamente colocadas en la segunda zona intermedia B, que es una zona de temporización.

La radiación infrarroja de los medios primero y segundo 32, 34 para calentamiento, tienen ventajosamente una acción triple, es decir, calentamiento de la preforma 12 con la finalidad de convertir la misma mediante moldeo por soplado o moldeo por soplado estirado en un recipiente con cuerpo hueco estéril, esterilización (o descontaminación) de la pared 26 interna mediante activación y evaporación del producto de esterilización y, en combinación con la irradiación mediante radiación ultravioleta (UV), esterilización, llamada esterilización térmica, de la superficie 28 externa del cuerpo 14.

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Referencias citadas en la descripción

Esta lista de referencias citadas por el solicitante está prevista únicamente para ayudar al lector y no forma parte del documento de patente europea. Aunque se ha puesto el máximo cuidado en su realización, no se pueden excluir errores u omisiones y la OEP declina cualquier responsabilidad al respeto.

Documentos de patente citados en la descripción

\bullet FR 2872734 A [0005]

\bullet EP 0620099 A [0005]

\bullet EP 0564354 A [0005]

\bullet WO 9903667 A [0009]

Claims (8)

1. Horno (10) para acondicionamiento térmico de preformas de termoplástico, en especial destinadas a equipar una instalación para fabricación de recipientes estériles, del tipo que comprende un dispositivo de transporte (30) de las preformas (12) que las hace girar alrededor de sus propios ejes y transportadas sucesivamente entre al menos:

una primera zona A, llamada zona de calentamiento de penetración, que comprende unos primeros medios de calentamiento (32) mediante radiación infrarroja (IR1) destinados a precalentar el cuerpo (14) de cada preforma (12) hasta una primera temperatura de consigna (TC1);

una segunda zona B, llamada de temporización e interpuesta en la trayectoria de las preformas (12) entre la primera zona A de calentamiento y una tercera zona C de calentamiento, que es recorrida por cada preforma (12) durante un período de tiempo (\Deltat) determinado;

una tercera zona C, llamada de calentamiento de distribución, que comprende unos segundos medios de calentamiento (34) por radiación infrarroja (IR2) destinados a calentar el cuerpo (14) de cada preforma, según un perfil de calentamiento determinado, hasta una segunda temperatura establecida (TC2);

caracterizado por el hecho de que el horno (10) comprende medios de esterilización (76, 78, 80) mediante emisión de radiación ultravioleta (UV), dispuestos en la segunda zona intermedia B de temporización para esterilizar al menos la superficie externa (28) del cuerpo (14) de la preforma (12) hasta un grado de descontaminación determinado.

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2. Horno según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que el horno (10) comprende medios reflejantes (80), tales como unos reflectores, dispuestos en la segunda zona intermedia B de temporización, frente a los medios de esterilización (76) mediante radiación ultravioleta (UV), tales como unas lámparas (78), de tal manera que reflejen selectivamente la radiación ultravioleta emitida en la dirección de las preformas (12) que circulan entre los medios de esterilización (UV) y los medios reflejantes (80).

3. Horno (10) según la reivindicación 1 ó la 2, del tipo que comprende un dispositivo de refrigeración (50) de las preformas por circulación de una corriente de aire (F) alrededor de las preformas (12), caracterizado por el hecho de que la radiación ultravioleta (UV) emitida por los medios de esterilización (76) en la segunda zona intermedia B de temporización esterilizan el aire que circula alrededor de las preformas (12).

4. Horno (10) según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que el dispositivo de transporte (30) comprende medios para sujetar (42) el cuello (18) de cada preforma (12), que comprenden al menos un núcleo interno que penetra axialmente hacia el interior del cuello (18) de la preforma (12) de tal manera que la radiación ultravioleta (UV) emitida por los medios de esterilización (76) irradian completamente el cuello (18) de la preforma (12).

5. Instalación (56) para la fabricación de recipientes estériles (68) a partir de una preforma (12) de termoplástico descontaminada, que comprende al menos:

un dispositivo de alimentación (58) de preformas;

una estación de acondicionamiento térmico (60) que comprende un dispositivo de transporte (30) de preformas a través de al menos un horno (10) destinado a calentar cada preforma (12) con vistas a su moldeo; y

una estación de moldeado (62) destinada a transformar cada preforma (12) en un recipiente (68) con cuerpo hueco;

caracterizada por el hecho de que el horno (10) de acondicionamiento térmico comprende:

unos primeros medios de calentamiento (32) destinados a descontaminar al menos la superficie externa (28) del cuerpo (14) de la preforma (12) precalentando el cuerpo (14) de cada preforma (12) hasta una primera temperatura de consigna (TC1);

unos medios de esterilización (76) mediante emisión de radiación ultravioleta (UV) destinados a descontaminar al menos la superficie externa (28) del cuerpo (14) de la preforma (12) mediante irradiación de la preforma (12) expuesta durante un período (\Deltat) determinado a la radiación ultravioleta (UV) emitida por los medios de esterilización; y

unos segundos medios de calentamiento (34) destinados a descontaminar al menos la superficie externa (28) del cuerpo (14) de la preforma (12) mediante calentamiento del cuerpo (14) de cada preforma (12) hasta una segunda temperatura de consigna (TC2),

de tal manera que se esterilice al menos la superficie externa (28) del cuerpo (14) de la preforma (12) hasta un grado de descontaminación determinado.

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6. Instalación (56) según la reivindicación 5, caracterizada por el hecho de que comprende, aguas arriba del horno (10) de acondicionamiento térmico, una estación para esterilización que comprende un dispositivo de proyección de producto de esterilización provisto de al menos una boquilla capaz de proyectar, en la forma de un chorro de vapor, un flujo de producto de esterilización hacia la abertura (22) del cuello (18) de cada preforma (12), cuya temperatura T0) es inferior a la temperatura de condensación (TC) del producto de esterilización, de tal manera que se deposite por condensación sobre al menos la pared interna (26) de la preforma (12), una película de condensación aproximadamente uniforme de producto de esterilización, destinado a esterilizar al menos la pared interna (26).

7. Instalación (56) según la reivindicación 6, caracterizada por el hecho de que la primera temperatura de precalentamiento (TC1) y/o la segunda temperatura de calentamiento (TC2) del cuerpo (14) de la preforma (12) en el horno (10) son superiores a o iguales a la temperatura de activación (Ta) del producto de esterilización, para esterilizar la pared interna (26) de la preforma (12) mediante activación del producto de esterilización mediante calentamiento.

8. Instalación (56) según la reivindicación 7, caracterizada por el hecho de que la primera temperatura de precalentamiento (TC1) y/o la segunda temperatura de calentamiento (TC2) del cuerpo de la preforma (12) en el horno (10) son superiores a la temperatura de evaporación (Te) del producto de esterilización, para eliminar por evaporación el producto de esterilización activado mediante calentamiento.