ES2379408T3 - Unidad y método para esterilizar una cinta continua de material de envasado para una máquina de envasado de productos alimenticios vertibles - Google Patents

Unidad y método para esterilizar una cinta continua de material de envasado para una máquina de envasado de productos alimenticios vertibles Download PDF

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    • B65B—MACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B55/00—Preserving, protecting or purifying packages or package contents in association with packaging
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Abstract

Una unidad (1, 1') para esterilizar una cinta continua (2) de material de envase para una maquina para el envasado de productos alimenticios vertibles, comprendiendo dicha unidad (1, 1'): una camara (3) de esterilización que contiene un agente esterilizante lfquido a una primera temperatura (T1); medios de transporte (91, 9b, 9c) para hacer pasar dicha cinta continua (2) a traves de dicha camara (3) de esterilización antes de que la cinta continua (2) sea conformada para formar una sucesión de envases sellados de productos alimenticios vertibles; un tanque (11) de depósito para dicho agente esterilizante; medios (13, 15, 16, 12) de alimentación que se pueden activar de manera selectiva para hacer pasar dicho agente esterilizante desde el citado tanque (11) hasta dicha camara (3) de esterilización; y medios (12, 17, 18) de vaciado que se pueden activar de manera selectiva para hacer pasar dicho agente esterilizante desde dicha camara (3) de esterilización al interior de dicho tanque (11) en el caso de parada de la maquina de envasado; y que esta caracterizado porque tambien comprende medios (55, 55') de refrigeración que se pueden activar de manera selectiva, al final del ciclo de producción del envase, para refrigerar dicho agente esterilizante del citado tanque (11) hasta una segunda temperatura (T2) menor que dicha primera temperatura (T1)

Description

Unidad y metodo para esterilizar una cinta continua de material de envasado para una maquina de envasado de productos alimenticios vertibles.
El presente invento se refiere a una unidad y un metodo para esterilizar una cinta continua de material de envasado para una maquina para el envasado de productos alimenticios vertibles.
Como se sabe, muchos productos alimenticios, como por ejemplo el zumo de frutas, la leche UHT, el vino, la salsa de tomate, etc., se venden en envases fabricados de material de envasado esterilizado en forma de lamina.
Un ejemplo tfpico de este tipo de envase es el envase con forma de paralelepfpedo para productos alimenticios lfquidos o vertible conocido como Tetra Brik Aseptic (marca registrada), el cual se fabrica doblando y sellando material de envasado laminado en tiras.
El material de envasado tiene una estructura multicapa que comprende substancialmente una capa base que proporciona rigidez y resistencia, la cual puede estar definida por una capa de material fibroso, por ejemplo papel; y varias capas de material plastico termosoldable, por ejemplo, pelfcula de polietileno, que cubre ambos lados de la capa base.
En el caso de los envases asepticos para productos de largo almacenamiento, como por ejemplo la leche UHT, el material de envasado tambien comprende una capa de material impermeable a gases y a lfquidos, por ejemplo lamina de aluminio o pelfcula de etil vinil alcohol (EVOH), la cual se superpone sobre una capa de material plastico termosoldable, y esta cubierta a su vez por otra capa de material plastico termosoldable que conforma la cara interior del envase que esta en contacto eventualmente con el producto alimenticio.
Como es sabido, los envases de este tipo se fabrican en maquinas de envasado totalmente automaticas, en las cuales se conforma un tubo continuo a partir del material de envasado alimentado en forma de cinta continua. La cinta continua de material de envasado se desenrolla de una bobina y se hace pasar a traves de una unidad de esterilizaci6n, donde es esterilizada, por ejemplo por inmersi6n en una camara de agente esterilizante lfquido, como por ejemplo una soluci6n concentrada de per6xido de hidr6geno y agua.
La cinta continua se introduce entonces en el interior de una camara aseptica en la que el agente esterilizante se evapora mediante calentamiento. A continuaci6n, la cinta continua se dobla hasta formar un cilindro y se sella longitudinalmente para conformar de manera conocida un tubo vertical continuo, el cual en realidad forma una extensi6n de la camara aseptica. El tubo de material de envasado se llena de manera continua con el producto alimenticio vertible y se hace pasar a continuaci6n a una unidad de conformado y sellado, donde es agarrado entre parejas de mordazas que sellan transversalmente dicho tubo para formar bolsas tipo almohada. Las bolsas tipo almohada se separan a continuaci6n unas de otras cortando el sello que une cada dos paquetes contiguos, y se transportan hasta una estaci6n de doblado final en la que se doblan mecanicamente para que adopten la forma terminada.
Mas concretamente, la unidad de esterilizaci6n comprende una camara que contiene al agente esterilizante, y en el interior de la cual se introduce continuamente la cinta continua. Convenientemente, la camara de esterilizaci6n comprende dos ramales verticales paralelos conectados en su parte inferior para definir una trayectoria en forma de U suficientemente larga con respecto a la velocidad de desplazamiento de la cinta continua para dar tiempo suficiente para que se trate el material de envasado.
Para un tratamiento eficaz, relativamente rapido, por ejemplo, en aproximadamente 7 segundos, para reducir el tamafo de la camara de esterilizaci6n, el agente esterilizante se debe mantener a una alta temperatura, por ejemplo de aproximadamente 73°C. En las unidades de esterilizaci6n conocidas, esto se puede hacer, por ejemplo, colocando calentadores electricos en las paredes de los ramales verticales de la camara de esterilizaci6n.
Al estar cubiertas por una capa de material plastico termosoldable, normalmente polietileno, las caras de la cinta continua de material de envasado son completamente impermeables al agente esterilizante. Sin embargo, a lo largo de los bordes de la cinta continua la capa de material fibroso queda expuesta, y tiende a absorber el agente esterilizante. Esto se conoce en el sector como "efecto de mecha en borde", y permanece dentro de lfmites aceptables si la cinta continua se mantiene en el interior de la camara de esterilizaci6n durante s6lo un breve espacio de tiempo, como ocurre durante el funcionamiento normal de la maquina.
Sin embargo, si por cualquier raz6n la maquina se detiene, la camara de esterilizaci6n debe ser vaciada de inmediato. Si no, los bordes de la capa de material fibroso absorben el agente esterilizante, y un efecto de mecha en borde de unos pocos milfmetros de ancho perjudica inevitablemente el posterior sellado longitudinal de la cinta continua para formar el tubo de material de envasado que se ha descrito anteriormente.
En otras palabras, en el caso de que la maquina se detenga, el agente esterilizante se hace pasar rapidamente al interior de un tanque de dep6sito normalmente de doble pared. Las paredes interiores definen una cuba interior del tanque que contiene al agente esterilizante; y las paredes exteriores forman una cuba exterior del tanque que define, con la cuba interior, un espacio normalmente lleno de aire que proporciona aislamiento termico al agente esterilizante.
En las maquinas conocidas, en el caso de una parada breve, normalmente de no mas de 15-20 minutos, y en concreto cuando se arranca de nuevo la maquina, el efecto de mecha en borde tiende a producirse de todas formas, a pesar de que se vacfe la camara de esterilizaci6n.
El estudio cuidadoso del fen6meno ha identificado varias causas, de las cuales las mas importantes son:
-
la porosidad del material fibroso, la cual, sin embargo, s6lo se puede reducir hasta cierto punto por razones de coste de fabricaci6n del papel;
-
la presi6n hidrostatica, la cual tambien es diffcil de reducir, debido a que la altura de la camara de esterilizaci6n con forma de U depende del tiempo de proceso necesario, y a que esta altura s6lo se puede reducir modificando la arquitectura de la unidad de esterilizaci6n, complicando asf el sistema en su totalidad; y
-
la temperatura de la camara de esterilizaci6n durante la parada, y la del agente esterilizante cuando se vuelve a introducir en el interior de la camara.
En particular, con respecto a esto ultimo, se ha observado que una diferencia de s6lo unos pocos grados entre la temperatura de la camara durante la parada y la temperatura del agente esterilizante devuelto al interior de la camara produce un gran efecto de mecha en borde. En las maquinas convencionales, esta diferencia de temperatura es provocada por la tendencia de la camara de esterilizaci6n vaciada a aumentar de temperatura, debido al inevitable retardo en la respuesta del control termostatico a la reducci6n de la absorci6n de calor provocada por el vaciado de la camara: por lo tanto, normalmente la temperatura dentro de la camara es de aproximadamente al menos 80 °C. Como resultado de esto, el agente esterilizante residual que queda en las paredes de la camara y en el material de envasado tiende a evaporarse, produciendo asf una condici6n de saturaci6n de vapor en la camara, de manera que los poros de la capa de material fibroso contienen una mezcla de aire saturado/vapor.
Cuando se introduce agente esterilizante lfquido en el interior de la camara, a una temperatura inevitablemente menor que la existente dentro de la camara de esterilizaci6n, la temperatura de la cinta continua y, por lo tanto, de la mezcla de aire/vapor en los poros, se reduce. Esta reducci6n tiene un efecto practicamente despreciable en el aire, el cual sufre una contracci6n de volumen de s6lo un pequefo porcentaje, pero tiene un efecto muy importante en el vapor, el cual se vuelve a condensar y por lo tanto asume un volumen mucho menor en el estado lfquido. Esta drastica reducci6n de volumen tiene el efecto de "absorber" el agente esterilizante hacia el interior de los poros de la capa de material fibroso, lo cual es la causa principal del efecto de mecha en borde.
A modo de soluci6n para el problema, se han disefado unidades de esterilizaci6n en las que el agente esterilizante se calienta antes de ser introducido en el interior de la camara de esterilizaci6n.
En caso de paradas prologadas, como por ejemplo, al final del ciclo de producci6n de envases, simplemente con hacer pasar el agente esterilizante al interior del tanque de dep6sito es suficiente para evitar el efecto de mecha en borde, incluso cuando se arranca de nuevo la maquina de envasado. De hecho, durante una parada prolongada, el lfquido residual del interior de la camara de esterilizaci6n se evapora, y la humedad relativa dentro de la camara disminuye. Cuando se arranca de nuevo la maquina de envasado despues de un apagado de final de ciclo, la camara de esterilizaci6n y el material de envasado del interior de dicha camara estan perfectamente secos.
Al final de cada ciclo de producci6n se ventilan en unidades de esterilizaci6n conocidas del tipo anterior, la camara de esterilizaci6n y otras partes esteriles de la maquina de envasado para eliminar cualquier agente esterilizante residual, soplando aire a su interior, el cual a continuaci6n se pulveriza con agua para eliminar el agente esterilizante residual.
Las maquinas de envasado del tipo anterior se usan ampliamente y de forma satisfactoria en un amplio rango de industrias alimentarias; y el rendimiento de la unidad de esterilizaci6n, en particular, es tal que se garantiza un amplio margen de seguridad en lo que respecta a las reglamentaciones que regulan los envases asepticos y la cantidad permitida de agente esterilizante residual.
Sin embargo, en la industria se percibe una necesidad de mas mejoras, particularmente en lo que se refiere a la "vida" media del agente esterilizante, es decir, el tiempo medio durante el cual sigue siendo eficaz el agente esterilizante.
El documento EP-A-0968923 explica una unidad de esterilizaci6n definida en el preambulo de la reivindicaci6n 1.
Es un objetivo del presente invento proporcionar una unidad de esterilizaci6n que proporcione, de forma sencilla y econ6mica, un aumento de la vida media del agente esterilizante, en comparaci6n con las unidades de esterilizaci6n conocidas anteriores.
De acuerdo con el presente invento, se proporciona una unidad de esterilizaci6n, como se reivindica en la reivindicaci6n 1.
El presente invento tambien hace referencia a un metodo de esterilizaci6n, como se reivindica en la reivindicaci6n 9.
A modo de ejemplo se describiran dos realizaciones preferentes, no limitativas, del presente invento, haciendo referencia a los dibujos adjuntos, en los cuales:
La figura 1 muestra un diagrama de circuito de una primera realizaci6n del invento;
las figuras 2 y 3 muestran diagramas de circuito parciales de una segunda realizaci6n del invento en dos configuraciones de operaci6n diferentes.
El numero 1 de la figura 1 indica en su totalidad una unidad de esterilizaci6n para esterilizar una cinta 2 continua de material de envasado para una maquina de envasado para envasar productos alimenticios vertibles y del tipo conocido descrito anteriormente.
La cinta 2 continua se introduce de manera conocida, no mostrada, en la unidad 1 desde una bobina, para que sea esterilizada antes de ser conformada en una sucesi6n de envases sellados (no mostrados) de productos alimenticios vertibles. Las operaciones de conformado, llenado y sellado realizadas de manera conocida sobre la cinta 2 continua (como se ha descrito anteriormente) aguas abajo de la unidad 1 no forman parte del presente invento, y se hace aquf referencia a ellas meramente por mayor claridad.
La cinta 2 continua tiene una estructura multicapa y comprende una capa base que proporciona rigidez y resistencia, la cual puede estar fabricada de material fibroso, por ejemplo papel; y varias capas de material plastico termosoldable, por ejemplo pelfcula de polietileno, que cubren ambas caras de la capa base.
En el caso de envases asepticos para productos de largo almacenamiento, tales como leche UHT, la cinta 2 continua tambien comprende una capa de material impermeable a los gases, por ejemplo, una lamina de aluminio o una pelfcula de alcohol etil-vinflico (EVOH), la cual se superpone sobre una capa de material plastico termosoldable, y que esta a su vez cubierta con otra capa de material plastico termosoldable que hace contacto eventualmente con el producto alimenticio.
Haciendo referencia a la figura 1, la unidad 1 comprende substancialmente una camara o bafo 3 de esterilizaci6n con forma de U que contiene un agente esterilizante lfquido, por ejemplo, una soluci6n al 30% de per6xido de hidr6geno (H2O2) y agua, a una temperatura T1 que es, por ejemplo, de entre 70°C y 75°C y preferiblemente no menor de 73°C. La camara 3 esta definida por dos conductos 4, 5 verticales, de entrada y salida respectivamente, que tienen aberturas 6, 7 superiores respectivas y que estan conectados entre sf en su parte inferior por una porci6n 8 inferior.
A modo de ejemplo, la figura 1 muestra varios rodillos horizontales para guiar la cinta 2 continua a traves de los conductos 4, 5 y de la porci6n 8 inferior de la camara 3, y mas en concreto: un rodillo 9a de entrada cercano a la abertura 6 superior del conducto 4; un rodillo 9b de salida cercano a la abertura 7 superior del conducto 5; y un rodillo 9c de retorno contenido dentro de la porci6n 8 inferior de la camara 3.
Por lo tanto, dentro de la camara 3, la cinta 2 continua describe un camino P con forma de U, cuya longitud depende de la velocidad de movimiento de la cinta 2 continua, y es tal como para mantener al material de envasado en el interior del agente esterilizante durante un tiempo suficientemente largo.
La camara 3 forma parte de un circuito 10 de control del agente esterilizante que tambien comprende:
un tanque 11 de dep6sito de agente esterilizante;
un conducto 12 para llenar/vaciar la camara 3;
una bomba 13 sumergida en el tanque 11 y alimentada por un motor 14 electrico;
un conducto 15 de alimentaci6n que conecta la bomba 13 con el conducto 12 a traves de una valvula 16; y
una tuberfa 17 de vaciado que conecta el conducto 12 con el tanque 11 a traves de una valvula 18.
El tanque 11 permite llenar hasta arriba la camara 3 para cubrir la perdida de agente esterilizante provocada por la cinta 2 continua que sale humeda, y para contener al agente esterilizante cuando se vacfa la camara 3, por ejemplo, si se produce cualquier parada de la maquina de envasado.
Preferiblemente, la valvula 16 es de tipo de dos vfas, dos posiciones, normalmente abierta, pero con un elemento de encendido/apagado del flujo (no mostrado) que permite fugas en la posici6n cerrada para compensar, como se ha indicado, las inevitables perdidas de agente esterilizante en la camara 3 durante el ciclo de producci6n. Para ello es suficiente con una valvula comercial, que tenga un orificio de tamafo apropiado conformado en el elemento de encendido/apagado.
Preferiblemente, por razones de seguridad, la valvula 18 tambien es de tipo de dos vfas, dos posiciones, normalmente abierta, para permitir el vaciado de la camara 3 en caso de un mal funcionamiento del sistema electrico.
El circuito 10 tambien comprende un conducto 19 de recirculaci6n que conecta el tanque 11 con un aliviadero conocido (no mostrado) conformado en la parte superior del conducto 4 de entrada de la camara 3 para determinar el nivel maximo de agente esterilizante en la camara 3.
La unidad 1 tambien comprende un sistema 20 para el control de la temperatura del agente esterilizante en la camara 3. En la realizaci6n de la figura 1, el sistema 20 comprende varios calentadores electricos colocados en las
paredes de los conductos 4, 5 y mostrados de manera esquematica por las lfneas gruesas de las paredes de los conductos.
La unidad 1 comprende tambien un sistema 21 para precalentar el agente esterilizante antes de que este se introduzca en el interior de la camara 3.
El sistema 21 comprende substancialmente un intercambiador de calor 22 en contracorriente que utiliza agua como fluido de funcionamiento. Mas en concreto, el intercambiador de calor 22 tiene una entrada 23 de agente esterilizante conectada al conducto 15 de alimentaci6n de la bomba 13; una salida 24 de agente esterilizante conectada al conducto 19 de recirculaci6n; y una fase de agua conectada en serie a un circuito 25 de calentamiento y que tiene una entrada 26 y una salida 27.
El circuito 25 de calentamiento comprende basicamente una bomba 28 de circulaci6n que tiene un conducto 29 de admisi6n conectado a la salida 27 del intercambiador de calor 22, y un conducto 30 de alimentaci6n conectado a un calentador 31 de resistencia electrica conectado a su vez en la salida a la entrada 26 del intercambiador de calor 22.
El conducto 29 de admisi6n de la bomba 28 esta conectado mediante un conducto 32 a un conducto 33 de llenado y a un conducto 34 de vaciado, que a su vez se pueden conectar a la red de distribuci6n de agua mediante llaves 35, 36 respectivas. Un tanque 37 de agua/aire comprimido, para compensar la presi6n del circuito 25 de calentamiento, y una valvula 38 de presi6n maxima estan conectadas como ramificaciones de forma conocida al conducto 33 de llenado.
La unidad 1 tambien comprende un sistema 40 de ventilaci6n conocido que se muestra de forma esquematica en la figura 1.
El sistema 40 de ventilaci6n se acciona al final del ciclo de producci6n del envase para soplar aire al interior de la camara 3 de esterilizaci6n y a las otras partes esteriles de la maquina de envasado, para eliminar el agente de esterilizaci6n residual: y el flujo de aire se introduce a continuaci6n en el lavador 48, el cual lo pulveriza con agua de forma conocida para eliminar el agente esterilizante residual.
Aguas abajo del lavador 48, el sistema 40 de ventilaci6n comprende un compresor 41; y un separador 42 aire-agua para separar la fase acuosa, la cual se expulsa mediante un conducto 49. Por otro lado, el aire se recupera (conducto 47), se esteriliza cuando la maquina de envasado esta funcionando, y se devuelve a la unidad 1.
Como se muestra en la figura 1, el tanque 11 esta limitado lateralmente y en la parte inferior por paredes 43, 44 dobles; las paredes (43) interiores definen una cuba 45 interior del tanque 11 que contiene al agente esterilizante; y las paredes (44) exteriores forman una cuba 46 exterior del tanque 11, que define a su vez, con la cuba 45 interior, un espacio 50 normalmente lleno de aire para aislar termicamente al agente esterilizante.
La cuba 45 interior del tanque 11 esta conectada mediante llaves 53, 54 respectivas a dos conductos 51, 52 de vaciado diferentes para muestrear y cambiar respectivamente el agente esterilizante.
Ventajosamente, la unidad 1 comprende tambien un sistema 55 de refrigeraci6n, el cual se activa de manera selectiva, al final del ciclo de producci6n del envase y despues de que el agente esterilizante se haya hecho pasar de la camara 3 al tanque 11, para refrigerar el agente esterilizante hasta una temperatura T2 menor que la temperatura T1.
Mas en concreto, la temperatura T2 se elige de manera que se evite la degradaci6n y la desestabilizaci6n del agente esterilizante. Mas en concreto, la temperatura T2 es de 60°C o menor y, en el ejemplo mostrado, es de 58°C.
Basicamente, el sistema 55 de refrigeraci6n comprende un conducto 56 para llenar/vaciar el espacio 50 del tanque 11; un conducto 57 de entrada de refrigerante conectado al conducto 56 a traves de una valvula 58 respectiva; un primer conducto 59 de vaciado conectado tambien al conducto 56 a traves de una valvula 60 respectiva; y un segundo conducto 61 de salida que se comunica de manera continua con el espacio 50 del tanque 11.
En el ejemplo mostrado, el refrigerante es agua, y el conducto 57 de entrada esta conectado a la red de distribuci6n de agua.
Las valvulas 58, 60 son ambas del tipo de dos vfas, dos posiciones; la valvula 58 es normalmente cerrada, y la valvula 60 normalmente abierta.
Como se muestra en la figura 1, el conducto 56 de llenado/vaciado termina en el espacio 50 atravesando la abertura 62 conformada en la pared 44 exterior inferior del tanque 11. De manera similar, el conducto 61 de salida esta conectado al espacio 50 a traves de una abertura 63 conformada en una porci6n superior de una pared 44 exterior lateral del tanque 11.
Preferiblemente, la abertura 63 esta situada por encima del nivel maximo del agente esterilizante en el interior del tanque 11.
Cuando se abre la valvula 58 y se cierra la valvula 60, el refrigerante fluye de manera continua desde el conducto 57 de entrada hacia el conducto 61 de salida a traves del espacio 50, refrigerando de esta manera el agente esterilizante de la cuba 45 interior del tanque 11.
El refrigerante se extrae del espacio 50 simplemente cerrando la valvula 58 y abriendo la valvula 60.
La unidad 1 funciona como sigue.
En el arranque en frfo, la camara 3 esta vacfa, y todo el agente esterilizante se encuentra dentro de la cuba 45 interior del tanque 11; y el espacio 50 existente entre la cuba 45 interior y la cuba 46 exterior del tanque 11 esta lleno de aire.
Se enciende la bomba 13 para bombear una gran cantidad de agente esterilizante, por ejemplo 50 l/min, a traves del intercambiador de calor 22.
En esta etapa, la valvula 16 esta cerrada, pero, como se ha dicho, permite una pequefa cantidad de fugas (unos pocos litros/minuto) hacia el conducto 12. La valvula 18 esta abierta, con lo que la camara 3 no se llena hasta que se alcanzan las mejores condiciones de comienzo del ciclo de producci6n. Mientras tanto, la bomba 28 hace circular agua a traves del calentador 31, y se activa el sistema 20 para controlar la temperatura en la camara 3.
Las condiciones de arranque del ciclo son, por ejemplo, 72°C para los calentadores colocados en las paredes de la camara 3, y 75°C para el agente esterilizante del tanque 11 (temperatura de llenado). Eneste caso, al estar secos la camara 3 y la cinta 2 continua, no existe practicamente ningun riesgo de efecto de mecha en borde.
Al comienzo del ciclo se abre la valvula 16 y se cierra la valvula 18, con lo que la camara 3 se llena rapidamente de agente esterilizante; despues de lo cual se cierra la valvula 16.
Durante el funcionamiento normal de la maquina de envasado, el agente esterilizante es mantenido a una temperatura mfnima de 73°C en la camara 3 y en el tanque 11. Si cualquiera de estas temperaturas desciende por debajo del valor umbral predeterminado, se activa un ciclo de calentamiento por medio de los calentadores del sistema 20 y del circuito 25 respectivamente.
La bomba 13 se hace funcionar de manera continua para mantener un flujo continuo a traves del intercambiador de calor 22 (por otro lado, el calentador 31 normalmente esta apagado en esta etapa) y para mantener unas fugas continuas de convenientemente unos pocos litros/minuto de agente esterilizante a traves de la valvula 16, para compensar la perdida de agente esterilizante de la camara 3 provocada, como se ha explicado, por la cinta 2 continua que sale humeda, y para mantener calientes la parte inferior de la camara 3 y el conducto 12. El exceso de agente esterilizante rebosa de la camara 3, y fluye a lo largo del conducto 19 de recirculaci6n al interior del tanque
11.
La bomba 28 tambien se hace funcionar de manera continua; y la temperatura del agente esterilizante de la camara 3 es controlada de la manera normal por los calentadores del sistema 20, los cuales se activan tan pronto como la temperatura desciende por debajo del valor umbral.
El calentador 31 se activa si la temperatura del agente esterilizante en el tanque 11 desciende por debajo del valor umbral.
En el caso de parada de la maquina de envasado, la valvula 18 se abre inmediatamente para hacer pasar el agente esterilizante rapidamente de la camara 3 al interior del tanque 11.
En el caso de una parada corta de menos de 15-20 minutos, la camara 3 se refrigera hasta por debajo de la temperatura de funcionamiento y el agente esterilizante se calienta simultaneamente hasta la temperatura de llenado (por ejemplo, 75°C).
La camara 3 se refrigera apagando los calentadores del sistema 20, y soplando a su interior aire esteril a una temperatura inferior a la de la camara 3.
El agente esterilizante se calienta activando el calentador 31.
Las condiciones anteriores se alcanzan con rapidez, normalmente en menos de un minuto, y garantizan un grado aceptable de efecto de mecha en borde en el siguiente arranque. De hecho, la refrigeraci6n de la camara 3 y el precalentamiento del agente esterilizante hasta una temperatura mayor evita la condensaci6n del vapor en el interior de la camara 3 cuando dicha camara 3 se llena.
En el caso de una parada al final del ciclo de producci6n del envase, se activa el sistema 40 de ventilaci6n, despues de que se haya vaciado la camara 3, para ventilar la camara 3 y las otras partes esteriles de la maquina de envasado y eliminar cualquier agente esterilizante residual; y el flujo de aire es lavado por un chorro de agua atomizada de manera conocida para eliminar el agente esterilizante residual.
El sistema 55 de refrigeraci6n se activa tambien de manera simultanea para refrigerar el agente esterilizante del tanque 11 hasta la temperatura T2.
Mas en concreto, se abre la valvula 58, y se cierra la valvula 60, de manera que el refrigerante fluye desde el conducto 57 de entrada hasta el conducto 61 de salida a traves del espacio 50, refrigerando asf el agente esterilizante de la cuba 45 interior del tanque 11.
Normalmente la refrigeraci6n dura tanto como la etapa de ventilaci6n, aproximadamente 10 minutos.
Una vez que se ha refrigerado el agente esterilizante, se cierra la valvula 58, y se abre la valvula 60 para vaciar el agua del espacio 50 del tanque 11.
El Solicitante ha observado que la refrigeraci6n de final de ciclo permite reducir mucho la degradaci6n y la desestabilizaci6n del agente esterilizante, prolongando mucho de esta manera su vida util media.
La refrigeraci6n del agente esterilizante al final del ciclo de producci6n tambien impide que se evapore y, por lo tanto, que moje las partes de la unidad 1 y diluya la concentraci6n de per6xido de hidr6geno en la siguiente etapa de esterilizaci6n.
Estos resultados se consiguen utilizando el espacio 50 del tanque 11, -cuyas unidades conocidas ya constan de el para aislamiento termico del agente esterilizante -y, por lo tanto, sin necesidad de intercambiadores de calor adicionales. En otras palabras, la inclusi6n de la etapa de refrigeraci6n exige s6lo pequefas modificaciones en las unidades conocidas.
Las figuras 2 y 3 muestran una realizaci6n diferente, indicada en su conjunto mediante 1', de una unidad de esterilizaci6n de acuerdo con el presente invento, y la cual se describe mas adelante s6lo en lo que se diferencia de la unidad 1, y en la que se utilizan los mismos numeros de referencia para partes identicas o equivalentes a las ya descritas.
La unidad 1' se diferencia de la unidad 1 en que el refrigerante, que se introduce de manera selectiva en el interior del espacio 50 del tanque 11 al final del ciclo de producci6n del envase, esta definido por el agua expulsada por el separador 42 del sistema 40 de ventilaci6n.
Tfpicamente, el agua procedente del separador 42 del sistema 40 de ventilaci6n se encuentra a una temperatura de aproximadamente 35°C y, por lo tanto, es capaz de refrigerar de manera eficaz el agente esterilizante del tanque 11.
En otras palabras, el conducto 49 del sistema 40 de ventilaci6n se puede conectar de manera selectiva mediante una valvula 65 a un conducto 56' para rellenar/vaciar el espacio 50 del tanque 11. Las partes anteriores definen en conjunto un sistema 55' de refrigeraci6n del agente esterilizante que se puede activar de manera selectiva al final del ciclo de producci6n del envase.
La valvula 65 es del tipo de cuatro vfas, dos posiciones, y forma una interfaz con el conducto 49, con el conducto 56', y con los dos conductos 66, 67, ambos conectados al desague.
Mas en concreto, la valvula 65 se puede poner en una primera y en una segunda posiciones de funcionamiento que se muestran respectivamente en las figuras 2 y 3: en la primera posici6n de funcionamiento (figura 2) asumida durante la fabricaci6n, la valvula 65 conecta el conducto 49 con el conducto 66, y el conducto 56' con el conducto 67, es decir, vacfa el sistema 40 de ventilaci6n y el sistema 55' de refrigeraci6n; y, en la segunda posici6n de funcionamiento (figura 3) asumida al final del ciclo de producci6n del envase y mientras esta funcionando el sistema 40 de ventilaci6n, la valvula 65 conecta el conducto 49 con el conducto 56', y el conducto 66 con el conducto 67, es decir, permite que el agua del conducto 49 del sistema 40 de ventilaci6n fluya a traves del espacio 50 del tanque 11 para refrigerar el agente esterilizante de su interior antes de que se expulse.
Obviamente, esta soluci6n tiene la ventaja adicional de refrigerar el agente esterilizante utilizando agua utilizada normalmente en la ventilaci6n de la camara 3 de esterilizaci6n y de las otras partes esteriles de la unidad 1, eliminando de esta manera el consumo adicional de agua de la soluci6n de la figura 1.
No obstante, de forma evidente, se pueden hacer cambios a las unidades 1, 1' de esterilizaci6n, apartandose del alcance protector definido en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (12)

  1. REIVINDICACIONES
    1. Una unidad (1, 1') para esterilizar una cinta continua (2) de material de envase para una maquina para el envasado de productos alimenticios vertibles, comprendiendo dicha unidad (1, 1'):
    una camara (3) de esterilizaci6n que contiene un agente esterilizante lfquido a una primera temperatura (T1);
    medios de transporte (91, 9b, 9c) para hacer pasar dicha cinta continua (2) a traves de dicha camara (3) de esterilizaci6n antes de que la cinta continua (2) sea conformada para formar una sucesi6n de envases sellados de productos alimenticios vertibles;
    un tanque (11) de dep6sito para dicho agente esterilizante;
    medios (13, 15, 16, 12) de alimentaci6n que se pueden activar de manera selectiva para hacer pasar dicho agente esterilizante desde el citado tanque (11) hasta dicha camara (3) de esterilizaci6n; y
    medios (12, 17, 18) de vaciado que se pueden activar de manera selectiva para hacer pasar dicho agente esterilizante desde dicha camara (3) de esterilizaci6n al interior de dicho tanque (11) en el caso de parada de la maquina de envasado;
    y que esta caracterizado porque tambien comprende medios (55, 55') de refrigeraci6n que se pueden activar de manera selectiva, al final del ciclo de producci6n del envase, para refrigerar dicho agente esterilizante del citado tanque (11) hasta una segunda temperatura (T2) menor que dicha primera temperatura (T1).
  2. 2.
    Una unidad como se reivindica en la reivindicaci6n 1, en la cual dicha segunda temperatura (T2) es de 60°C o inferior.
  3. 3.
    Una unidad como se reivindica en la reivindicaci6n 1 6 2, en la cual dicho tanque (11) esta limitado por paredes (43, 44) dobles que forman un espacio (5) entre ellas; y en la cual dichos medios (55, 55') de refrigeraci6n comprenden medios (56, 57, 58; 40, 56', 65) de suministro que se pueden activar de manera selectiva para introducir refrigerante en el interior de dicho espacio (50) del citado tanque (11) al final del ciclo de producci6n del envase.
  4. 4. Una unidad como se reivindica en la reivindicaci6n 3, en la cual dicho refrigerante es agua.
  5. 5.
    Una unidad como se reivindica en la reivindicaci6n 3 6 4, en la cual dichos medios de suministro comprenden medios (56, 57, 58) de suministro de agua que se pueden conectar de manera selectiva a la red de distribuci6n de agua.
  6. 6.
    Una unidad como se reivindica en la reivindicaci6n 3 6 4, y que tambien comprende un sistema (40) de ventilaci6n que se puede activar de manera selectiva al final del ciclo de producci6n del envase para soplar un chorro de aire lavado con agua al interior de al menos dicha camara (3) de esterilizaci6n; y en la cual dichos medios de suministro comprenden medios (56', 65) de conexi6n fluida que se pueden activar de manera selectiva para conectar un conducto (49) de salida de agua de dicho sistema (40) de ventilaci6n a dicho espacio (50) del citado tanque (11).
  7. 7.
    Una unidad como se reivindica en la reivindicaci6n 6, y que comprende medios (42) de separaci6n para separar la parte de agua del chorro de aire-agua que procede de la maquina de envasado; y en el cual dichos medios de conexi6n fluida comprenden un primer conducto (49) que conecta dichos medios (42) de separaci6n al desague, un segundo conducto (56') que conecta dicho espacio (50) de dicho tanque (11) con el desague, y medios
    (65) de valvula que se pueden poner de manera selectiva en una posici6n de funcionamiento que conecta entre sf dichos primer y segundo conductos (49, 56'), de tal manera que la parte de agua separada por dichos medios (42) de separaci6n fluye a traves de dicho espacio (50) de dicho tanque (11) antes de ser expulsada.
  8. 8. Un metodo para esterilizar una cinta continua (2) de material de envasado para una maquina para envasar productos alimenticios vertibles, comprendiendo dicho metodo los pasos de:
    -
    introducir un agente esterilizante lfquido a una primera temperatura (T1) en el interior de una camara (3) de esterilizaci6n;
    -
    hacer pasar dicha cinta continua (2) a traves de dicha camara (3) de esterilizaci6n antes de conformarla en una sucesi6n de envases sellados de productos alimenticios vertibles;
    -
    hacer pasar dicho agente esterilizante desde dicha camara (3) de esterilizaci6n a un tanque (11) auxiliar en el caso de parada de la maquina de envasado;
    y estando caracterizado porque comprende, al final del ciclo de producci6n de envases, el paso de refrigerar dicho agente esterilizante de dicho tanque (11) hasta una segunda temperatura (T2) menor que dicha primera temperatura (T1).
  9. 9.
    Un metodo como se reivindica en la reivindicaci6n 8, en el cual dicha segunda temperatura (T2) es de 60°C o menor.
  10. 10.
    Un metodo como se reivindica en la reivindicaci6n 8 6 9, en el cual dicho paso de refrigerar comprende el paso de introducir refrigerante en el interior de un espacio (50) conformado entre paredes (43, 33) dobles que definen el citado tanque (11).
  11. 11. Un metodo como se reivindica en la reivindicaci6n 10, en el cual el citado refrigerante es agua.
    5 12. Un metodo como se reivindica en la reivindicaci6n 10 u 11, en el cual dicho paso de alimentaci6n comprende el paso de conectar dicho espacio (50) del citado tanque (11) a la red de distribuci6n de agua.
  12. 13. Un metodo como se reivindica en la reivindicaci6n 10 u 11, y que comprende, al final del ciclo de producci6n del envase, un paso de ventilaci6n, en el cual se sopla un chorro de aire al interior de al menos dicha camara (3) de esterilizaci6n, y a continuaci6n es lavado con agua; comprendiendo dicho paso de alimentaci6n el
    10 paso de separar la parte de agua del chorro de aire-agua que sale de la maquina de envasado, y el paso de introducir dicha parte de agua en el interior de dicho espacio (50) del citado tanque (11) antes de que se expulse.
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