FR2954935A1

FR2954935A1 - Procede et dispositif de traitement de recipients

Info

Publication number: FR2954935A1
Application number: FR1050063A
Authority: FR
Inventors: Philippe Macquet
Original assignee: Hema SAS
Current assignee: Hema SAS
Priority date: 2010-01-06
Filing date: 2010-01-06
Publication date: 2011-07-08
Anticipated expiration: 2030-01-06
Also published as: WO2011083106A1; EP2521689B1; US20120279177A1; CN102712452B; US9586801B2; EP2521689A1; CN102712452A; FR2954935B1

Abstract

La présente invention concerne un procédé de traitement de récipients, un dispositif de traitement et un bouchon particulier pour la mise en œuvre du procédé selon l'invention. Le procédé comprend, pour chaque récipient à traiter, a) une étape d'assemblage pour l'assemblage d'un bouchon (3) à couvercle sur un récipient (R), ledit bouchon comprenant une embase tubulaire et un couvercle articulé sur ladite embase, au moyen d'une articulation, entre une position ouverte et une position fermée, ledit bouchon étant assemblé par son embase sur ledit récipient au niveau d'une ouverture dudit récipient, b) une étape de stérilisation du récipient équipé de son bouchon à couvercle, c) une étape de remplissage du récipient, ladite étape de remplissage comprenant le remplissage du récipient en produit de remplissage, avec le couvercle de son bouchon en position ouverte, et la manœuvre du couvercle vers sa position fermée.

Description

i La présente invention concerne un procédé de traitement de récipients comprenant la stérilisation, le remplissage et le bouchage de récipients, pour obtenir des récipients stérilisés, remplis avec un produit de remplissage stérile et obturés avec un bouchon. La présente invention concerne également un dispositif de traitement et un bouchon particulier pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention. Le procédé de remplissage classique, pour le remplissage d'un récipient comportant en particulier une ouverture supérieure, et notamment un col, comprend dans un premier temps la stérilisation du io récipient, son remplissage avec un produit de remplissage stérile, puis son bouchage par la mise en place d'un bouchon stérilisé. La stérilisation, le remplissage et le bouchage sont réalisés sur trois postes de traitements différents, par exemple sur les postes de trois carrousels différents. 15 Pour la stérilisation, il est connu, notamment par le document brevet US2009/0045350, des dispositifs de traitement comprenant un carrousel rotatif comportant un plateau support rotatif portant une pluralité de postes de traitement disposés à espace angulaire régulier, chaque poste de traitement comprenant des moyens de stérilisation qui 20 comportent un émetteur de faisceau d'électrons, et des moyens de support pour supporter un récipient sous ledit émetteur, ledit émetteur étant apte à émettre un faisceau d'électrons passant par l'ouverture supérieure d'un récipient porté par lesdits moyens de support, afin de stériliser le récipient, en particulier la paroi interne dudit récipient. Par 25 rapport à une stérilisation classique par voie chimique, la stérilisation par faisceau d'électrons se révèle plus efficace en termes de stérilisation, plus rapide, et ne laisse pas de traces résiduelles après traitement. Ce type de stérilisation permet un remplissage à un niveau de stérilité élevé. Le remplissage peut être effectué au moyen d'un carrousel du 30 même type que pour la stérilisation, chaque poste de traitement comprenant des moyens de remplissage, tel qu'un bec de remplissage ou une ou plusieurs canules de remplissage, et des moyens de support pour supporter un récipient sous ledit bec de remplissage. Le bouchage peut comprendre le vissage d'un bouchon sur le col 35 des récipients. Pour obtenir un produit final avec un niveau de stérilité

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important le bouchon est de préférence préalablement stérilisé avec un système particulier. Le but de l'invention est de proposer un nouveau procédé qui permet d'obtenir un remplissage stérile de récipients avec un niveau de stérilité élevé, qui soit plus important que celui obtenu par un procédé classique de remplissage. A cet effet, la présente invention propose un procédé de traitement de récipients pour obtenir des récipients remplis avec un produit de remplissage et obturés avec un bouchon caractérisé en ce qu'il io comprend, pour chaque récipient à traiter, a) une étape d'assemblage pour l'assemblage d'un bouchon à couvercle sur un récipient, ledit bouchon comprenant une embase tubulaire et un couvercle articulé sur ladite embase, au moyen d'une articulation, entre une position ouverte et une position fermée, ledit 15 bouchon étant assemblé par son embase sur ledit récipient au niveau d'une ouverture dudit récipient, de préférence au niveau d'une ouverture supérieure de ce dernier, par exemple au niveau du col d'un récipient b) une étape de stérilisation du récipient équipé de son bouchon à couvercle, notamment de la paroi interne du récipient, 20 c) une étape de remplissage du récipient, ladite étape de remplissage comprenant le remplissage du récipient en produit de remplissage, par son ouverture, avec le couvercle de son bouchon en position ouverte, et la manoeuvre du couvercle vers sa position fermée. Selon l'invention, un bouchon à couvercle, appelé également 25 bouchon à clapet, est mis en place sur chaque récipient avant sa stérilisation, le couvercle étant manoeuvré en position ouverte pour le remplissage du récipient, ce qui permet de garantir au récipient rempli et obturé un niveau de stérilité élevé. Le couvercle peut en outre être mis en position fermée, entre l'étape d'assemblage du bouchon et l'étape de 30 stérilisation, après l'étape de remplissage, ainsi qu'éventuellement entre l'étape de stérilisation et l'étape de remplissage. L'utilisation du bouchon à couvercle permet d'avoir un récipient étanche pendant les étapes de transfert entre différents postes de traitement. En outre, l'étape de stérilisation permet de stériliser simultanément l'intérieur du récipient 35 ainsi que les surfaces du bouchon qui seront en contact avec le produit de remplissage. Le procédé selon l'invention se révèle performant en termes

3 de niveau de stérilité, tout en restant simple de conception et de mise en oeuvre. Selon une particularité, l'étape c) de remplissage est suivie d'une étape d) de fixation, de manière étanche, du couvercle dans sa position fermée sur l'embase. Cette étape de fixation garantit une parfaite étanchéité et ainsi un bon niveau de stérilité après remplissage. Dès le remplissage terminé, le couvercle est amené en position fermée, ce qui garantit une bonne stérilité du récipient entre le remplissage et l'étape de fixation. Selon un mode de réalisation, ladite étape d) de fixation est io réalisée par thermo-soudure, par exemple par ultrasons, du couvercle sur l'embase. Selon une autre particularité, la stérilisation à l'étape b) de stérilisation est réalisée par un faisceau d'électrons généré par un émetteur de faisceau d'électrons lorsque le couvercle du bouchon est en 15 position ouverte. L'utilisation d'un bouchon à couvercle selon l'invention, permet d'utiliser des récipients à grande ouverture supérieure tout en garantissant un bon niveau de stérilisation, cette grande ouverture permettant le passage aisé de l'antenne d'émetteur à faisceaux 20 d'électrons. Selon un mode de réalisation, ladite étape b) de stérilisation est réalisée par un émetteur équipé d'une buse tubulaire apte à délivrer par son extrémité distale le faisceau d'électrons créé par l'émetteur, ladite étape de stérilisation comprenant - la manoeuvre du couvercle vers sa position ouverte, 25 - l'introduction de la buse dans le récipient, en passant par son ouverture, et - le retrait de la buse hors du récipient. Selon une autre particularité d'un mode de réalisation, au moins deux étapes successives parmi les étapes a), b), c) et d) sont réalisées à 30 des postes de traitement successifs différents, le couvercle du bouchon étant en position fermée entre deux postes de traitement successifs. Selon un mode de réalisation, les étapes a), b), c) et d) sont réalisées à des postes de traitement différents, le bouchon étant en position fermée lors du transfert du récipient d'un poste à l'autre, l'étape 35 de stérilisation comprenant la manoeuvre du bouchon vers sa position fermée à l'issue de l'émission du faisceau d'électrons.

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Selon un mode de réalisation, la manoeuvre du couvercle entre ses deux positions est réalisée par déplacement relatif, de préférence en translation verticale d'un système d'actionnement d'un poste de traitement par rapport au bouchon, ledit système d'actionnement étant apte à coopérer avec au moins un organe d'actionnement saillant complémentaire du couvercle pour déplacer ce dernier entre ses deux positions. Selon un mode de réalisation, le procédé comprend, après l'étape de remplissage, et de préférence après l'étape d) de fixation, une étape e) io d'arasage dudit organe d'actionnement. La présente invention a également pour objet un bouchon à couvercle, pour la mise en oeuvre du procédé décrit précédemment, ledit bouchon à couvercle comprenant une embase tubulaire, par laquelle ledit bouchon est destiné à être assemblé sur un récipient, en particulier le col 15 d'un récipient, et un couvercle articulé sur l'embase tubulaire, au moyen d'une articulation, autour d'un axe perpendiculaire à l'axe longitudinal de l'embase, entre une position fermée et une position ouverte, l'embase, le couvercle et l'articulation étant formés d'une pièce monobloc, en matériau thermoplastique par exemple, ledit bouchon à couvercle étant 20 caractérisé en ce que ledit couvercle est apte à être thermosoudé en position fermée sur son embase. Selon un mode de réalisation, ledit couvercle et/ou ladite embase présente une couche annulaire d'un matériau thermofusible pour la fixation par thermosoudure du couvercle sur son embase. 25 Selon un mode de réalisation, le bouchon comprend un levier d'actionnement du couvercle disposé sur le couvercle du côté de l'articulation. La présente invention a également pour objet un dispositif de traitement pour la mise en oeuvre du procédé selon l'invention, 30 caractérisé en ce qu'il comprend un ou plusieurs postes de traitement pour la stérilisation de récipients par faisceau d'électrons et/ou le remplissage de récipients avec un liquide de remplissage, chaque poste de traitement comprenant - des moyens de stérilisation qui comportent un émetteur de 35 faisceau d'électrons et/ou - des moyens de remplissage, tel qu'un bec de remplissage ou une ou plusieurs canules de remplissage, et - des moyens de support pour supporter un récipient sous ledit émetteur et/ou sous lesdits moyens de remplissage, ledit émetteur étant 5 apte à émettre un faisceau d'électrons passant par l'ouverture supérieure d'un récipient porté par lesdits moyens de support afin de stériliser ledit récipient, en particulier la paroi interne du récipient, lesdits moyens de remplissage étant aptes à délivrer une quantité déterminée de produit de remplissage dans un récipient, porté par lesdits moyens de support, par son ouverture supérieure chaque poste comprenant en outre un système d'actionnement apte à coopérer avec un organe d'actionnement, tel qu'un levier, du couvercle d'un bouchon à couvercle monté sur ledit récipient lors d'un déplacement relatif en translation verticale dudit système d'actionnement par rapport audit récipient porté par les moyens de support pour manoeuvrer ledit couvercle entre une position fermée du couvercle et une position ouverte, ledit couvercle étant manoeuvré en position ouverte pour effectuer le traitement, à savoir la stérilisation et/ou le remplissage, et est manoeuvré en position fermée à l'issue dudit traitement, l'émetteur permettant alors de stériliser les surfaces du bouchon destinées à être en contact avec le produit de remplissage. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative détaillée qui va suivre d'un mode de réalisation particulier actuellement préféré de l'invention, en référence aux dessins schématiques annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique de côté d'un dispositif de traitement de récipients selon l'invention, comprenant un poste d'assemblage d'un bouchon à couvercle, un poste de stérilisation, un poste de remplissage, un poste de thermo-soudure du bouchon et un poste d'arasage du bouchon ; - la figure 2A est une vue en perspective d'un bouchon à couvercle selon l'invention, le couvercle étant en position fermée - la figure 2B est une vue en perspective du bouchon de la figure 35 1, le couvercle étant en position ouverte ;

6 - les figures 3A à 3E sont des vues schématiques de côté d'un bouchon et du système d'actionnement du poste de stérilisation et du poste de remplissage illustrant les différentes positions du système d'actionnement par rapport au bouchon pour manoeuvrer le couvercle du bouchon entre sa position fermée et sa position ouverte ; - les figures 4A à 4E sont des vues de côté du poste de stérilisation illustrant les différentes positions du système de protection, de l'émetteur, du système d'actionnement et du couvercle lors de la stérilisation d'un récipient ; et, io - les figures 5A à 5D sont des vues de côté du poste de remplissage illustrant les différentes positions de la canule de remplissage, du système d'actionnement et du couvercle lors du remplissage d'un récipient. La figure 1 illustre un dispositif de traitement pour l'assemblage 15 de bouchon à couvercle sur des récipients R, la stérilisation des récipients R équipés d'un bouchon, le remplissage des récipients stérilisés avec un produit de remplissage, et le bouchage définitif, de manière étanche, des récipients. Le dispositif selon l'invention permet la stérilisation, le remplissage et le bouchage de tout type de récipient R 20 comprenant une ouverture principale supérieure, et en particulier un col. Les récipients peuvent être de type bouteilles, tel qu'illustré schématiquement sur les figures, en verre ou en matériau plastique tel que PET, HDPE ou PP. Les récipients peuvent également être des briques en carton, par exemple de forme oblongue, préformées et déjà 25 fermées, avec en partie haute une embase thermosoudée, sur laquelle est assemblé un bouchon à couvercle selon l'invention. Le dispositif de traitement comprend une ligne 1 de traitement comprenant un système de convoyage 10, fonctionnant pas à pas, le long duquel sont disposés d'amont en aval par rapport à la direction 30 d'avancement F1, un poste 2 d'assemblage pour l'assemblage d'un bouchon 3 à couvercle sur les récipients, un poste 4 de stérilisation pour la stérilisation de récipients, un poste 7 de remplissage, un poste 8 de soudure, et un poste 9 d'arasage. L'ensemble de la ligne de traitement est placé sous un flux laminaire d'air stérile, par exemple un flux laminaire 35 descendant, tel que représenté schématiquement par les flèches F5.

7 Le poste 2 d'assemblage permet ici le vissage d'un bouchon 3 à couvercle sur le col de récipients vides, et comprend donc des moyens de vissage, connus en soi, pour le vissage d'un bouchon. En référence aux figures 2A et 2B, le bouchon 3 comprend une embase 31 tubulaire creuse, d'axe A longitudinal, de section circulaire, et un couvercle 32 articulé sur l'embase tubulaire, au moyen d'une articulation 33, entre une position fermée illustrée à la figure 2A et une position ouverte illustrée à la figure 2B. Le déplacement du couvercle entre ses deux positions est réalisé par pivotement autour d'un axe de pivotement, défini par l'articulation, qui est perpendiculaire à l'axe A de l'embase tubulaire. L'embase est assemblée sur le col du récipient par vissage. La paroi interne de l'embase est munie de nervures permettant la prise et le vissage du bouchon sur le col d'un récipient, ce col étant muni d'un filetage externe hélicoïdal. En variante, le bouchon est assemblé par encliquetage de son embase sur le col du récipient. L'articulation 33 est de type charnière-film, l'embase, le couvercle et l'articulation étant constitués d'une seule et même pièce en matériau plastique, par exemple en polyéthylène ou polypropylène. Le couvercle est formé d'une simple plaque circulaire, le diamètre extérieure de la paroi latérale du couvercle correspondant sensiblement au diamètre extérieur de la paroi latérale de l'embase. En position fermée, le couvercle vient par sa face 32a principale inférieure contre le bord 31a annulaire supérieur de l'embase, de manière à obturer le passage interne de l'embase tubulaire, et donc l'ouverture supérieure du récipient équipé dudit bouchon. En position ouverte, le couvercle est disposé sensiblement 90° de l'embase, parallèlement à l'axe A de cette dernière. L' articulation est avantageusement de type charnière-film à effet ressort, connu en soi, permettant d'assister le mouvement de fermeture du couvercle et/ou le mouvement d'ouverture, de préférence le mouvement de fermeture et le mouvement d'ouverture, le couvercle étant sollicité élastiquement vers sa position fermée et vers sa position ouverte depuis une position instable appelée également « point mort ». Dans sa position fermée, le couvercle est maintenu élastiquement en appui contre l'embase.

8 Le couvercle est muni d'un organe d'actionnement destiné à coopérer avec un système d'actionnement complémentaire, qui équipe le poste de stérilisation et le poste de remplissage, pour manoeuvrer le couvercle entre ses deux positions. L'organe d'actionnement est formé d'un levier 34 ou patte, disposé sur le couvercle 32, du côté de l'articulation. Le levier s'étend depuis la face 32b supérieure principale sensiblement à 45°, vers l'extérieur, au-delà de la paroi latérale du couvercle. La face 32a inférieure principale est munie d'une couche 35 io annulaire d'un matériau de fixation, par laquelle le couvercle en position fermée vient contre le bord 31a annulaire de l'embase. Le matériau de fixation est en particulier un matériau thermofusible, ayant par exemple un point de fusion inférieur à celui du matériau constitutif de l'embase du couvercle et de l'articulation. Le matériau thermofusible est par 15 exemple un silicone ou un produit polymère vendu sous la dénomination commerciale Surlyn. En référence à la figure 3A, le système 6 d'actionnement comprend une pièce cylindrique creuse, appelée cylindre 61 d'actionnement, comprenant un passage central 62, une extrémité 63 20 supérieure ouverte et une extrémité 64 inférieure ouverte. La face interne du cylindre d'actionnement est munie, du côté de son extrémité inférieure, d'une gorge annulaire 65. La gorge est définie entre un bord 66 supérieur circulaire et un bord 67 inférieur circulaire, le bord circulaire supérieur étant décalé vers l'intérieur par rapport au bord 25 inférieur. Au poste de stérilisation ou au poste de remplissage, le récipient équipé du bouchon 3 avec son couvercle en position fermée est disposé sous le cylindre 6 d'actionnement, tel qu'illustré à la figure 3A, les axes longitudinaux de l'embase et du cylindre d'actionnement étant 30 sensiblement alignés. Pour ouvrir le couvercle, on effectue un déplacement relatif du cylindre 6 d'actionnement vers le bas, en translation verticale. Lors de ce déplacement, le levier 34 passe au-delà du bord 67 inférieur, qui est en retrait par rapport au bord 66 supérieur, et le cylindre 6 d'actionnement vient en appui par le bord 66 supérieur 35 contre le levier et fait pivoter le couvercle pour l'ouvrir, tel qu'illustré à la figure 3B.

9 Si la charnière n'est pas à effet ressort, le cylindre 6 d'actionnement est déplacé vers le bas jusqu'à la position illustrée à la figure 3C, pour amener le couvercle en position ouverte. Tel que décrit ci-après, notamment pour le remplissage, le cylindre 6 d'actionnement peut être remonté légèrement tel qu'illustré à la figure 3D, de sorte que le levier ne soit plus en contact avec le cylindre. Si la charnière est à effet ressort, le cylindre appuie sur le levier jusqu'au point mort du couvercle, par exemple à 45° du plan d'ouverture de l'embase, puis accompagne le mouvement du couvercle, au-delà de son point mort, jusqu'à sa position ouverte. Le couvercle est descendu de sa position de la figure 3B uniquement jusqu'à la position illustrée à la figure 3D. Dans cette position ouverte, les opérations de stérilisation et de remplissage peuvent être effectuées. Pour la fermeture du couvercle, le cylindre d'actionnement est remonté depuis sa position de la figure 3D jusqu'à sa position de la figure 3A. Lors de cette remontée, le bord 67 inférieur appuie sur le levier et fait pivoter le couvercle 32 vers sa position de fermeture, tel qu'illustré à la figure 3E. Le poste 4 de stérilisation permet la stérilisation de la paroi intérieure des récipients et du bouchon, en passant par l'ouverture supérieure des récipients. Le poste de stérilisation est par exemple similaire de celui décrit dans la demande de brevet français N°0959655, déposée le 29/12/09 par la demanderesse. En référence à la figure 4A, le poste 4 de stérilisation comprend des moyens de stérilisation formés d'un émetteur 41 de faisceau à électrons, connu en soi, muni d'une buse tubulaire ou antenne 411 tubulaire, de forme allongée, l'émetteur étant apte à délivrer un faisceau d'électrons par l'extrémité distale de sa buse. Les moyens de stérilisation sont par exemple formés d'un émetteur, tel que décrit dans le document brevet US 2008/0073549. L'émetteur est monté fixe sur la face inférieure d'une platine ou plateau 42 dit supérieur, sa buse, d'axe B longitudinal vertical, s'étendant verticalement vers le bas. La buse est définie de sorte qu'elle puisse être insérée par l'ouverture supérieure des récipients équipés des bouchons avec leur couvercle en position ouverte, afin d'irradier l'intérieur des récipients. La platine support est montée mobile sur le châssis du dispositif, par l'intermédiaire de moyens 43 de déplacement, appelés

i0 également moyens de montée/descente, connus en soi, permettant de déplacer le plateau supérieur en translation verticale, tel qu'illustré par la flèche F2, entre une position rétractée haute, et des positions actives basses décrites ci-après.

Chaque poste de stérilisation comprend en outre des moyens de support d'un récipient R pour le maintien d'un récipient sous l'émetteur, sensiblement centré selon l'axe B de la buse. Les moyens de support comprennent une sellette ou plateau 44 dit inférieur, monté fixe sur le châssis du dispositif.

Le dispositif selon l'invention comprend un système de protection ou blindage pour stopper les rayonnements émis par les émetteurs, en particulier les rayonnements parasites du type rayons X. Ce système de blindage comprend une partie supérieure et une partie inférieure. La partie supérieure se présente sous la forme d'une cloche formée par le plateau 42 supérieur et une paroi 45 tubulaire supérieure, appelée également jupe supérieure, s'étendant vers le bas depuis ledit plateau supérieur. Le plateau supérieur constitue la paroi de fond de la cloche, la jupe 45 supérieure entoure l'émetteur 41 et son antenne 411 et s'étend au-delà de l'extrémité distale de l'antenne. La partie inférieure est formée par ledit plateau 44 inférieur et par une paroi 46 tubulaire inférieure, appelée également jupe inférieure, s'étendant vers le bas depuis ledit plateau 44 inférieur. En variante, les moyens de déplacement agissent sur les moyens de support, la cloche étant montée fixe sur le châssis.

Le poste de stérilisation est en outre équipé d'un cylindre 6 d'actionnement, tel que décrit précédemment. Le système d'actionnement est monté mobile dans la cloche, sur le plateau supérieur 42. Le cylindre d'actionnement est monté coulissant sur au moins une tige 47 de guidage verticale, de préférence au moins deux tiges de guidage, fixées sur le plateau supérieur et s'étendant dans la cloche parallèlement à la jupe supérieure. Le cylindre 6 d'actionnement est muni d'une collerette au niveau de son ouverture supérieure, la tige passant dans un trou de ladite collerette 68 et étant munie à son extrémité libre d'une butée 47a. Le plateau 44 inférieur est muni d'une barre ou entretoise 48 verticale servant de butée au cylindre d'actionnement.

Il En référence à la figure 4A, dans la position rétractée haute du plateau supérieur, le bord libre annulaire de la cloche est disposé au dessus du plateau inférieur, de sorte qu'un récipient R puisse être amené sur ledit plateau inférieur, sous l'émetteur et sous la cloche. Le cylindre d'actionnement est en butée contre la butée 47a. L'extrémité distale de la buse est par exemple disposée dans le cylindre d'actionnement, au-dessus du bord 66 supérieur. Pour l'opération de stérilisation d'un récipient, le plateau 42 supérieur est déplacé en translation verticale vers le bas, via les moyens 43 de déplacement, vers une première position active, illustrée à la figure 4C. Lors de ce déplacement, le cylindre d'actionnement vient contre le levier du bouchon, tel qu'illustré à la figure 4B, et déplace le couvercle vers sa position ouverte. Dans la première position active de la figure 4C, le cylindre d'actionnement est dans la position illustrée à la figure 3C, et est en appui par sa collerette 68 contre la butée 47a et contre l'extrémité libre de l'entretoise 48. La cloche vient recouvrir le récipient R, la jupe 46 inférieure de la partie inférieure coulissant dans la jupe 45 supérieure de la cloche. L'émetteur 41 et son antenne 411 sont disposés au dessus de l'ouverture du récipient. Le plateau 42 supérieur et la jupe 45 supérieure formant la cloche, ainsi que le plateau 44 inférieur munie de sa jupe 46 inférieure, sont réalisés à base de plomb, et forment ensemble dans cette première position active une enceinte E de protection. Dans cette première position active, l'émetteur 41 peut être activé afin d'irradier la paroi externe du récipient et le bouchon. La jupe 45 supérieure et la jupe inférieure se chevauchent sur une hauteur suffisante pour empêcher les rayonnements de sortir de l'enceinte E. Le plateau 4 supérieur est ensuite déplacé davantage vers le bas, via les moyens 43 de déplacement, jusqu'à la position active extrême illustrée à la figure 4E, afin d'irradier l'ensemble de la paroi interne du récipient. Lors de ce déplacement, la jupe 46 inférieure de la partie inférieure coulisse dans la jupe 45 supérieure de la cloche. La longueur de la buse 411 et la hauteur de la jupe 45 supérieure sont adaptées, de sorte que l'extrémité distale de la buse soit disposée à proximité du fond du récipient R dans la position active extrême.

Par ailleurs, lors de ce déplacement, la collerette 68 en butée contre l'entretoise coulisse le long de la tige 47 de guidage, de sorte que

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le cylindre d'actionnement garde la même position par rapport au récipient, pour maintenir le couvercle du bouchon en position ouverte. La figure 4D illustre une position intermédiaire du plateau entre la première position active et la position extrême.

Le plateau 42 supérieur est alors ramené progressivement vers sa première position active illustrée à la figure 4C. L'irradiation est alors stoppée, et le plateau 4 supérieur est ramené dans sa position rétractée illustrée à la figure 4A. Lors de ce déplacement le couvercle est ramené par le cylindre d'actionnement dans sa position fermée. Le convoyeur 10 est alors activé pour évacuer le récipient traité et le transférer vers le poste de remplissage, et pour amener un nouveau récipient à traiter sous l'émetteur. Le poste de stérilisation comprend de préférence des moyens d'injection pour l'injection d'un produit dans l'enceinte, afin de chasser l'ozone généré lors de la stérilisation par faisceau d'électrons, et des moyens d'évacuation pour l'évacuation de gaz hors de l'enceinte. Le poste comprend une tubulure ou canule 49 d'injection montée fixe dans la cloche. Cette canule s'étend parallèlement à l'antenne de l'émetteur, l'extrémité distale de la canule étant disposée sensiblement au même niveau que l'extrémité distale de l'antenne. Cette canule traverse de manière sensiblement étanche le plateau 42 supérieur de la cloche. La canule est utilisée pour injecter dans le récipient R un gaz neutre, tel que de l'azote, immédiatement après l'irradiation, par exemple lorsque le plateau 4 supérieur est dans sa première position active, afin de créer une surpression dans le récipient R et ainsi expulser hors du récipient l'ozone généré par l'irradiation. En variante, l'injection de gaz neutre est également réalisée lors de l'irradiation, par exemple lorsque le plateau supérieur est déplacé de sa position active extrême vers sa première position active. En variante, la canule est utilisée pour délivrer dans le récipient R de l'azote liquide, par exemple une goutte d'azote liquide, pendant et/ou juste après l'irradiation, l'azote liquide passant en phase gazeuse remplit alors progressivement le récipient et chasse progressivement l'ozone hors du récipient. Le plateau supérieur est muni de trous 50 d'évent débouchant dans l'enceinte E pour éviter une surpression à l'intérieur de l'enceinte. Ces trous d'évents servent à évacuer le gaz qui est contenu dans l'enceinte et

13 qui est comprimé lors de la descente du plateau supérieur jusqu'à sa position active extrême. Par ailleurs, ces trous d'évent servent à évacuer l'ozone généré dans le récipient par l'irradiation et repoussé à l'extérieur du récipient R par l'azote injecté. Un système 51 de chicane, réalisé en plomb, est prévu sur la face inférieure du plateau supérieur pour faire écran aux rayons X générés lors de l'irradiation, et ainsi éviter toute propagation de rayonnement hors de l'enceinte par lesdits trous d'évent. Les trous d'évent sont connectés à des canalisations flexibles, mises en dépression, afin d'aspirer le gaz comprimé par le déplacement relatif de la cloche et de la partie inférieure, et notamment l'ozone généré par l'irradiation. Avantageusement, un système 52 de chicanes, réalisé également en plomb, est prévu pour éviter toute propagation de rayonnement au niveau de l'interface entre la partie supérieure et la partie inférieure du système de protection, plus précisément à l'interface entre la paroi 45 tubulaire supérieure de la cloche, et la paroi 46 tubulaire inférieure. Le système 52 de chicane comprend un rebord 52a annulaire horizontal s'étendant vers l'extérieur depuis le bord libre de la paroi 46 tubulaire inférieure, et se prolongeant par une paroi 52b annulaire verticale, qui s'étend vers le haut parallèlement à la paroi tubulaire inférieure, sensiblement jusqu'au plateau 44 inférieur. Cette paroi 52b annulaire forme avec la paroi 46 tubulaire inférieure un logement 53 annulaire dans lequel coulisse la paroi 45 tubulaire supérieure de la cloche lors du déplacement relatif de la cloche par rapport au plateau 44 inférieur.

Le poste de remplissage par exemple de type pondéral, permet le remplissage des récipients stérilisés avec une quantité déterminée de produit de remplissage, le produit de remplissage étant liquide ou visqueux, par exemple un produit liquide tel que de l'eau, du lait ou du jus de fruit. Les figures 5A et 5B sont deux vues schématiques de côté, à 90° l'une de l'autre, du poste de remplissage. Le poste 7 de remplissage comprend des moyens de remplissage comportant une canule 71 de remplissage, d'axe C, et des moyens 72 de support pour supporter un récipient équipé d'un bouchon à couvercle sous ladite canule de remplissage. Des premiers moyens 73 de déplacement permettent un déplacement relatif en translation verticale de la canule par rapport aux moyens support, tel qu'illustré par la flèche F3, entre une position haute

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dans laquelle la canule est disposée au dessus du récipient, et une position basse dans laquelle la canule pénètre dans le récipient. Dans le mode de réalisation illustré, lesdits premiers moyens 73 de déplacement agissent sur ladite canule, les moyens de support étant montés fixes sur le châssis du dispositif. Le poste de remplissage est également équipé d'un cylindre 6 d'actionnement permettant l'ouverture du couvercle juste avant le remplissage et la fermeture du couvercle juste après le remplissage. Le cylindre d'actionnement, centré selon l'axe C de la canule, est monté mobile sur le châssis du dispositif via des seconds moyens 74 de déplacement. Le cylindre d'actionnement est équipé d'une tige 741 de commande, montée sur la collerette et munie à son extrémité libre d'un galet qui coopère avec une came 743 mécanique pour déplacer en translation verticale le cylindre, tel qu'illustré par la flèche F4, entre une position haute illustrée aux figures 5A et 5B, dans laquelle le cylindre 42 d'actionnement est disposé au dessus du bouchon d'un récipient supporté par les moyens 72 de support, et une position basse illustrée à la figure 5C, correspondant à la position de la figure 3C. Le cylindre peut être déplacé vers le haut de sa position basse vers une position basse intermédiaire illustrée à la figure 3D, correspondant à la position illustrée à la figure 5D, dans laquelle le levier n'est plus en contact avec le cylindre. Cette position basse intermédiaire est particulièrement avantageuse dans le cas d'un dosage pondéral pour le remplissage des récipients.

Dans le cas de bouchons munis de charnières qui sont à effet ressort dans le sens de l'ouverture, les seconds moyens 74 de déplacement peuvent être prévus pour passer directement de la position haute à la position basse intermédiaire de la figure 5D, sans passer par la position basse de la figure 5C. Dans cette position ouverte du couvercle, la canule, qui est en position haute, au dessus du couvercle, peut être déplacée dans sa position basse pour effectuer l'opération de remplissage. A l'issue du remplissage, la canule est déplacée en position haute, puis le cylindre peut être déplacé en position haute pour ramener le couvercle en position fermée.

Le poste 8 de thermo-soudure comprend des moyens de chauffage pour chauffer le matériau de fixation du bouchon lorsque le couvercle est

15 en position fermée, afin de thermo-souder le couvercle et l'embase. Le poste de thermo-soudure comprend par exemple des moyens de soudure par ultrasons, afin de minimiser l'échauffement du matériau plastique constitutif du bouchon.

Le poste 9 d'arasage permet de couper le levier 34 à sa base, le levier étant par exemple arasé par rotation du récipient contre une lame tranchante plane, montée fixe sur le châssis du dispositif. Le traitement d'un récipient par le dispositif selon l'invention est le suivant. Le récipient vide est transféré au poste 2 d'assemblage où un bouchon avec son couvercle en position fermée est assemblé par vissage sur le col du récipient. Le récipient est alors transféré avec son couvercle en position fermée vers le poste 4 de stérilisation. Au poste de stérilisation, le plateau 42 supérieur est déplacé pour manoeuvrer le couvercle en position ouverte via le cylindre d'actionnement, introduire la buse 411 de l'émetteur dans le récipient, puis ressortir la buse du récipient, et manoeuvrer le couvercle vers sa position fermée. Le récipient stérilisé avec le couvercle en position fermée est ensuite transféré vers le poste 7 de remplissage où le cylindre 6 d'actionnement dudit poste et la canule 71 sont déplacés via leur moyens de déplacement respectifs pour manoeuvrer le couvercle vers sa position ouverte, introduire la canule dans le récipient pour le remplissage, retirer la canule du récipient puis manoeuvrer le couvercle vers sa position fermée. Le récipient est ensuite transféré avec son couvercle en position fermée vers le poste 8 de thermo-soudure pour la fermeture définitive du bouchon, en thermo-soudant le couvercle sur l'embase, puis le récipient est transféré vers le poste 9 d'arasage pour le retrait du levier 44. Le couvercle est ainsi refermé juste après l'opération de stérilisation, ouvert juste avant l'opération de remplissage et refermé juste après l'opération de remplissage, ce qui empêche toute éventuelle contamination de l'intérieur du récipient au niveau du poste de stérilisation et du poste de remplissage. Lors du transfert du récipient du poste de stérilisation vers le poste de remplissage, puis du poste de remplissage vers le poste de thermo-soudure, le couvercle est en position fermée ce qui empêche toute éventuelle contamination lors de ces deux phases de transferts. Le dispositif selon l'invention permet ainsi le

16 remplissage stérile de différents récipients à un niveau de stérilisation très élevé, de l'ordre de Log6. L'utilisation d'un bouchon à couvercle selon l'invention permet d'utiliser des récipients à large ouverture supérieure, autorisant au poste de remplissage le passage de deux canules de remplissage dans le récipient. Selon un mode de réalisation, le récipient est rempli au moyen de deux canules parallèles qui s'insèrent dans le récipient et qui sont utilisées pour délivrer des produits différents. Une première canule est utilisée pour délivrer par exemple un liquide, tel qu'un jus de fruit, l'autre canule étant utilisée pour délivrer de la pulpe et/ou des vitamines par exemple. Le dispositif de type linéaire décrit en référence aux figures peut bien entendu comprendre plusieurs lignes de traitement parallèles, chaque ligne de traitement comprenant un ou plusieurs postes de d'assemblage, postes de stérilisation, postes de remplissage, postes de thermosoudure et postes d'arasage. Le dispositif de traitement selon l'invention peut également être de type rotatif, le dispositif de traitement comprenant un premier carrousel ou tourelle pour réaliser l'assemblage du bouchon, en particulier le vissage du bouchon, un second carrousel pour réaliser la stérilisation, un troisième carrousel pour effectuer le remplissage desdits récipients stérilisés avec un produit de remplissage, un quatrième carrousel pour la thermo-soudure, et un cinquième carrousel pour effectuer l'arasage du levier. Des systèmes de transfert, par exemple de type étoiles de transfert, sont prévus entre deux carrousels successifs pour transférer les récipients. Le carrousel de stérilisation comporte un plateau support ou plateau supérieur, sous la forme d'une plaque circulaire ou annulaire, destiné à être monté tournant sur un bâti fixe autour d'un axe de rotation vertical. Le plateau support porte une pluralité de postes de traitement disposés à espace angulaire régulier autour de l'axe de rotation. Chaque poste comprend un émetteur monté sur la face inférieure du plateau. La partie supérieure du système de protection est constituée par le plateau support et une pluralité de jupes dite supérieures entourant les émetteurs et s'étendant depuis la face inférieure du plateau. Chaque jupe supérieure forme avec le plateau supérieur une cloche associée à un poste de

17 traitement. Chaque poste comprend un cylindre d'actionnement monté dans la cloche tel que décrit précédemment. Les moyens de support de chaque poste de traitement comprennent une sellette ou plateau inférieur équipé d'une jupe inférieure et d'une entretoise servant de butée pour le cylindre d'actionnement. Chaque poste de traitement comprend des moyens de déplacement agissant cette fois-ci sur le plateau inférieur pour le déplacer entre une position écartée du plateau supérieur pour permettre le positionnement d'un récipient sur le plateau inférieur et le retrait d'un récipient du plateau inférieur, par exemple au moyen d'une étoile d'entrée et d'une étoile de sortie, et des positions actives, telles que décrites précédemment, dans lesquelles le plateau inférieur avec sa jupe supérieure forme avec la cloche supérieure une enceinte de protection. Le carrousel de remplissage est du même type que le carrousel de stérilisation, il comporte un plateau support rotatif portant une pluralité de postes de traitement disposés à espace angulaire régulier, chaque poste de traitement comprenant des moyens de remplissage comportant un bec de remplissage ou une ou plusieurs canules de remplissage, un cylindre d'actionnement, et des moyens de support pour supporter un récipient sous ledit bec de remplissage. Par ailleurs, selon un autre mode de réalisation, le dispositif de traitement comprend un carrousel de stérilisation du type décrit dans la demande de brevet français n° 0958648 déposée le 3/12/09, dont le système de protection comprend une goulotte. Selon un autre mode de réalisation, le dispositif de traitement comprend un carrousel dont les postes de traitement comprennent à la fois des moyens de stérilisation et des moyens de remplissage, tel que décrit dans la demande de brevet français n° 0958647, déposée le 3/12/09 par la demanderesse. Selon un mode de réalisation, la stérilisation est réalisée de l'extérieur du récipient, par exemple par rayonnement gamma, avec le couvercle du bouchon en position fermée. Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec un mode de réalisation particulier, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de l'invention.

Claims

REVENDICATIONS1. Procédé de traitement de récipients (R) caractérisé en ce qu'il comprend, pour chaque récipient à traiter, a) une étape d'assemblage pour l'assemblage d'un bouchon (3) à couvercle sur un récipient (R), ledit bouchon comprenant une embase (31) tubulaire et un couvercle (32) articulé sur ladite embase, au moyen d'une articulation (33), entre une position ouverte et une position fermée, ledit bouchon étant assemblé par son embase sur ledit récipient au niveau io d'une ouverture dudit récipient, b) une étape de stérilisation du récipient équipé de son bouchon à couvercle, c) une étape de remplissage du récipient, ladite étape de remplissage comprenant le remplissage du récipient en produit de 15 remplissage, avec le couvercle de son bouchon en position ouverte, et la manoeuvre du couvercle vers sa position fermée.
2. Procédé de traitement selon la revendication 1, caractérisé en ce que l'étape c) de remplissage est suivie d'une étape d) de fixation, de manière étanche, du couvercle (32) dans sa position fermée sur l'embase 20 (31).
3. Procédé de traitement selon la revendication 2, caractérisé en ce que ladite étape d) de fixation est réalisée par thermo-soudure du couvercle (32) sur l'embase (31).
4. Procédé de traitement selon l'une des revendications 1 à 3, 25 caractérisé en ce que la stérilisation à l'étape b) de stérilisation est réalisée par un faisceau d'électrons généré par un émetteur (41) de faisceau d'électrons lorsque le couvercle (32) du bouchon (3) est en position ouverte.
5. Procédé de traitement selon la revendication 4, caractérisé en ce 30 que ladite étape b) de stérilisation est réalisée par un émetteur (41) équipé d'une buse (411) tubulaire apte à délivrer par son extrémité distale le faisceau d'électrons créé par l'émetteur, ladite étape de stérilisation comprenant la manoeuvre du couvercle (32) vers sa position ouverte, l'introduction de la buse (411) dans le récipient, et le retrait de 35 la buse (411) hors du récipient. 19
6. Procédé de traitement selon la revendication 4 ou 5, caractérisé en ce qu'au moins deux étapes successives parmi les étapes a), b), c) et d) sont réalisées à des postes de traitement successifs différents, le couvercle du bouchon étant en position fermée entre deux postes de traitement successifs.
7. Procédé de traitement selon la revendication 6, caractérisé en ce que les étapes a), b), c) et d) sont réalisées à des postes de traitement différents, le bouchon (3) étant en position fermée lors du transfert du récipient (R) d'un poste à l'autre, l'étape de stérilisation comprenant la manoeuvre du bouchon vers sa position fermée à l'issue de l'émission du faisceau d'électrons
8. Procédé de traitement selon l'une des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que la manoeuvre du couvercle (32) entre ses deux positions est réalisée par déplacement relatif d'un système (6) d'actionnement par rapport au bouchon (3), ledit système d'actionnement étant apte à coopérer avec au moins un organe (34) d'actionnement complémentaire du couvercle pour déplacer ce dernier entre ses deux positions.
9. Procédé de traitement selon la revendication 8, caractérisé en ce 20 qu'il comprend, après l'étape de remplissage, une étape e) d'arasage dudit organe (34) d'actionnement.
10. Bouchon (3) à couvercle, pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 9, ledit bouchon à couvercle comprenant une embase tubulaire (31), et un couvercle (32) articulé sur 25 l'embase tubulaire, au moyen d'une articulation (33), entre une position fermée et une position ouverte, caractérisé en ce que ledit couvercle est apte à être thermosoudé en position fermée sur son embase.
11. Bouchon à couvercle selon la revendication 10, caractérisé en ce que ledit couvercle (32) et/ou ladite embase (31) présente une couche 30 annulaire (35) d'un matériau thermofusible pour la fixation par thermosoudure du couvercle sur son embase.
12. Dispositif de traitement pour la mise en oeuvre du procédé selon l'une des revendications 1 à 9, caractérisé en ce qu'il comprend un ou plusieurs de postes de traitement pour la stérilisation de récipients (R) 35 par faisceau d'électrons et/ou le remplissage de récipients avec un liquide de remplissage, chaque poste de traitement comprenant- des moyens de stérilisation qui comportent un émetteur (41) de faisceau d'électrons et/ou des moyens (71) de remplissage, et - des moyens (44, 72) de support pour supporter un récipient sous ledit émetteur et/ou sous lesdits moyens de remplissage, chaque poste comprenant en outre un système (6) d'actionnement apte à coopérer avec un organe d'actionnement (34) du couvercle (32) d'un bouchon (3) à couvercle monté sur ledit récipient lors d'un déplacement relatif, en translation verticale, dudit système d'actionnement par rapport audit récipient porté par les moyens de support pour manoeuvrer ledit io couvercle entre une position fermée du couvercle et une position ouverte.