IT201800005582A1 - Apparato di riempimento di contenitori in asettico e metodo per sterilizzare tale apparato - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

Annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo

“APPARATO DI RIEMPIMENTO DI CONTENITORI IN ASETTICO E

METODO PER STERILIZZARE TALE APPARATO”

La presente invenzione ha per oggetto un apparato di riempimento di contenitori in asettico e un metodo per sterilizzare tale apparato.

Con il termine “Sterilization-In-Place” (acronimo SIP) si intende un metodo o ciclo di sterilizzazione di superfici interne di sistemi chiusi che evita lo smontaggio di questi ultimi.

Nell’ambito di un apparato di riempimento di contenitori, sono noti sistemi di sanificazione del tipo a “falsa bottiglia”. Quando l’apparato è in uso, il fluido di riempimento (ad esempio una bevanda oppure un prodotto farmaceutico) proveniente da una linea di alimentazione viene inviato gli ugelli di erogazione. Durante il riempimento, le false bottiglie si trovano in una posizione di riposo in cui non interferiscono con il corrispondente ugello.

Quando deve essere eseguito un ciclo SIP, le false bottiglie vengono posizionate al di sotto dei corrispondenti ugelli. Attraverso la linea di alimentazione viene inviato vapore acqueo (eventualmente addizionato di una agente sterilizzante) che, erogato dagli ugelli, fluisce nelle false bottiglie prima di essere evacuato mediante appositi condotti. Il passaggio del vapore consente di sterilizzare i vari componenti.

Al di là delle varianti oggi disponibili, i sistemi di sanificazione a falsa bottiglia sono strutturalmente complessi e ingombranti in quanto prevedono una falsa bottiglia (e relativi mezzi di attuazione) per ogni ugello della riempitrice.

Inoltre, si assiste ad un riscaldamento dei componenti dovuti al flusso di vapore acqueo ad alta temperatura (fino a 120°). Per tale motivo, in questi sistemi è prevista una fase di raffreddamento dei componenti, successiva al ciclo SIP, che viene realizzata inviando un fluido raffreddato (es. aria o gas inerte sterile).

L’uso di vapore acqueo, inoltre, richiede di mantenere una sovrappressione rispetto alla camera pulita in cui viene eseguito il riempimento.

In questo contesto, il compito tecnico alla base della presente invenzione è proporre un apparato di riempimento di contenitori in asettico e un metodo per sterilizzare tale apparato, che superino gli inconvenienti della tecnica nota sopra citati.

In particolare, scopo della presente invenzione è rendere disponibile un apparato di riempimento di contenitori in asettico, che sia sanificabile a fronte di una struttura semplificata e più compatta rispetto alle soluzioni note.

Altro scopo della presente invenzione è proporre un apparato di riempimento di contenitori in asettico e un metodo per sterilizzare tale apparato, in cui non sia necessario raffreddare i componenti dopo l’esecuzione di un ciclo SIP.

Il compito tecnico precisato e gli scopi specificati sono sostanzialmente raggiunti da un apparato di riempimento di contenitori in asettico, comprendente:

- un serbatoio per contenere un fluido di riempimento;

- una pluralità di ugelli di erogazione in comunicazione di fluido con il serbatoio, gli ugelli essendo situati in un ambiente a contaminazione controllata isolato da un ambiente esterno;

- un generatore di vapori di perossido di idrogeno o VHP, caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un primo condotto di alimentazione di VHP che si estende dal generatore di vapori di perossido di idrogeno al serbatoio.

Preferibilmente, sul primo condotto di alimentazione di VHP è operativamente attiva una valvola per stabilire una comunicazione selettiva tra il generatore di vapori di perossido di idrogeno e il serbatoio. In accordo con una forma realizzativa, l’apparato comprende un secondo condotto di alimentazione di VHP che si estende dal generatore di vapori di perossido di idrogeno all’ambiente a contaminazione controllata.

In accordo con una forma realizzativa, il serbatoio è situato esternamente all’ambiente a contaminazione controllata.

In accordo con un’altra forma realizzativa, il serbatoio è collocato nell’ambiente a contaminazione controllata.

In particolare, nell’apparato non sono previste false bottiglie.

In accordo con una forma realizzativa, l’apparato comprende un basamento fisso e una giostra rotante. Il serbatoio e gli ugelli di erogazione sono solidali alla giostra rotante.

In accordo con un’altra forma realizzativa, l’apparato è di tipo lineare.

Il compito tecnico precisato e gli scopi specificati sono sostanzialmente raggiunti da un metodo per sterilizzare un apparato di riempimento di contenitori in asettico, comprendente le seguenti fasi:

- generare vapori di perossido di idrogeno o VHP;

- alimentare i vapori di perossido di idrogeno a un serbatoio dell’apparato di riempimento;

- distribuire i vapori di perossido di idrogeno dal serbatoio ad ugelli di erogazione dell’apparato di riempimento;

- erogare i vapori di perossido di idrogeno attraverso gli ugelli di erogazione.

Preferibilmente, la fase di generare i vapori di perossido di idrogeno è eseguita esternamente ad un ambiente a contaminazione controllata.

Preferibilmente, nessun altro composto è alimentato al serbatoio durante la fase di alimentare i vapori di perossido di idrogeno al serbatoio.

Preferibilmente, i vapori di perossido di idrogeno generati hanno una temperatura compresa tra 50°C e 100 °C.

Più preferibilmente, la temperatura di tali vapori è compresa tra 70°C e 80°C.

Preferibilmente, i vapori di perossido di idrogeno generati hanno una pressione compresa tra 100 mbar e 1 bar.

Più preferibilmente, la pressione di tali vapori è compresa tra 200 mbar e 300 mbar.

Ulteriori caratteristiche e vantaggi della presente invenzione appariranno maggiormente chiari dalla descrizione indicativa, e pertanto non limitativa, di una forma di realizzazione preferita ma non esclusiva di un apparato di riempimento di contenitori in asettico e di un metodo per sterilizzare tale apparato, come illustrato negli uniti disegni in cui:

- la figura 1 illustra schematicamente una prima forma realizzativa di un apparato di riempimento di contenitori in asettico, in accordo con la presente invenzione;

- la figura 2 illustra schematicamente una seconda forma realizzativa dell’apparato di figura 1, in accordo con la presente invenzione. Con il numero 1 è stato indicato un apparato di riempimento di contenitori 100 in asettico.

In particolare, i contenitori 100 sono realizzati in materiale termoplastico, ad esempio PET oppure HDPE.

L’apparato di riempimento 1 comprende:

- un serbatoio 2 per un fluido di riempimento;

- una pluralità di ugelli di erogazione 3 in comunicazione di fluido con il serbatoio 2.

Ad esempio, il fluido di riempimento è una bevanda oppure un composto farmaceutico. In taluni casi, il fluido di riempimento potrebbe contenere dei pezzi solidi. Ad esempio, tali pezzi solidi possono essere pezzi di frutta o di ortaggi, oppure cereali, oppure legumi, oppure frutta secca.

Gli ugelli di erogazione 3 sono situati in un ambiente a contaminazione controllata 4, il quale è isolato da un ambiente esterno 5.

L’ambiente a contaminazione controllata 4 è isolato, cioè fisicamente separato, rispetto all’ambiente esterno 5 (contaminato) mediante un dispositivo di isolamento 6. Tale dispositivo di isolamento non è oggetto della presente invenzione, pertanto non sarà ulteriormente descritto. A titolo di esempio, si può impiegare un dispositivo di isolamento analogo a quello descritto e illustrato nel brevetto EP2246176.

Il serbatoio 2 può essere situato all’esterno dell’ambiente a contaminazione controllata 4 (si veda la figura 1) oppure all’interno di tale ambiente (si veda la figura 2).

Nella forma realizzativa qui descritta, l’apparato di riempimento 1 è del tipo a giostra rotante.

Tale apparato di riempimento 1 comprende un basamento fisso ed una giostra rotante. Il serbatoio 2 è solidale alla giostra rotante e in comunicazione di fluido con un distributore rotante da cui partono condotti di alimentazione degli ugelli di erogazione 3.

In una variante realizzativa (non illustrata), l’apparato di riempimento 1 è di tipo lineare.

L’apparato di riempimento 1 comprende un generatore di vapori di perossido di idrogeno, contraddistinto dal numero 11.

I vapori di perossido di idrogeno sono solitamente indicati con la sigla VHP (acronimo dell’espressione inglese “Vaporized hydrogen peroxide”), pertanto il generatore 11 viene brevemente indicato nel seguito come “generatore di VHP”. Il generatore di VHP è situato nell’ambiente esterno 5.

Originalmente, un primo condotto 12 di alimentazione del VHP (di seguito brevemente indicato come “primo condotto”) mette in comunicazione di fluido il generatore di VHP 11 con il serbatoio 2. Sul primo condotto 12 è operativamente attiva almeno una valvola 13 che stabilisce una comunicazione selettiva tra il generatore di VHP 11 e il serbatoio 2.

Preferibilmente, dal generatore di VHP 11 parte un secondo condotto 14 di alimentazione del VHP (di seguito brevemente indicato come “secondo condotto”) che sfocia nell’ambiente a contaminazione controllata 4. Tale secondo condotto 14 definisce pertanto un ulteriore percorso per il VHP senza passare dal serbatoio 2.

Più preferibilmente, sono presenti altri condotti (non illustrati) che veicolano il VHP dal generatore di VHP 11 all’ambiente a contaminazione controllata 4.

Di seguito viene descritto il funzionamento dell’apparato di riempimento in asettico e il metodo per sterilizzare tale apparato, in accordo con la presente invenzione.

Quando l’apparato di riempimento 1 è in funzione, cioè sta eseguendo il riempimento dei contenitori 100, questi ultimi si trovano al di sotto degli ugelli di erogazione 3 i quali ricevono il fluido di riempimento dal serbatoio 2 attraverso il distributore rotante 9.

In tal caso, la valvola 13 è chiusa, per cui è interrotto il flusso di VHP dal generatore di VHP 11 al serbatoio 2.

Quando il serbatoio 2 è stato svuotato di tutto il fluido di riempimento, generalmente viene eseguito un ciclo SIP. In tal caso, si apre la valvola 13 che abilita la comunicazione di fluido tra il generatore di VHP 11 e il serbatoio 2 attraverso il primo condotto 12.

Gli ugelli di erogazione 3 si trovano in una configurazione di apertura per cui erogano il VHP proveniente dal serbatoio 2.

Durante tutta la fase in cui il serbatoio 2 viene alimentato con VHP non viene introdotto nessun altro composto. In particolare, non viene introdotto vapore acqueo.

Altro VHP può eventualmente essere introdotto direttamente nell’ambiente a contaminazione controllata 4 attraverso il secondo condotto 14.

Terminato il ciclo SIP, la valvola 13 viene chiusa nuovamente, il serbatoio 2 viene alimentato di nuovo con il fluido di riempimento e riprende il normale funzionamento dell’apparato.

Dalla descrizione effettuata risultano chiare le caratteristiche dell’apparato di riempimento di contenitori in asettico e del metodo per sterilizzare tale apparato, in accordo con la presente invenzione, così come chiari ne risultano i vantaggi.

In particolare, i cicli SIP sono effettuati introducendo nel serbatoio della riempitrice solo VHP e non vapore acqueo. Poiché la temperatura del VHP è di circa 70°-80°C, non si ha più necessità di raffreddare i componenti attraversati da VHP (come avveniva invece nelle soluzioni impieganti il vapore acqueo).

Infine, le pressioni in gioco durante i cicli SIP con solo VHP sono molto basse (circa 200-300 mbar), per cui i componenti sono meno soggetti ad usura e si può impiegare un serbatoio con pareti di spessore ridotto, con evidenti vantaggi in termini di peso ed efficienza termica.

La presenza di altri condotti che alimentano il VHP all’ambiente a contaminazione controllata (senza passare attraverso il serbatoio) consente di velocizzare il ciclo SIP.

Infine, la soluzione qui proposta non impiega le false bottiglie, per cui la struttura è più semplice e compatta rispetto alle soluzioni note.

Claims (15)

1. RIVENDICAZIONI 1. Apparato di riempimento (1) di contenitori (100) in asettico, comprendente: un serbatoio (2) per contenere un fluido di riempimento; una pluralità di ugelli di erogazione (3) in comunicazione di fluido con detto serbatoio (2), detti ugelli (3) essendo situati in un ambiente a contaminazione controllata (4) isolato da un ambiente esterno (5); un generatore di vapori di perossido di idrogeno o VHP (11), caratterizzato dal fatto di comprendere almeno un primo condotto (12) di alimentazione di VHP che si estende dal generatore di vapori di perossido di idrogeno (11) a detto serbatoio (2).
2. 2. Apparato di riempimento (1) secondo la rivendicazione 1, comprendente inoltre una valvola (13) operativamente attiva sul primo condotto (12) di alimentazione di VHP per stabilire una comunicazione selettiva tra il generatore di vapori di perossido di idrogeno (11) e il serbatoio (2).
3. 3. Apparato di riempimento (1) secondo la rivendicazione 1 o 2, comprendente inoltre un secondo condotto (14) di alimentazione di VHP che si estende dal generatore di vapori di perossido di idrogeno (11) a detto ambiente a contaminazione controllata (4).
4. 4. Apparato di riempimento (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui il serbatoio (2) è situato esternamente a detto ambiente a contaminazione controllata (4).
5. 5. Apparato di riempimento (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 3, in cui il serbatoio (2) è collocato in detto ambiente a contaminazione controllata (4).
6. 6. Apparato di riempimento (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, in cui non sono previste false bottiglie.
7. 7. Apparato di riempimento (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente un basamento fisso e una giostra rotante, detto serbatoio (2) e detti ugelli di erogazione (3) essendo solidali alla giostra rotante.
8. 8. Apparato di riempimento (1) secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 1 a 6, caratterizzato dal fatto di essere di tipo lineare.
9. 9. Metodo per sterilizzare un apparato di riempimento (1) in asettico secondo una qualsiasi delle rivendicazioni precedenti, comprendente le fasi di: generare vapori di perossido di idrogeno o VHP; alimentare i vapori di perossido di idrogeno al serbatoio (2) dell’apparato di riempimento (1); distribuire i vapori di perossido di idrogeno dal serbatoio (2) agli ugelli di erogazione (3); erogare i vapori di perossido di idrogeno attraverso detti ugelli di erogazione (3).
10. 10. Metodo secondo la rivendicazione 9, in cui la fase di generare i vapori di perossido di idrogeno è eseguita esternamente all’ambiente a contaminazione controllata (4).
11. 11. Metodo secondo la rivendicazione 9 o 10, in cui nessun altro composto è alimentato al serbatoio (2) durante la fase di alimentare i vapori di perossido di idrogeno a detto serbatoio (2).
12. 12. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 9 a 11, in cui i vapori di perossido di idrogeno generati hanno una temperatura compresa tra 50°C e 100 °C.
13. 13. Metodo secondo la rivendicazione 12, in cui i vapori di perossido di idrogeno generati hanno una temperatura compresa tra 70°C e 80°C.
14. 14. Metodo secondo una qualsiasi delle rivendicazioni da 9 a 13, in cui i vapori di perossido di idrogeno generati hanno una pressione compresa tra 100 mbar e 1 bar.
15. 15. Metodo secondo la rivendicazione 14, in cui i vapori di perossido di idrogeno generati hanno una pressione compresa tra 200 mbar e 300 mbar.