ITPR940007A1

ITPR940007A1 - DEVICE FOR THE STERILIZATION OF CONTAINERS, IN PARTICULAR FOR BOTTLES IN A RINSE MACHINE, AND STERILIZATION PROCEDURE

Info

Publication number: ITPR940007A1
Application number: IT94PR000007A
Authority: IT
Inventors: Neste Yvon Van
Original assignee: Procomac Spa
Priority date: 1994-03-09
Filing date: 1994-03-09
Publication date: 1995-09-09
Also published as: IT1278240B1; ITPR940007A0

Abstract

Il trovato si inserisce nel campo dei dispositivi e procedimenti di sterilizzazione di contenitori (1), in particolare per contenitori e bottiglie in vetro.E' previsto che il contenitore (1) sia disposto in posizione preferibilmente capovolta o comunque tale che la propria imboccatura sia ad un livello più basso rispetto al proprio fondo, durante la fase in cui è alimentato con vapore e/o fluido sterilizzante.Un dispositivo di consenso (3) attiva/disattiva i mezzi di alimentazione del vapore e/o del fluido sterilizzante, comandato rispettivamente della presenza/assenza del contenitore (1) accoppiato con mezzi (13) di tenuta.Un dispositivo di sicurezza evita pressioni all'interno del contenitore superiori ad un valore prefissato e regolabile.The invention is part of the field of sterilization devices and processes of containers (1), in particular for glass containers and bottles. It is provided that the container (1) is arranged in a preferably inverted position or in any case such that its mouth is at a lower level than its bottom, during the phase in which it is supplied with steam and / or sterilizing fluid. A consent device (3) activates / deactivates the means for supplying the steam and / or sterilizing fluid, controlled respectively the presence / absence of the container (1) coupled with sealing means (13). A safety device avoids pressures inside the container higher than a predetermined and adjustable value.

Description

D E S C R I Z I O N E DESCRIPTION

annessa a domanda di brevetto per INVENZIONE INDUSTRIALE avente per titolo: attached to a patent application for INDUSTRIAL INVENTION entitled:

DISPOSITIVO PER LA STERILIZZAZIONE DI CONTENITORI, IN PARTICOLARE PER BOTTIGLIE IN MACCHINA SCIACQUATRICE, E PROCEDIMENTO DI STERILIZZAZIONE. DEVICE FOR THE STERILIZATION OF CONTAINERS, IN PARTICULAR FOR BOTTLES IN A RINSE MACHINE, AND STERILIZATION PROCEDURE.

DESCRIZIONE DESCRIPTION

Formano oggetto del presente trovato un procedimento ed un dispositivo per la sterilizzazione di contenitori, in particolare per bottiglie in macchina sciacquatrice. The present invention relates to a method and a device for sterilizing containers, in particular for bottles in a rinsing machine.

E' già noto riscaldare e sterilizzare contenitori, partieoiarmente bottiglie in vetro, mediante iniezioni di vapore quando essi si trovano nella riempitrice, in posizione eretta. Un primo inconveniente è dato dal fatto che, in tale posizione, l'eventuale condensa si accumula sul fondo del contenitore, che deve quindi essere successivamente vuotato prima del riempimento. It is already known to heat and sterilize containers, particularly glass bottles, by means of steam injections when they are in the filler, in an upright position. A first drawback is given by the fact that, in this position, any condensation accumulates on the bottom of the container, which must then be emptied before filling.

Inoltre, poiché l'efficacia dello scambio termico acquavetro è inferiore a quella vapore-vetro, il fondo del contenitore ove è presente la condensa, non raggiunge la stessa temperatura dei fianchi. Furthermore, since the efficiency of the water-glass heat exchange is lower than that of the steam-glass, the bottom of the container where the condensate is present does not reach the same temperature as the sides.

L'iniezione di vapore avviene normalmente senza il controllo della pressione all'interno del contenitore (pari alla pressione atmosferica a meno di perdite di carico nella fuoriuscita di vapore e condensa dal contenitore) e la temperatura di condensazione del vapore è sostanzialmente pari a quella a pressione atmosferica. Steam injection normally takes place without controlling the pressure inside the container (equal to the atmospheric pressure unless there are pressure drops in the steam and condensate leaking from the container) and the steam condensation temperature is substantially equal to that at atmospheric pressure.

Sarebbe invece auspicabile l'ottenimento della condensazione ad una temperatura superiore a 100°C, mantenendo il controllo della necessaria sovrapressione all'interno del contenitore. On the other hand, it would be desirable to obtain condensation at a temperature higher than 100 ° C, while maintaining control of the necessary overpressure inside the container.

Scopo del presente trovato è quindi quello di rendere disponibile un procedimento ed un dispositivo di sterilizzazione che consentano di controllare la pressione interna del contenitore durante l'iniezione sterilizzante, e consentano di ridurre il tempo di sterilizzazione e la quantità di fluido sterilizzante rispetto alle soluzioni convenzionali. The purpose of the present invention is therefore to make available a method and a sterilization device which allow to control the internal pressure of the container during the sterilizing injection, and allow to reduce the sterilization time and the quantity of sterilizing fluid with respect to conventional solutions. .

Ulteriore scopo è quello che il contenitore raggiunga una temperatura sostanzialmente uniforme in ogni zona. A further object is that the container reaches a substantially uniform temperature in each zone.

Detti scopi sono pienamente raggiunti dal dispositivo, oggetto del presente trovato, che si caratterizza per quanto contenuto nelle rivendicazioni sotto riportate ed in particolare per il fatto che il contenitore è disposto con la propria imboccatura ad un livello più basso rispetto al proprio fondo, durante la fase in cui è alimentato con vapore e/o fluido sterilizzante. Said objects are fully achieved by the device, object of the present invention, which is characterized by the contents of the claims reported below and in particular by the fact that the container is arranged with its mouth at a lower level than its bottom, during the phase in which it is fed with steam and / or sterilizing fluid.

Oggetto del presente trovato è anche un procedimento di sterilizzazione cosi come caratterizzato nelle successive rivendicazioni . The present invention also relates to a sterilization process as characterized in the subsequent claims.

Questa ed altre caratteristiche risulteranno maggiormente evidenziate dalla descrizione seguente di una preferì forma di realizzazione illustrata, a puro titolo esemplificativo e non limitativo, nell'unita tavola di disegno, in cui: This and other characteristics will become more evident from the following description of a preferred embodiment illustrated, purely by way of non-limiting example, in the accompanying drawing table, in which:

le figure 1) e 2) illustrano il dispositivo in una sezione verticale mediana, in due diverse configurazioni operative. Figures 1) and 2) show the device in a median vertical section, in two different operating configurations.

Con riferimento alle figure, con 1 è stato indicato un contenitore che è portato in posizione capovolta da pinze o mezzi di presa 2 di tipo sostanzialmente noto, in modo da pervenire in accoppiamento, dopo un moto di rotazione ed eventualmente traslazione rispetto all'asse del contenitore, con un dispositivo di consenso indicato complessivamente con 3. Il dispositivo di consenso 3 comprende un condotto 5 di alimentazione di vapore o fluido sterilizzante che sfocia in una camera 6 di un elemento terminale 9, all'interno della quale scorre un otturatore 7. Sono previsti anelli di tenuta 8 per mantenere la camera 6 isolata dall'ambiente esterno. With reference to the figures, 1 indicates a container which is brought into an overturned position by grippers or gripping means 2 of a substantially known type, so as to arrive in coupling, after a movement of rotation and possibly translation with respect to the axis of the container, with a consent device indicated as a whole with 3. The consent device 3 comprises a conduit 5 for supplying steam or sterilizing fluid which flows into a chamber 6 of a terminal element 9, inside which a shutter 7 slides. Sealing rings 8 are provided to keep the chamber 6 isolated from the external environment.

D'ora in poi si farà specifico riferimento al caso particolare dell'impiego di vapore quale fiuido sterilizzante. From now on, specific reference will be made to the particular case of the use of steam as a sterilant fiuid.

L'otturatore 7 è internamente provvisto di un foro longitudinale e di un foro 11 trasversale in comunicazion con il precedente. The shutter 7 is internally provided with a longitudinal hole and a transverse hole 11 communicating with the previous one.

Ad un'estremità dell'otturatore 7 è fissata una piastrina 12 fungente da fine-corsa, mentre all'altra estremi dell'otturatore è ancorata una cannula 4 forata (con il proprio foro coassiale con il foro 10 dell'otturatore) ed è collocata uria guarnizione 13 di tenuta destinata a pervenire a contatto con l'imboccatura del contenitore 1. Tra l'elemento terminale 9 del condotto 5 e l'estremità dell'otturatore che deve accoppiarsi con il contenitore, agisce un elemento di contrasto costituito da una molla 14 di compressione che mantiene l'otturatore 7 normalmente nella posizione di chiusura del condotto 5, illustrata in figura 1. At one end of the obturator 7 there is fixed a plate 12 acting as an end-of-stroke, while at the other end of the obturator a perforated cannula 4 is anchored (with its own hole coaxial with the hole 10 of the obturator) and is placed A sealing gasket 13 intended to come into contact with the mouth of the container 1. A contrast element consisting of a spring acts between the terminal element 9 of the duct 5 and the end of the shutter which must be coupled with the container. 14 which keeps the obturator 7 normally in the closed position of the duct 5, illustrated in figure 1.

L'otturatore 7 e dotato infatti di due posizioni operative, illustrate nelle figure 1 e 2, nelle quali rispettivamente chiude il condotto d'afflusso 5 o consente l'afflusso di vapore attraverso i for i 1 1 e 10. The shutter 7 is in fact equipped with two operating positions, illustrated in Figures 1 and 2, in which it respectively closes the inflow duct 5 or allows the flow of steam through the holes 11 and 10.

Nella configurazione di figura 1 la molla 14 spinge l'otturatore verso l'alto finché la piastrina 12 non si appoggia contro l'estremità dell'elemento 9: il foro trasversale 11 dell'otturatore è al di là degli elementi di tenuta e quindi il vapore resta chiuso nella camera 6. In the configuration of figure 1, the spring 14 pushes the shutter upwards until the plate 12 rests against the end of the element 9: the transverse hole 11 of the shutter is beyond the sealing elements and therefore the steam remains closed in chamber 6.

Nella configurazione di figura 2, la presenza del contenitore 1 spinto contro la guarnizione 13 provoca l'arretramento dell'otturatore ed il vapore può fluire nel contenitore attraverso i fori 11 e 10. In the configuration of Figure 2, the presence of the container 1 pushed against the gasket 13 causes the shutter to retract and the steam can flow into the container through the holes 11 and 10.

E' importante notare che nella posizione di consenso di figura 2 l'otturatore non giunge al proprio fine-corsa inferiore, ma resta un certo spazio o sovracorsa disponibile tra l'elemento terminale 9 e l'estremità dell'otturatore , per consentire l'abbassamento delI'otturatore e la conseguente fuoriuscita di vapore dal contenitore quando in quest'ultimo è presente una pressione tale che la forza esercitata sulla guarnizione 13 vinca la forza di contrasto della molla. It is important to note that in the consensus position of figure 2 the shutter does not reach its own lower end-of-stroke, but there remains a certain space or over-stroke available between the terminal element 9 and the end of the shutter, to allow the lowering of the shutter and the consequent escape of steam from the container when there is such a pressure in the latter that the force exerted on the gasket 13 overcomes the opposing force of the spring.

Tale sovracorsa costituisce un dispositivo di sicurezza per evitare pressioni all'interno del contenitore 1 superiori ad un limite prefissato e regolabile. This over-stroke constitutes a safety device to avoid pressures inside the container 1 exceeding a predetermined and adjustable limit.

La pinza 2 afferra il contenitore, lo capovolge e lo introduce sulla cannula 4 fino ad accoppiarlo a tenuta con la guarnizione 13, mentre il condotto 5 resta fisso in altezza, oppure, secondo una possibile variante, dopo che la pinza ha capovolto il contenitore, è il condotto 5 che viene traslato verso il contenitore in modo che la cannula penetri nel contenitore. The gripper 2 grasps the container, overturns it and introduces it onto the cannula 4 until it is hermetically coupled with the gasket 13, while the duct 5 remains fixed in height, or, according to a possible variant, after the gripper has overturned the container, it is the duct 5 which is translated towards the container so that the cannula enters the container.

Secondo un'ulteriore variante di realizzazione, l'elemento di contrasto, anziché essere costituito dalla molla 14 può essere realizzato mediante un fluido di comando (ad esempio aria compressa filtrata) iniettato in un'apposita camera a tenuta nella quale scorre l'otturatore 7. According to a further variant of embodiment, the contrast element, instead of being constituted by the spring 14, can be made by means of a control fluid (for example filtered compressed air) injected into a special sealed chamber in which the shutter 7 slides .

In tal modo, modificando la pressione del fluido di comando presente nella camera tramite un riduttore di pressione, è possibile variare la pressione e quindi la temperatura del vapore all'interno del contenitore. In this way, by modifying the pressure of the control fluid present in the chamber by means of a pressure reducer, it is possible to vary the pressure and therefore the temperature of the steam inside the container.

La guarnizione 13 nel caso illustrato agisce contro l'imboccatura del contenitore ma può essere realizzata in modo da interferire con il contenitore nella zona del collo o del corpo del contenitore stesso. The gasket 13 in the illustrated case acts against the mouth of the container but can be made in such a way as to interfere with the container in the area of the neck or of the body of the container itself.

Il procedimento di sterΐlizzazione prevede un'iniezione di vapore che si attua solo in presenza del contenitore accoppiato a tenuta con il presente dispositivo di consenso. Il valore della pressione all'interno del contenitore, maggiore di quella atmosferica e preferibilmente pari a circa 3 bar, è facilmente regolabile, determinabile a priori (in base alla forza di contrasto della molla o del mezzo di contrasto interposto) e ripetibile. The sterilization process provides for an injection of steam which takes place only in the presence of the container tightly coupled with this consent device. The value of the pressure inside the container, higher than the atmospheric one and preferably equal to about 3 bar, is easily adjustable, can be determined a priori (on the basis of the contrast force of the spring or of the interposed contrast medium) and repeatable.

La prevista sovracorsa assicura che l'inizio dello scarico del vapore o dell'eventuale condensa dal contenitore avvenga solo previo raggiungimento della corretta pressione interna; garantisce inoltre che non sia superato il valore di pressione prefissato, evitando il danneggiamento del contenitore. The foreseen over-stroke ensures that the start of steam discharge or any condensate from the container occurs only after reaching the correct internal pressure; it also ensures that the preset pressure value is not exceeded, avoiding damage to the container.

La costanza della pressione all'interno del contenitor durante il procedimento di sterilizzazione consente di determinare con precisione le condizioni e la durata trattamento . The constant pressure inside the container during the sterilization process allows to precisely determine the conditions and duration of treatment.

Normalmente si opera con pressione interna pari a circa bar e con temperatura pari a circa 120°C. La condensazione del vapore avviene quindi ad una temperatura superiore a 100°C e l'efficacia dello scambio termico in condensazione è quindi associata ad un A T di condensazione molto superiore a quello ottenibile a pressione atmosferica. Ne consegue che a pari efficacia del trattamento sterilizzante , il tempo di iniezione del vapore può essere drasticamente ridotto rispetto al trattamento a pressione atmosferica, con grande risparmio nel dimensionamento dell'impìanto. Normally one operates with an internal pressure of about bar and a temperature of about 120 ° C. The condensation of the vapor therefore takes place at a temperature above 100 ° C and the effectiveness of the heat exchange in condensation is therefore associated with a condensation A T much higher than that obtainable at atmospheric pressure. It follows that with the same effectiveness of the sterilizing treatment, the steam injection time can be drastically reduced with respect to the treatment at atmospheric pressure, with great savings in the sizing of the system.

La precisione con cui viene regolata la pressione di vapore all'interno del contenitore consente di ottimizzare il consumo di vapore limitandolo al valore minimo necessario al mantenimento della pressione prevista. The precision with which the steam pressure inside the container is regulated allows for the optimization of steam consumption by limiting it to the minimum value necessary to maintain the expected pressure.

La conformazione della guarnizione 13, unitamente alla particolare posizione capovolta del contenitore consente, durante la fase di scarico del vapore, quando la pressione all'interno del contenitore ha raggiunto il valore desiderato, di evacuare la condensa generatasi i precedenza, che non rimane in tal modo all'interno del contenitore. The shape of the gasket 13, together with the particular upside-down position of the container, allows, during the steam discharge phase, when the pressure inside the container has reached the desired value, to evacuate the condensate generated previously, which does not remain in this position. way inside the container.

Si ottiene così una uniformità della temperatura in quanto le pareti interne del contenitore non hanno zone di contatto con acqua (condensa), ma sono tutte a contatto esclusivo con il vapore. A uniformity of the temperature is thus obtained since the internal walls of the container have no areas of contact with water (condensation), but are all in exclusive contact with the steam.

Claims

CLAIMS 1) Device for the sterilization of containers (1), in particular for bottles in rinsing machine, of the type comprising: means (5) for supplying steam and / or a sterilizing fluid inside a container (1) at a pressure equal to or higher than atmospheric pressure, - sealing means adapted to create a tight connection between the feeding means (5) and the container D to be fed during the inflow of steam and / or sterilizing liquid into the container, characterized in that the container (1) is arranged with its mouth at a lower level than its bottom, during the phase in which it is fed with steam and / or sterilizing fluid.

2) Device according to claim 1, wherein the container (1) is in a substantially upside-down position during the step in which it is fed with steam and / or sterilizing fluid.

3) Device according to claim 1, in which the sealing means (13) are shaped in such a way as to couple with the container (1) in the mouth area of the latter.

4) Device according to claim 1, in which the sealing means (13) are shaped in such a way as to couple with the container (1) in the external area of the neck or body of the container.

5) Device according to claim 1, in which the feeding means (5) incorporate an enabling device (3) which activates / deactivates them respectively controlled by the presence / absence of the container (1) coupled with the means (13) of estate.

6) Device according to claim 5, wherein said consent device (3) comprises an obturator (7) sliding with respect to a duct (5) for inflow of the steam and / or sterilizing fluid, which obturator (7) carries the means (13) and is associated with contrast means which keep it pushed in the closed position of said inflow duct (5), and is instead pressed in the opposite direction to the action of said contrast means by the presence of the container (1 ) coupled to the sealing means (13) to allow the passage of fluid from said inflow duct (5) inside the container (1).

7) Device according to claim 6, in which the inflow duct (5) is fixed in height.

8) Device according to claim 6, in which the inflow duct (5) is provided with means which allow its level to be varied in height.

9) Device according to claim 1, characterized in that it comprises a safety device able to avoid pressures inside the container higher than a predetermined and adjustable value.

10) Device according to claim 9, wherein said safety valve is constituted by a shutter (7) with pneumatic counterpart.

11) Device according to claim 9, wherein said safety valve (15) is constituted by a shutter (7) elastically contrasted by a spring (14).

12) Process for the sterilization of containers, in particular for bottles in a rinsing machine, of the type comprising the phase of feeding steam and / or sterilizing fluid into a container (1) at a pressure equal to or higher than the atmospheric one, characterized in that during said feeding step, which takes place only in the presence of the container (1), the container (1) is arranged with its mouth at a lower level than its bottom.

13) Process according to claim 12, in which the steam and / or sterilizing fluid is discharged if this exceeds a predetermined pressure value inside the container