MXPA01000095A - Sistema de empaque aseptico de tapon y collarin - Google Patents

Abstract

Un aparato de esterilización y llenado, método y disposición de tapón para llenado aséptico de contenedores estériles;el aparato incluye una boquilla de llenado que comprende un cuerpo tubular con un pasaje de flujo a través deímismo y un tapón que cierra el pasaje de flujo;una cabeza de esterilización y llenado movible hacia y Iejos del cuerpo tubular con anillos selladores anulares exteriores e interiores que acoplan caras selladoras anulares sobre el cuerpo tubular y tapón respectivamente y una cámara de esterilización localizada hacia adentro del anillo sellador exterior, y una cavidad en la cabeza llenadora para recibir el tapón;medios de suministro de fluido de esterilización suministran fluido a la cámara;mordazas extractoras de tapón extraen el tapón del cuerpo tubular y almacenan el tapón en la cavidad en la cabeza y medios de llenado llenan el contenedor a través de la cabeza;el tapón incluye formaciones de sujeción para las mordazas;el tapón y el cuerpo tubular pueden incluir costillas y recesos como medios de retención y soldaduras selladoras o anillos elastoméricos que cooperan antes y/o después del llenado.

Description

SISTEMA DE EMPAQUE ASÉPTICO DE TAPÓN Y COLLARÍN CAMPO DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere a un método para llenar contenedores asépticamente, aparatos para el llenado aséptico de contenedores, a contenedores que incorporan un ensamble de entrada con el cual se puede utilizar el método, y a un puerto de tapón y collarín para dichos contenedores.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN El llenado de contenedores pre-esterilizados en una manera aséptica es conocido y se utilizan varios sistemas que utilizan diferentes aparatos de llenado, contenedores diferentes, y diferentes técnicas de esterilización. De manera específica, el contenedor que se llenará se produce en una manera que asegura que el interior del contenedor se esteriliza durante la fabricación. Durante el procedimiento de llenado, se abre una entrada en el contenedor y se utiliza una boquilla de llenado para llenar el contenedor con un material fluible seleccionado. La entrada se sella después para contener por lo tanto el material fluible dentro del contenedor hasta que se requiera surtirlo. Para asegurar que los contenidos del contenedor se mantienen tan libres como sea posible de bacterias contaminantes y otros microorganismos es esencial que el acto de llenar el contenedor no introduzca en sí contaminantes en el interior del contenedor. Además el resellado del contenedor después del llenado se debe hacer de tal manera que se logre un sello adecuado de manera que no tenga lugar contaminación durante el transporte o almacenamiento. Varias patentes de la técnica anterior han enfrentado los problemas mencionados anteriormente y se puede hacer referencia a la patente de E.U.A. 4,805,378 (Anderson), la patente de E.U.A. 2,930,130 (Holsman et al), la patente de E.U.A. 4,542,530 (Thomas et al) y la patente de E.U.A. 4,672,688 (Kaikipsakis). Esas patentes de la técnica anterior describen sistemas que son exitosos a un grado más grande o más pequeño. Sin embargo, los sistemas de la técnica anterior sufren de ciertas deficiencias, al menos bajo algunas circunstancias de llenado. Por ejemplo, la patente de E.U.A. 4,805,378 describe una disposición en la cual una aleta se coloca a través de la boca de la entrada de llenado que provee alguna medida de obstrucción al material fluible que entra al contenedor. Las plantas actuales de procesamiento de alimentos pueden producir producto a una velocidad de más de 20,000 litros por hora y es importante que el contenedor sea capaz de recibir un producto a esta velocidad de flujo con el fin de evitar proveer sistemas de llenado de cabezas múltiples y similares. Para lograr velocidades de llenado de este orden se requieren entradas de llenado de diámetro relativamente grande en los contenedores y el sistema de aleta descrito en la patente de E.U.A. 4,805,378 limita el diámetro y velocidad de flujo hacia el contenedor. Además, para materiales altamente viscosos, y para material que contiene partículas sólidas, el sistema de aleta no es siempre completamente adecuado. La patente de E.U.A. 4,805,378 describe un contenedor que se llena a través de un collar de plásticos erguido, en un extremo del cual una primera pestaña se fusiona en caliente a la pared de lámina de plástico flexible del contenedor que rodea una abertura de llenado en el contenedor y, en una segunda pestaña en el extremo opuesto del collar, una membrana de plástico de lámina rompible también se fusiona mediante calor. La membrana de lámina de plástico, la cual se esteriliza mediante calor en la fabricación pero la cual probablemente se volverá a contaminar externamente antes del llenado, se vuelve a esterilizar inmediatamente antes del llenado mediante un fluido (por ejemplo vapor presurizado) después de ser puesta en acoplamiento con una cabeza de llenado de un llenador aséptico. En el método descrito, una herramienta de incisión que forma parte de la cabeza llenadora, esterilizada junto con el exterior de la membrana, se hace avanzar para cortar la membrana y después se retira para permitir la admisión del líquido que se empacará a través del collar y a través de huecos formados entre la aleta parcialmente fusionada mediante calor a la pestaña dentro del contenedor. Como se describe en la patente de E.U.A. 4,805,378 el corte de la membrana que se volvió a esterilizar involucra fabricar un par de incisiones rectas, que se cruzan en ángulos rectos que pasan a través del centro de la membrana y se extienden radialmente hacia afuera a un punto justo dentro de ^^^^^g^^j¡gaftiflda la pestaña exterior del collar de plásticos erguido. De acuerdo con esto, conforme el líquido o producto tipo líquido fluye hacia la bolsa para llenarla, las cuatro puntas cortadas o "pétalos en reversa" de la membrana se vuelven hacia adentro con el flujo y se extienden hacia el extremo interior del collar en donde se conecta con la bolsa en la región que se sella cerrada de manera subsecuente como se describe. Hay instancias que se experimentan ocasionalmente de falta de confiabilidad con esta disposición en que los cuatro pétalos de la membrana superior, debido a que permanecen sobre el empaque sellado lleno, son difíciles de limpiar desde abajo para remover restos del producto empacado dentro del collar durante el ciclo de enjuague. Además, los pétalos tienden a reducir la velocidad de flujo del producto hacia el contenedor durante el llenado lo cual puede ser desventajoso desde un punto de vista de producción con productos viscosos o que contienen partículas. Existe además un riesgo de que las puntas de los pétalos se puedan envolver de bajo de la esquina interior de la pestaña y se atrapen en la operación de sellado mediante calor final subsecuente. Si esto sucediese habría un potencial de una trayectoria de fuga que sobrepasaría al sello o, al menos, una fuente potencial de falla del sello. De acuerdo con esto, la altura axial del collar debe ser suficiente en relación al diámetro de la abertura para evitar esta posibilidad. En uso comercialmente, el diámetro de abertura como se describe en la patente de Anderson se sabe que está en la escala de 16-32 mm. Con la extensión futura deseada del tamaño de abertura de hasta 60 mm y -,,-x.. . .. .a ... .. A - . jt ff^mj^ o 70 mm utilizando la disposición descrita en la patente requeriría un incremento correspondiente en altura axial del collar. No habría otra necesidad para incrementar la altura del collar excepto par asegurar que los pétalos de corte de la membrana no podrían entrar a la región de sellado, pero dicho alto perfil del collar, sería inaceptable en general para llenadores e igualmente para usuarios finales del empaque. Es por lo tanto un objeto de esta invención proveer un método el cual superará las desventajas asociadas con una membrana exterior desprendible. Típicamente, los sistemas de empaque mencionados anteriormente se utilizan con productos altamente ácidos, predominantemente pasta de tomate, jugo de naranja y concentrados de jugo. También se sabe utilizar este tipo de sistema de empaque con productos de poco ácido, tal como leche, crema y pulpa de huevo por ejemplo. Los fabricantes están empezando a tomar ventaja de desarrollos de sistemas de procesamiento y aceptación del mercado, para una escala incrementada de productos en partículas y concentrados. Los tipos de productos que se consideran actualmente para empaque son pina en trozos, cubos de tomates, alimentos ya preparados, salsas de carne, frutas en trozos, y varios otros productos de tipo similar. Esos productos vienen en una escala de acideces diferentes y se requieren en general boquillas de llenado de diámetro más grande con el fin de llenar contenedores a la velocidad de flujo requerida y para acomodar tamaños de partículas más grandes. ^^^^^^aufeaw Los contenedores que tienen capacidad de 1 ,000 litros o más se utilizan típicamente para empaque a granel y con capacidad incrementada de plantas de procesamiento existe actualmente una necesidad para un sistema de empaque altamente aséptico, de alta capacidad, que utiliza una boquilla de llenado de diámetro más grande y que provee un sello de alta calidad después de llenado y que se puede utilizar con productos poco ácidos.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN De acuerdo con la invención se provee un método para llenar asépticamente un contenedor sellado esterilizado internamente que tiene un puerto de transferencia que comprende un cuerpo tubular el cual se sella a la pared del contenedor y define un pasaje de flujo a través del mismo, y un tapón sellador acoplado en el pasaje, el cuerpo tubular tiene una cara de sellado exterior anular en el mismo que rodea al pasaje de flujo, el método comprende los pasos de: • soportar el cuerpo tubular del contenedor en una orientación y posición seleccionada; • proveer una cabeza de esterilización y llenado que tiene al menos un anillo sellador exterior en la misma que está adaptado para acoplar y sellar con la cara selladora anular, y una cámara de esterilización localizada dentro del anillo sellador exterior; • poner la cabeza de esterilización y llenado y el cuerpo tubular en acoplamiento uno con otro de manera que el anillo sellador exterior acopla y sella con la cara selladora anular; • introducir un fluido de esterilización en la cámara de esterilización para esterilizar al menos la parte exterior radialmente del tapón y esa parte del cuerpo tubular dentro del anillo sellador exterior; • retirar el tapón del cuerpo tubular en una dirección lejos del contenedor mientras se mantiene el anillo sellador en contacto sellado con la cara de sellado; • introducir un material fluible en el contenedor a través del cuerpo tubular; • reinsertar el tapón en el cuerpo tubular para cerrar por lo tanto el cuerpo tubular; y • desacoplar la cabeza de esterilización y llenado y el cuerpo tubular uno de otro. El método puede incluir los pasos adicionales de • proveer la cabeza de esterilización y llenado con un anillo sellador interior el cual es coaxial con el anillo sellador exterior, la cámara de esterilización estando formada en el espacio anular entre los dos anillos selladores; • Proveer un tapón con una cara selladora anular en el mismo que es coaxial con la cara selladora anular sobre el cuerpo tubular y se adapta para acoplarse mediante el anillo sellador interior; • Traer la cabeza de esterilización y llenado y el cuerpo tubular en acoplamiento uno con otro de manera que el anillo sellador exterior acopla y sella con la cara selladora anular sobre el cuerpo, y el anillo sellador interior acopla y sella con la cara selladora anular sobre el tapón; y 5 • Introducir el fluido de esterilización en la cámara de esterilización anular. El método puede incluir además los pasos de: • Proveer una mordaza sujetadora sobre la cabeza de esterilización y llenado dentro del anillo sellador exterior; y 10 • Sujetar el tapón con la mordaza sujetadora con el fin de retirar el tapón del cuerpo tubular. El método puede incluir los pasos adicionales de: • Mantener el anillo sellador exterior en acoplamiento de sellado con la cara selladora anular sobre el cuerpo, y el anillo sellador interior en acoplamiento sellador con la cara selladora sobre el tapón; • Sujetar el tapón con la mordaza sujetadora; y • Extraer el tapón del cuerpo tubular mientras se mantiene el anillo sellador interior en acoplamiento sellador con la cara selladora sobre el tapón. 20 El método puede incluir los pasos adicionales de: • Insertar parcialmente el tapón en el cuerpo tubular; • Limpiar las superficies exteriores periféricas del tapón antes de insertar completamente el tapón en el cuerpo tubular; y "*•»*-'**- -"»•»>—'- ^^^^^ • Insertar completamente el tapón en el cuerpo tubular. El paso de limpiar las superficies exteriores periféricas del tapón se puede lograr introduciendo un fluido de esterilización en la cámara de esterilización con el tapón insertado parcialmente en el pasaje de flujo en el 5 cuerpo tubular. El método puede incluir los pasos de sellar el tapón al cuerpo tubular durante o después de que el tapón se ha vuelto a insertar en el cuerpo tubular. El sellado se puede lograr soldando el tapón en el cuerpo tubular. La soldadura se puede hacer utilizando fluido de esterilización de alta temperatura, preferiblemente vapor. De acuerdo con un segundo aspecto de la invención se provee un aparato de esterilización y llenado para el llenado aséptico de contenedores estériles que tiene una boquilla de llenado que comprende un cuerpo tubular con un pasaje de flujo a través del mismo y un tapón para 15 cerrar el pasaje de flujo, al menos el cuerpo tubular tiene una cara de sellado anular en el mismo, el aparato comprende: • Medios de sujeción para sujetar el contenedor y/o el cuerpo tubular en una posición seleccionada; • Una cabeza de esterilización y llenado que tiene al menos 20 un anillo sellador anular exterior adaptado para acoplar la cara selladora anular sobre el cuerpo tubular, la cabeza de esterilización y llenado tiene una cámara de esterilización localizada hacia adentro del anillo sellador exterior, la cabeza de esterilización y llenado tiene una cavidad en la misma adaptada •¿liMilltitalit um mmt para recibir el tapón de un contenedor que será llenado, la cabeza de esterilización y llenado y/o el cuerpo tubular son movibles hacia y lejos uno de otro; • Medios de suministro de fluido de esterilización adaptados para suministrar fluido de esterilización a la cámara de esterilización; • Un extractor de tapón adaptado para extraer un tapón desde el cuerpo tubular y para mover el tapón hacia la cavidad en la cabeza de esterilización y llenado; y • Medios de llenado adaptados para llenar el contenedor a través de la cabeza de esterilización y llenado cuando se ha extraído el tapón. Preferiblemente la cabeza de esterilización y llenado incluye un anillo sellador interior el cual es coaxial con dicho anillo sellador exterior y espaciado hacia adentro de la misma para definir un espacio anular entre los mismos, dicho espacio anular forma dicha cámara de esterilización, el anillo sellador interior siendo acoplable con una cara selladora provista sobre el tapón. El extractor de tapón puede comprender una o más mordazas sujetadoras adaptadas para sujetar el tapón y extraerlo del cuerpo tubular hacia la cavidad. Las mordazas se pueden montar a un pisón que es movible en una dirección axial hacia a y lejos del tapón, las mordazas son movibles entre posiciones de sujeción y liberación. Preferiblemente las mordazas se vuelven automáticamente a una posición sujetadora cuando el pisón se mueve en una dirección lejos del tapón, y se mueven a una posición de liberación cuando el pisón se mueve hacia el tapón. El pisón se puede adaptar para impulsar el tapón hacia el pasaje tubular después de que el contenedor ha sido llenado. La cabeza de esterilización y llenado se puede adaptar para 5 apagar el flujo de material de llenado en el contenedor antes de que el tapón se inserte completamente en el pasaje tubular. La cabeza de esterilización y llenado puede, de manera adicional, adaptarse para limpiar el tapón con fluido de esterilización cuando el tapón se reinserta parcialmente de regreso hacia el pasaje tubular. 10 Un aspecto adicional de la invención provee un contenedor aséptico adaptado para ser llenado con un material fluible, el contenedor aséptico tiene una abertura de llenado que comprende un cuerpo tubular que tiene un pasaje de flujo a través del mismo, y un tapón para sellar el pasaje de flujo, el tapón tiene formaciones sujetadoras sobre la cara exterior del mismo, y medios de rotación o formaciones en el mismo para asegurar de manera operativa o cooperativa el tapón en el pasaje de flujo. Preferiblemente dichas formaciones de sujeción permitirán la aplicación de una fuerza dirigida axialmente que se aplique al tapón para remover o reinstalar el tapón en la abertura de llenado. Alternativamente las formaciones de sujeción permitirán las aplicaciones de una fuerza giratoria que se aplicará al tapón para remover o reinstalar el tapón en la abertura de llenado. il*i m^^?^^^^^^^a ?*^¿^,^^^^^^^^^^^^^^ ~^^^^^^^^^^^^—-—-—y-~^^^-^^^A^^^y ^ Preferiblemente el tapón se remueve y se reinstala en dicha abertura por medios axiales, preferiblemente de un ajuste de deslizamiento o de interferencia. De manera alternativa el tapón y la abertura pueden incluir un medio asegurador de rosca de tornillo o de leva o de bayoneta. 5 Opcionalmente el tapón se puede formar en copa que tiene una pared extrema y un faldón cilindrico que pende de la pared extrema, la pared extrema adaptada para ser la más exterior cuando el tapón se inserta en el pasaje de flujo. Las formaciones de sujeción se pueden formar sobre la pared extrema y proyectarse en una dirección que es opuesta a la cual se extiende el faldón desde la pared extrema. Las formaciones de sujeción pueden tomar la forma de una cabeza que se yergue sobre la pared extrema. La cabeza se puede recortar para proveer agarre para las mordazas sujetadoras las cuales se adaptan para extraer el tapón del pasaje de flujo. Las formaciones aseguradoras pueden comprender una costilla anular que se proyecta radialmente hacia afuera formada sobre el tapón, dicha costilla estando adaptada para localizarse detrás de un espaldón, una cara de extremo o dentro de un surco formado en o adyacente al pasaje de flujo. El pasaje de flujo y/o el tapón pueden tener un sello anular en los mismos adaptados para sellar con un tapón insertado en el pasaje anular. 20 El tapón y/o el cuerpo tubular pueden estar formados ambos de un material termoplástico adaptado para unirse junto bajo temperaturas de entre 130°C y 180°C.

B¿á-Ut z¿ zU.

El tapón y el cuerpo tubular se pueden sellar juntos durante la fabricación. Ese sello puede ser rompible mecánicamente, o se puede adaptar para debilitarse bajo temperaturas de entre 130°C y 180°C proveyendo por lo tanto una disposición para extracción simplificada del tapón después de que ha sido esterilizado mediante un fluido de esterilización de alta temperatura. De acuerdo con un aspecto adicional de la invención se provee un puerto de tapón y collarín para utilizarse sobre un contenedor aséptico, dicho puerto comprende: Un cuerpo tubular que tiene un pasaje de flujo a través del mismo definido por una pared interior cilindrica del cuerpo tubular, y un tapón para sellar el pasaje de flujo, el tapón tiene formaciones de sujeción sobre la cara exterior del mismo, y medios de retención o formaciones en el mismo para asegurar el tapón en el pasaje de flujo, Dichos medios de retención comprenden un receso anular formado alrededor de la periferia del tapón, y una costilla anular o labio formado alrededor y sobresaliendo de la pared interior cilindrica del cuerpo tubular, la costilla o labio estando adaptada para ubicarse en el receso para formar un acoplamiento asegurador y/o sellador con el receso cuando el tapón se instala operablemente dentro del cuerpo tubular. Preferiblemente el receso anular sobre el tapón está lleno al menos parcialmente con un anillo sellador. El anillo sellador puede estar en forma de un sellador de baja fundición depositado en dicho receso. El sellador •t^á Muü de baja fundición puede comprender un material tal como un elastómero de poliolefina. Preferiblemente la costilla o labio sobre la pared interior cilindrica está espaciada a una primera distancia lejos de la cara de extremo exterior operativa del cuerpo tubular. Preferiblemente el receso anular sobre el tapón está espaciado una segunda distancia lejos de la cara de extremo exterior operativa del tapón, dicha segunda distancia siendo menor que dicha primera distancia. El tapón puede tener un segundo receso anular formado alrededor de la periferia del mismo, dicho segundo receso anular estando espaciado del primer receso anular, el segundo receso anular estando espaciado una distancia lejos de la cara de extremo exterior operativa del tapón por una distancia que es sustancialmente la misma que la distancia a la cual la costilla o labio está espaciada de la cara de extremo exterior operativa del collarín de manera que cuando la costilla o labio se localiza dentro del segundo receso anular la cara de extremo exterior operativa del collarín y el tapón están sustancialmente nivelados uno con otro. Antes de llenar el contenedor el collarín y tapón se pueden soldar juntos. La costilla o labio puede tener una forma generalmente triangular en sección transversal como para proveer una cara biselada o seccionada en tanto una dirección que se enfrenta hacia afuera y una dirección que se enfrenta hacia adentro para permitir el acoplamiento y desacoplamiento simplificado del tapón con el collarín. . . , . ^ . z „ . -. - , , _, . - . , . , ., - y, ,.^. - Esas y otras características de la invención serán evidentes a partir de la descripción de modalidades preferidas de la misma dadas enseguida a manera de ejemplo. En la descripción se hace referencia a los dibujos que se anexan, pero la característica específica que se muestra en los dibujos no se debe considerar como limitante de la invención. En esta especificación y reivindicaciones, en donde se utilizan las palabras "comprende", "compuesto de" o palabras derivadas de los mismos, aquellos términos deben ser interpretados de manera inclusiva en vez de exclusiva. 10 BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La figura 1 muestra una vista media en sección transversal a través de parte de un contenedor y el puerto de transferencia hacia el 15 contenedor de acuerdo con la primera modalidad de la invención, la otra vista media siendo una imagen es espejo de la figura 1. La figura 2 muestra una vista lateral en sección transversal de una cabeza de esterilización de acuerdo con la invención en acoplamiento con el puerto que se muestra en la figura 1. 20 La figura 3 muestra una vista similar a la de la figura 2 con fluido de esterilización esterilizando la superficie exterior del puerto de transferencia. -? -u mat^^ •«ÉMrf^^H La figura 4 muestra una vista similar de las figuras 2 y 3 con el tapón removido del cuerpo tubular del puerto de transferencia y con material llenador siendo introducido al contenedor. La figura 5 muestra una vista similar a la de la figura 3 pero con la entrada cerrada parcialmente por el tapón insertado parcialmente en la entrada y con fluido de esterilización siendo utilizado para enjuagar y limpiar el tapón. La figura 6 muestra una vista similar a la de la figura 5 con el tapón insertado completamente en el cuerpo tubular. La figura 7 muestra la cabeza de esterilización y llenado y el puerto de transferencia separados uno de otro. La figura 8 muestra una vista lateral en sección transversal de una segunda modalidad de la cabeza de esterilización y llenado con el puerto de transferencia en acoplamiento con la cabeza. La figura 9 muestra una vista similar a la de la figura 8 con el tapón levantado fuera del cuerpo tubular. La figura 10 muestra una vista similar a las figuras 8 y 9 con el tapón cerrado parcialmente. La figura 11 muestra una vista similar a la de la figura 8 pero con el tapón completamente cerrado. Las figuras 12 a 16 muestran vistas laterales en sección transversal de una tercera modalidad de la cabeza de esterilización y llenado ^ ? ' •* de acuerdo con la invención en acoplamiento con un puerto de transferencia en etapas diferentes de la operación de esterilización y llenado. Las figuras 17 a 20 muestran vistas laterales en sección transversal de modalidades diferentes del puerto de transferencia de acuerdo con la invención. La figura 21 muestra una vista lateral en sección transversal a través de un puerto de tapón y collarín de acuerdo con la invención antes del llenado. La figura 22 muestra un alargamiento de la ¡nterfaz entre el tapón y collarín en la posición que se muestra en la figura 21. La figura 23 muestra una vista lateral en sección transversal del puerto de tapón y collarín después de que el contenedor ha sido llenado; y la figura 24 muestra un alargamiento de la interfaz entre el tapón y collarín en la posición que se muestra en la figura 23.

DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LAS MODALIDADES Volviendo ¡nicialmente a la figura 1 , se muestra un contenedor 10 que tiene una pared flexible 12 con un puerto de transferencia 14 a través del mismo el cual se utiliza para introducir un material fluible hacia el contenedor y a través del cual el material puede ser, pero no necesariamente, surtido desde el contenedor. El puerto de transferencia 14 incluye un cuerpo tubular 16 (también referido en la técnica como una boquilla o collarín) que tiene una - _ *¿«Aal_ ¿?^^h^a^ ^j ^m pared interior cilindrica 18 que define un pasaje de flujo 19 a través del cuerpo. Una pestaña 20 dirigida hacia afuera sirve como una superficie de unión a la cual la pared 12 del contenedor se fija proveyendo por lo tanto un sello apretado de fluido entre la pared del contenedor y el cuerpo 16. Se provee un tapón 22 para cerrar el pasaje 19 a través del cuerpo tubular 16, el tapón 22 tiene una pared extrema 24 y un faldón 26 el cual está adherido a la periferia de la pared 24 y tiene una superficie exterior 28 la cual está en un ajuste cerrado por fricción con la pared interior 18 del cuerpo. La pared 24 tiene una cabeza erguida 30 la cual se recorta como se indica en el número 32 para definir una región de sujeción para la extracción del tapón fuera del cuerpo 16. La cara exterior 34 del cuerpo tubular está generalmente perpendicular al eje 36 del cuerpo tubular y define una cara de sellado con la cual una cabeza de esterilización y llenado 39 se acoplará, como se describe en más detalle enseguida. La cara exterior 38 del tapón está similarmente perpendicular al eje 36 y también define una cara selladora con la cual la cabeza de esterilización y llenado se acoplará. Volviendo a la figura 2 de los dibujos, se muestra una cabeza de esterilización y llenado 39 que comprende un anillo sellador exterior 40, un anillo sellador interior 42 entre los cuales se forma una cámara de esterilización 44. El anillo sellador exterior 40 tiene una pestaña 46 que se extiende hacia abajo que se localiza alrededor de la periferia exterior del cuerpo tubular 16, y el anillo sellador 40 incluye una cuchilla de borde filoso 48 la cual está adaptada para acoplar con y morder en la cara selladora 34 sobre el cuerpo 16. El anillo sellador interior 42 tiene similarmente una cuchilla anular 50 la cual está adaptada para morder hacia y sellar con la cara selladora 38 sobre el tapón 22. Con el fin de iniciar la operación de llenado la cabeza de esterilización y llenado 39 y la superficie superior del puerto de transferencia 14 se traen en acoplamiento uno con otro, como se muestra en la figura 2. Esto se hace de manera más conveniente sujetando el puerto de transferencia con mordazas sujetadoras (no se muestran) y elevando el puerto de transferencia en la dirección del eje 52 hasta que las caras selladoras 34 y 38 acoplan y sellan con los anillos selladores 40 y 42 respectivamente. La cabeza de esterilización y llenado se provee con una línea 54 de suministro de fluido de esterilización que conduce hacia la cámara de esterilización 44 y que se controla mediante una válvula de entrada 56. Una línea de descarga 58 de fluido de esterilización conduce desde la cámara de esterilización 44 y se controla mediante una válvula de salida 60. El fluido de esterilización comprenderá en general vapor suministrado bajo presión a una temperatura de entre 130°C y 180°C. El anillo sellador interno 42 está formado sobre el extremo de un manguito deslizable 64 el cual es deslizable a lo largo del eje 52 hacia y lejos del puerto de transferencia 14. El manguito deslizable 64 sirve como una válvula de control para controlar el flujo de un producto fluible hacia el contenedor como se describe en más detalle enseguida. ^^^^ ^tMm Un émbolo o pisón 62 movible axialmente es movible a lo largo del eje 52 dentro de una cavidad cilindrica 66 formada dentro del manguito 64. El pisón 62 tiene una serie de mordazas sujetadoras 70 ajustadas al extremo del mismo las cuales están cargadas mediante resorte por medio de un resorte 74. Las mordazas sujetadoras 70 están adaptadas para acoplar con la cabeza 30 del tapón 22 con el fin de empujar el tapón 22 fuera del pasaje tubular 19. La cabeza de esterilización y llenado 39 está provista con un pasaje 76 de suministro de producto a través del cual el producto que se llenará en el contenedor 10 es suministrado a través de la cabeza. Cuando el manguito se retira a la posición que se muestra en la figura 4 el producto fluirá hacia el contenedor a través del pasaje 76. En uso, el aparato opera sustancialmente como sigue. En primer lugar, el cuerpo tubular 16 se pone en acoplamiento con el anillo sellador exterior 40 de manera que el borde de cuchilla 48 se incrusta en la cara selladora 34. El cuerpo tubular 16 se sostendrá bajo presión contra éste borde de cuchilla 48 durante todo el procedimiento de llenado de manera que se mantendrá un sello. De manera simultánea el borde de cuchilla interior 50 se tenderá hacia la cara selladora 38 del tapón 22. En esta etapa la cavidad de esterilización 44 será una cavidad sellada. Se notará que el anillo sellador exterior 40 y el anillo sellador interior 42 están localizados sobre lados opuestos de la interfaz entre el cuerpo tubular 16 y el tapón 22.

En esta posición, la cabeza de esterilización estará sujetada de manera apretada contra el puerto de transferencia 14, y el pisón 52 se levantará provocando que las mordazas 70 sujeten apretadamente alrededor de la cabeza 30, sujetando por lo tanto la cabeza 30. Enseguida, la cámara de 5 esterilización 44 se enjuagará con un fluido de esterilización de alta temperatura, típicamente vapor bajo presión, para limpiar por lo tanto todas las superficies expuestas dentro de la cámara de esterilización de cualquier microorganismo contaminante. Se debe notar que debido a que el hueco entre los anillos de esterilización interior y exterior es pequeño, solamente un área 10 pequeña del puerto de transferencia necesita esterilizarse lo cual permite esterilización de temperatura relativamente alta, y un tiempo de exposición corto. Una vez que ha tenido lugar la esterilización, y esto en general tomará entre dos y cinco segundos a 150°C, el manguito 64 empezará a 15 moverse hacia arriba y al hacerlo así el tapón 22 se empujará fuera del cuerpo tubular 16 a la posición que se muestra en la figura 4 de los dibujos. Como se muestra en la figura 4, el tapón 22 está suspendido en una cavidad dentro de la cabeza selladora por arriba del cuerpo tubular 16 y el pasaje de suministro se abre. 20 El producto 78 que se llenará en el contenedor se suministrará a través del pasaje de suministro 76, el producto 78 pasa al pasaje de flujo 19 y hacia el contenedor. Se notará que el producto 78 se pone en contacto con el lado inferior del tapón 22 así como la porción de faldón del tapón 22. Sin ^^^^^H^ M-b^^AMMMtliMáM embargo, el producto no se pone en contacto con ninguna superficie que no se ha vuelto libre de bacteria como consecuencia de ya sea esterilización durante la fabricación del contenedor o la operación de esterilización a la que se hizo referencia anteriormente. De esta manera, el producto de ninguna manera se contaminará durante el procedimiento de llenado Con la condición de que el producto en sí esté libre de bacteria en el momento en que se introduce en el contenedor no recibirá contaminación de bacteria durante el procedimiento de llenado y por lo tanto estará libre de bacteria dentro del contenedor. Una vez que el contenedor se llena, el tapón 22 se vuelve a colocar en el cuerpo tubular 16. Este procedimiento se muestra en la figura 5 de los dibujos. Como se muestra, el tapón 22 se presiona hacia el cuerpo tubular de manera que el faldón 26 entra y acopla con la superficie cilindrica 18. En este punto, se notará que los puertos 56 y 60 se han abierto nuevamente de manera que el vapor fluye a través de la cámara de esterilización conforme el tapón se cierra. Se describe enseguida una disposición en la cual el vapor que se utilizó para evacuar la cámara de esterilización después de cerrar el tapón se puede utilizar para limpiar sustancialmente toda la superficie exterior del tapón conforme el tapón se introduce en el pasaje 19. En la modalidad que se muestra en la figura 5, sin embargo, el vapor limpiará y evacuará la cámara de esterilización y las superficies superiores del tapón y cuerpo tubular entre los anillos selladores exterior e interior.

Una vez que el puerto de transferencia ha sido limpiado en la manera descrita e ilustrada en la figura 5, el tapón se puede empujar de manera adicional hacia el pasaje 19 como se indica en la figura 6 de los dibujos. Se notará que la pared interior 18 del cuerpo tubular tiene un surco anular 82 el cual yace justo debajo de la superficie selladora 34. El tapón tiene un labio 84 dirigido hacia afuera sobre su borde exterior y cuando el tapón se presiona hacia el pasaje 19 de manera que la superficie 38 yace por abajo de la superficie 34 el labio 84 se localizará en el surco 82 para proveer una disposición de seguro entre el tapón y el cuerpo tubular. De manera opcional el surco 82 puede tener un sello elastomérico anular 86 localizado en el mismo y el labio 84 acoplará con el sello 86 para formar una disposición selladora a prueba de bacteria. Se notará que conforme el pisón 52 mueve el tapón hacia adentro desde la posición que se muestra en la figura 5 a la posición que se muestra en la figura 6 las mordazas 70 se desacoplarán automáticamente de la cabeza 30 para permitir que el tapón 22 se presione de manera adicional hacia el cuerpo tubular 16. Se notará que hacia el extremo inferior del manguito 64 está formada una superficie selladora 88 ahusada o biselada. Está superficie selladora 88 está adaptada para acoplar y sellar con un asiento 90 que se define dentro de la cabeza de esterilización y sellado justo arriba de la cámara de esterilización. Cuando el manguito 64 se mueve a una posición cerrada, como se muestra en la figura, la superficie 88 acoplará y sellará con el asiento UlMÉiÉíilMlM 90 para formar un sello apretado de fluido. Está contemplado que este sello será un sello de metal a metal o alguna otra forma de sello duro el cual forma un alto positivo para el movimiento hacia abajo del manguito 64. Esto permitirá que el manguito 64 se mueva hacia arriba y abajo utilizando fuerza neumática. El sello duro servirá para desprender o cortar cualquier material en partícula que se podría atrapar de alguna otra manera conforme el manguito 64 se mueve a la posición cerrada. Claramente pueden haber muchas formas de disposiciones de trabe que se pueden proveer entre el tapón y el cuerpo tubular. Lo que es importante es que no existe micropasaje para el paso de microorganismos entre el tapón y el cuerpo tubular lo cual de otra manera comprometería la integridad del sello provisto entre el tapón y el cuerpo tubular. Las disposiciones alternas para sellar el tapón en el cuerpo tubular incluyen alguna forma de sistema de soldadura. Por ejemplo, ya sea el tapón o el cuerpo tubular, o ambos, se pueden formar de un material que se ablandará en presencia de fluido de esterilización a alta temperatura y, cuando se ablanda de está manera, suelda el tapón y el cuerpo tubular juntos conforme el tapón se inserta completamente en el cuerpo tubular para formar por lo tanto un sello entre estos dos componentes el cual es a prueba de bacteria. También será posible proveer un tercer componente el cual se fundirá en presencia del vapor de alta temperatura y formará un sello a prueba de bacteria entre le tapón y el cuerpo tubular. Alguna forma de adhesivo de fundición en caliente, por ejemplo, revestido sobre la superficie exterior del faldón 26 podría lograr la disposición de sello tipo soldadura deseada. Esos aspectos se discuten en más detalle enseguida. Volviendo nuevamente a las figuras 8 a 11 de los dibujos, se muestra una segunda modalidad de la invención la cual es similar a la de la primera modalidad excepto por una diferencia en la manera en la cual el manguito 64 sirve para cerrar el flujo de producto a través del pasaje de suministro 76. En esta descripción a partes que son similares a o las mismas como aquellas referidas en la modalidad previa se les han dado los mismos números. Esas partes no se describirán nuevamente. Como se muestra, el manguito 64 tiene una superficie selladora 88 sobre el extremo más bajo del mismo que está adaptada para sellar a un asiento 90 ahusado correspondiente sobre la cabeza selladora. Sin embargo, el asiento 90 ha sido espaciado a alguna distancia más baja que la de la modalidad previa. La cabeza de esterilización y llenado en esta modalidad se provee con un anillo deslizante 92 adicional el cual está adaptado para sellar con la superficie exterior 94 del manguito 64 conforme el manguito 64 se mueve hacia abajo hacia su posición cerrada. De está manera, conforme el manguito se mueve hacia abajo desde la posición abierta que se muestra en la figura 9 a la aposición parcialmente cerrada que se muestra en la figura 10, la superficie exterior 94 del manguito 64 acoplará el sello deslizante 92 para cerrar el flujo de producto antes de que la superficie selladora ahusada 88 contacte el asiento 90. Esto tiene la ventaja que el vapor bajo presión, como se muestra en la figura 10, se puede introducir en la cámara de esterilización 44 antes de que el tapón 22 se inserte completamente en el cuerpo tubular 16. Como se muestra claramente en la figura 10 el faldón 26 del tapón 22 se expone en la posición parcialmente cerrada que se muestra en la figura 10 de manera que la otra superficie 28 del faldón de puede limpiar mediante fluido de esterilización, generalmente vapor. Está contemplado que en una posición parcialmente cerrada que se muestra en la figura 10 el vapor se introducirá en la cámara de esterilización 44 para limpiar sustancialmente todo el producto de la superficie exterior 28 del tapón 22. De esta manera, cuando el tapón se inserta completamente en el cuerpo tubular 16 como se muestra en la figura 11 , la superficie 28 se habrá limpiado y por lo tanto los micropasajes que podrían de otra manera permanecer como consecuencia de producto atrapado entre las superficies 28 y 18 se eliminarán a un grado sustancial. Una ventaja adicional de limpiar la superficie 28 del tapón 22 con vapor de alta presión, de alta temperatura, es que en donde se desea soldar el tapón 22 en el cuerpo tubular 16 el vapor servirá para ablandar la superficie exterior del tapón. Esos dos componentes se soldaran juntos cuando el tapón esté en su posición cerrada. Regresando a la figura 12, figura 13, figura 14, figura 15 y figura 16 de los dibujos, se muestra una cabeza de esterilización y llenado similar a la modalidad previa que también se utiliza para cerrar el flujo de producto hacia el contenedor antes de que se cierre completamente el tapón. En esta modalidad, la cabeza de esterilización y llenado 98 tiene un manguito deslizable 100 que se utiliza para levantar el tapón 22 fuera del cuerpo tubular 16 y también sirve para abrir y cerrar el pasaje de llenado 76. El manguito 100 está formado de un manguito interior 102 y un manguito exterior 104 que son movibles en relación uno con otro. El manguito interior 102 tiene un borde inferior filoso 106 el cual está adaptado para acoplar la superficie de sellado 38 sobre el tapón 22. El manguito exterior 104 tiene un borde inferior biselado 108 el cual está dispuesto para acoplar y sellar con el asiento 90 de la cabeza de esterilización y llenado. Un sello deslizante 110 sella el hueco 112 entre el manguito interior 102 y el manguito exterior 104. Como se ilustra en la figura 12, el pisón 62 se muestra en una posición extendida en relación a las mordazas sujetadoras 70. Esto mantiene a las puntas 71 de las mordazas sujetadoras 70, que acoplan la muesca 32 del tapón 22, en una posición no acoplada con lo cual las puntas 71 están libres de la muesca 32. Como se ¡lustra en la figura 13, conforme el pisón 62 se retrae, una pestaña 73 sobre su extremo inferior acopla un espaldón interno 75 sobre las mordazas 70. Esto mueve las mordazas 70 axialmente lejos del cuerpo tubular 16 que forza a las rampas 77 sobre cada una de las mordazas 70 para acoplar las rampas 79 sobre el manguito interior 102. Esto forza a las puntas 71 para acoplar el tapón debajo de la muesca 32. En la condición ¡lustrada en la figura 13 el fluido de esterilización entra a la cámara de esterilización 44 como en la modalidad de la figuras 2 a 8 u 8 a 11. -.-.¡iií-i i i .i . t (ni r i . t i . i mi l i . - -t-IMta^-^^¿M,----------M--J.------------------J-------------------------------^-------t-^ Una vez que la esterilización de las porciones del tapón 22 y el cuerpo tubular 16 que se exponen en la cámara de esterilización 44 se ha completado, el manguito interior 102, el pisón 62 y el tapón 22 se retraen juntos hasta que la superficie exterior 38 del tapón 22 acopla la extremidad de las rampas 79 como se ve en la figura 14. Con cada uno de los artículos 104, 102, 62 y 22 manteniendo sus posiciones en relación uno con otro, el manguito 104, el manguito 102, el pisón 62 y el tapón 22 se retraen al unísono a las posiciones como se ¡lustra en la figura 15. Este es el método más preferido de retracción ya que minimiza la cantidad de superficie exterior 38 del tapón 22 que se expondrá al producto 78 que fluye sobre los mismos. Esto a su vez disminuye la posibilidad de contaminación. Un esquema de retracción menos preferido es permitir que el manguito 104, el manguito 102, el pisón 62 y el tapón 22 se retraigan al unísono en las posiciones como se ilustra en la figura 13. Entonces una vez que el manguito 104 se ha retraído a su alcance más completo esto dejará al tapón 22 de alguna manera obstruyendo el pasaje del producto 78. Como para minimizar la obstrucción, el manguito 102, el pisón 62 y el tapón 22 se pueden mover al unísono en relación al manguito 104 hasta que la superficie exterior 38 del tapón 22 acopla la rampa 79 como se ¡lustra en la figura 15. Claramente, esto tiene una probabilidad más grande de que producto contaminante o alimentos se atrapen entre los manguitos 102 y 104, pero este contaminante se eliminará una vez que ocurra el enjuague justo después de que el tapón 22 se coloque de regreso en el collarín 16. m^^ Si se desea, la circunferencia del tapón 22 se pueda disminuir o que el diámetro interno del manguito 104 se incremente de manera que el tapón 22 se pueda mover hacia el manguito 104 y producir por lo tanto un sello circunferencial alrededor del tapón 22. Esto asegurara que ninguna parte de la superficie exterior 38 podrá contener partículas. Para hacer esto se prefiere un ajuste de interferencia entre el tapón 22 y el manguito 104 pero no a un grado que hará que la remoción del tapón 22 del manguito 104 sea difícil. Una vez que el manguito exterior 104 se ha retraído para abrir completamente el pasaje 76, como se ilustra en la figura 14, el manguito interior y el tapón 22 están obstruyendo potencialmente el pasaje 76. Si la abertura no es suficiente, el manguito interior 102 y el pisón 62 se mueven juntos hasta tal momento que la superficie superior del tapón 22 acopla el borde inferior biselado del manguito exterior 104 como se ilustra en la figura 15. Si se desea, este paso de tener la superficie superior del tapón 22 acoplando el borde inferior biselado del manguito exterior 104 se puede hacer antes de que el manguito exterior 104 se desacople del asiento ahusado 90. Una vez que se ha completado el llenado, el manguito exterior 104, el manguito interior 102 y el pisón 62 se mueven juntos axialmente hacia el cuerpo tubular 16. Como se ilustra en la figura 16, una vez que el manguito 104 cierra el pasaje 76 acoplando el asiento ahusado 90, el manguito interior y el pisón se detienen simultáneamente con el mismo. ^ßíí g t^tm ltítlltt^? En este punto, como se ilustra en la figura 16 la válvula 56 se abre como para introducir fluido de esterilización en la cámara de esterilización 44. El fluido de esterilización esterilizará y enjuagará cualquier producto de alimento que permanece en la cámara de esterilización 44 para limpiar por lo tanto las superficies laterales de tapón 22 antes del cerrado. La exposición de las superficies laterales del tapón 22 a la temperatura del fluido de esterilización las ablandará ayudando por lo tanto a crear un sello cuando el tapón 22 se empuja hacia el cuerpo tubular 16, como se ha descrito con respecto a la modalidad de las figuras 2 a 7 u 8 a 11. Claramente, al proveer una facilidad en la cual el manguito interior 102 se puede mover en relación al manguito exterior 104 el tapón 22 se puede mover a una posición parcialmente abierta, o a una posición completamente abierta, cuando el manguito exterior está aún en acoplamiento con el asiento 90, cerrando por lo tanto el pasaje de llenado 76. Igualmente, durante el cerrado del pasaje de llenado 76, el manguito exterior 104 se puede mover primero hacia una posición cerrada contra el asiento 90 mientras que el tapón está en una condición abierta, o parcialmente abierta. Esto permitirá que la superficie exterior del tapón 22 se limpie con fluido de esterilización en una manera descrita anteriormente con referencia a la modalidad anterior. Claramente la habilidad para cerrar el pasaje de llenado 76 utilizando el manguito exterior 104 mientras es capaz de manipular independientemente el tapón 22 puede ser ventajoso en ciertas circunstancias. Volver a la figura 17, figura 18, figura 19 y figura 20 de los dibujos. Se muestran varios tipos diferentes de disposiciones de puerto de transferencia en esas figuras. Claramente esos no son los únicos tipos de puertos de transferencia que se podrían utilizar pero esas cuatro modalidades muestran los tipos de puertos que se podrían considerar para diferentes aplicaciones. Volviendo primero a la figura 17, se notará que el tapón 22 y el puerto de transferencia 16 tienen un sello 114 entre los mismos el cual sella el hueco 116 entre el tapón 22 y el puerto de transferencia 16. El sello 114 se adaptará, como está contemplado, para fundirse, o al menos ablandarse cuando se calienta mediante el fluido de esterilización. De esta manera, cuando la esterilización del puerto de transferencia 16 tiene lugar antes de que el tapón 22 se remueva del cuerpo tubular 16, el sello 114 que se expone a fluido de esterilización caliente, se fundirá, y el tapón 16 se puede enseguida extraer del cuerpo tubular 16. El sello 14 tendrá que asegurar, sin embargo, que ningún microorganismo contaminante podrá entrar hacia el vacío 116 entre el tapón 22 y el cuerpo tubular 16. Una disposición de sello diferente se muestra en el lado derecho de la modalidad de la figura 18. En esta disposición una superficie exterior 119 del tapón 22 tiene un material adhesivo 118 revestido sobre el mismo que está adaptado para unir a la superficie interior 120 del cuerpo tubular 16. De esta manera, cuando la superficie exterior 119 del tapón 22 se calienta durante la operación de cerrado, como se describe anteriormente con referencia a la segunda y tercera modalidades de la invención, este material adhesivo 118 se ablandará de manera que cuando el tapón 22 se cierra, como se muestra en el dibujo de la figura 18, el adhesivo 118 se unirá a la superficie 120. Esto formará una unión permanente entre el tapón 22 y el cuerpo tubular 16 asegurando por lo tanto que el sello entre esos dos componentes no se comprometerá después de que el contenedor ha sido llenado. La modalidad que se muestra en la figura 19 es similar a la que se muestra en la figura 1. El sello se logra mediante un sello elastomérico 122 el cual se localiza en un surco 124 formado en la pared interior del cuerpo tubular 16. El sello elastomérico 122 se puede adaptar para unir con la pared exterior del tapón 22, en particular en donde el tapón 22 se ha calentado durante la operación de cerrado. El tapón 22 también tiene un par de costillas 126 dirigidas hacia afuera que se localizan en surcos correspondientes 128 formados en la pared interior del cuerpo tubular 16. En la modalidad que se muestra en la figura 20, el tapón 22 tiene un faldón 120 relativamente profundo que tiene una pestaña 132 dirigida hacia afuera sobre el borde inferior del mismo y una pestaña 134 dirigida hacia afuera sobre el borde superior del mismo que se localiza en un receso 136 formado en el cuerpo tubular 16. Con la condición de que el tapón 22 esté en un ajuste deslizante apretado dentro del cuerpo tubular 16, el efecto combinado de la pestaña 132 y 134, y el contacto alargado cara a cara entre ^^^^^ el tapón 22 y el cuerpo tubular 16 deben asegurar que el sello entre el tapón 22 y el cuerpo tubular 116 no se compromete. Además, la pestaña 132 dirigida hacia afuera tendrá un efecto de barrido conforme el tapón 22 se inserta en el cuerpo tubular 16 para asegurar que la superficie interior del cuerpo tubular 16 esté relativamente libre de producto cuando el tapón 22 se inserta en el cuerpo tubular 16. La superficie exterior del tapón 22 también se puede limpiar durante el procedimiento de inserción para asegurar que ambas superficies están sustancialmente libres de producto cuando el tapón 22 se inserta completamente en el cuerpo tubular 16. La cabeza erguida 30 del tapón 22 de la figura 20 no incluye una muesca 32 como en las otras modalidades descritas anteriormente. En la figura 20, la cabeza 30 está acoplada mediante una garra 70A que tiene una proyección filosa 70B en su extremo. La proyección 70B se forzará hacia el material de la cabeza 30 cuando las mordazas 70A se mueven axialmente lejos del cuerpo tubular 16 provocando que la rampa 77A acople la rampa 79A forzando por lo tanto la proyección 70B en la dirección de la cabeza 30. En la modalidad descrita anteriormente cuando se sella el tapón 22 dentro del collarín 16 después de que el contenedor se ha llenado, es mejor asegurar que los contaminantes no entren al contenedor a lo largo de una trayectoria definida en la interfaz entre el collarín 16 y el tapón 22. Sin embargo, también es importante que el tapón 22 sea removible relativamente fácil desde el collarín 16 para propósitos de llenado. Además, después de que el contenedor se ha llenado, es importante que el tapón 22 se inserte -ri i^drikiMiMiMtk relativamente fácilmente en el collarín 16 y, una vez insertado, sea removible relativamente fácil del collarín 16 con el fin de decantar los contenidos del contenedor a través del collarín 16. Aunque es posible formar el tapón 22 y el collarín 16 en tolerancias relativamente estrechas, es inseguro confiar solamente en esas tolerancias estrechas para asegurar que se mantiene la integridad del sello entre el tapón 22 y el collarín 16. Además, si el ajuste entre el tapón 22 y el collarín 16 se hace demasiado apretado entonces la inserción del tapón 22 en el collarín 16, y la remoción subsecuente del tapón 22 del collarín 16, se hacen mucho más difíciles y pueden conducir a falla del sistema ya sea al cerrar o al abrir, lo cual a su vez, puede conducir a pérdida de contenidos del contenedor. Típicamente el contenedor y el collarín 16 se esterilizaran internamente después de la fabricación, generalmente mediante radiación de ionización. Es esencial en un sentido práctico que el interior del contenedor se mantenga en una condición estéril antes de llenarse de manera que el material introducido en el contenedor se introduce en un entorno estéril. Para auxiliar en el mantenimiento de esterilidad serán de ayuda las modalidades de las figuras 21 a 24. Como se muestra en las figuras 21 y 22, un puerto de tapón y collarín incluye un collarín 16 y un tapón 22. El collarín 16 comprende un cuerpo tubular que define un pasaje 14 a través del mismo y tiene una pared cilindrica interior 18. El collarín 16 se ajusta a una pared 12 de un contenedor —*•" •*"''- y material fluido se introduce hacia el contenedor a través del pasaje 14. El collarín 16 tiene una cara de extremo exterior 34 y una costilla 120 dirigida hacia afuera que se extiende alrededor de la periferia del collarín. La costilla 120 sirve para reforzar el collarín y asegurar que no se deforma durante el 5 procedimiento de llenado o cuando el tapón 22 se inserta en o se remueve del collarín 16. El tapón 22 incluye una pared extrema 24 y un faldón 26, la superficie exterior de este faldón 26 está en un ajuste deslizante cerrado con la pared cilindrica 18. El tapón 22 tiene una cabeza erguida 30 que está con 10 muesca como se muestra en el número 32 de manera que el tapón se puede sujetar y remover del collarín 16 o reinsertarse en el collarín 16 como se requiera. La superficie radialmente exterior del faldón 26 tiene un primer receso anular 122 formado en la mismo que está lleno con un anillo sellador 15 elastomérico 124. El anillo sellador 124 se forma preferiblemente de un sellador de bajo punto de fundición tal como elastómero de poliolefina. El tapón 22 y el collarín 16 no necesitan formarse del mismo material. El collarín puede formarse, por ejemplo, de polietileno y el tapón se puede formar de un material tal como polipropileno. 20 El faldón 26 tiene un segundo receso anular 126 formado en el mismo localizado sobre la superficie exterior radialmente del faldón cerca del extremo más interior del mismo. -^-a,^--,,^,^-^.-^-----------^-^-^ -^------------------.-----^ ---_ La pared 18 del collarín 16 tiene una costilla o labio anular 128 formado en la misma que se ve mejor en la figura 2 de los dibujos. Se notará que la costilla 128 tiene una forma generalmente triangular en sección transversal de manera que la superficie que se enfrenta hacia afuera 130 y la 5 superficie que se enfrenta hacia adentro 132 tienen ambas una configuración ahusada o biselada para facilitar el acoplamiento de la costilla 128 en el surco 126. Se notará que el extremo 134 del faldón 26 también es de configuración ahusada o biselada para facilitar la inserción del faldón en el collarín. En la posición que se muestra en las figuras 21 y 22 la cara de extremo 38 del tapón 22 se nivela con la cara de extremo exterior 34 del collarín 16. Está será la condición antes de que el contenedor 12 se llene con material. Si es necesario, el tapón y el collarín se pueden sellar juntos, antes del llenado, proveyendo una soldadura temporal o sello como se muestra en el detalle 136 en la figura 22. Como se sabe en la técnica, el interior de la bolsa, y el interior del collarín, se esterilizan después de la fabricación mediante una técnica de esterilización adecuada, típicamente radiación. Para asegurar la integridad del sello antes del llenado la interfaz entre el tapón 22 y el collarín 16 se puede formar y soldar juntos como se indica en el detalle 136 para definir por lo tanto un soldado frágil 138 en la interfaz. Cuando se desea llenar la bolsa el tapón 22 se removerá del collarín 16, rompiendo la soldadura 138. Sin embargo, durante el llenado la región se habría esterilizado primero en una manera descrita anteriormente con referencia a las figuras 1 a 20. Después de que la bolsa se ha llenado el tapón será vuelto a introducir en el collarín 16, pero se empujará adicionalmente hacia el collarín, 5 a la posición que se muestra en las figuras 23 y 24 de los dibujos. En esta posición el receso 122 se localizará adyacente a la costilla 128 de manera que la costilla 128 se incrusta en sí dentro del anillo sellador elastomérico 124. Preferiblemente el anillo sellador elastomérico 124 se habrá calentado durante el procedimiento de cerrado mediante vapor de esterilización introducido contra el anillo sellador elastomérico 124 después de que el tapón se ha introducido parcialmente en el collarín. Este procedimiento se describe en detalle anteriormente. Después de que el anillo sellador elastomérico 124 se ha calentado el tapón 22 se empujará adicionalmente hacia el collarín 16 a la posición que se muestra en las figuras 23 y 24 en la cual la costilla 128 se incrusta dentro del anillo sellador elastomérico 124. En esta posición, en anillo sellador elastomérico se enfriará, y al menos parcialmente se solidificará para asegurar por lo tanto y sellar el tapón 22 dentro del collarín 16. El material del cual el anillo sellador elastomérico 124 está fabricado será preferiblemente por 0 lo tanto de un tipo que se fundirá parcialmente o plastificará a temperatura de vapor en un periodo de tiempo relativamente corto. i«IU¿á u. --"-*• ' Para remover el tapón del collarín 16 el tapón se sujetará y jalará hacia afuera rompiendo por lo tanto el sello entre el sellador 124 y la costilla 128. Pueden haber varias alteraciones a la modalidad descrita 5 anteriormente sin apartarse del alcance de la invención. Por ejemplo, puede haber una pluralidad de costillas 128 con una pluralidad correspondiente de recesos 122, cada uno llenado con un sellador adecuado 124 para mejorar por lo tanto la integridad del sello. De manera similar, los materiales a partir de los cuales el tapón, el collarín y el sellador se fabrican podrían variar de los 10 descritos en la presente. Además, se necesitará hacer variaciones en donde se utilizan sistemas de empaque diferentes. Se debe entender que en esta especificación los términos "arriba", "abajo", o "anterior" y "abajo" no están diseñados para indicar que la operación de llenado se debe conducir en una orientación particular. Esos 15 términos están diseñados simplemente para ayudar con la descripción de las modalidades preferidas y de hecho se contempla que el sistema se podría utilizar para llenar horizontalmente o verticalmente en un ángulo inclinado. Esos términos por lo tanto no deben ser en ninguna manera limitantes al ámbito de la invención. 20 Se entenderá que la invención descrita y definida en la presente se extiende a todas las combinaciones alternas de dos o más de las características individuales mencionadas o evidentes a partir del texto o ?-áib. ^ ^ ^ -¿--J--»- -- - -- -- dibujos. Todas esas combinaciones diferentes constituyen varios aspectos alternos de la invención. Lo mencionado anteriormente describe modalidades de la presente invención y modificaciones, evidentes para aquellos expertos en la técnica que se pueden hacer a la misma, sin apartarse del alcance de la presente invención. . .^ «<fc. z ..

Claims (40)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Un método para llenar asépticamente un contenedor sellado esterilizado internamente que tiene un puerto de transferencia que comprende un cuerpo tubular que está sellado a la pared del contenedor y define un pasaje de flujo a través del mismo, y un tapón sellador acoplado en el pasaje, el cuerpo tubular tiene una cara selladora exterior anular en el mismo que rodea el pasaje de flujo, el método comprende los pasos de: soportar el cuerpo tubular del contenedor en una orientación y posición seleccionada; proveer una cabeza de esterilización y llenado que tiene al menos un anillo sellador exterior en la misma que está adaptado para acoplar y sellar con la cara selladora anular, y una cámara de esterilización localizada dentro del anillo sellador exterior; poner la cabeza de esterilización y llenado y el cuerpo tubular en acoplamiento uno con otro de manera que el anillo sellador exterior acopla y sella con la cara selladora anular; introducir un fluido de esterilización en la cámara de esterilización para esterilizar al menos la parte radialmente exterior del tapón y la parte del cuerpo tubular dentro del anillo sellador exterior; retirar el tapón del cuerpo tubular en una dirección lejos del contenedor mientras se mantiene el anillo sellador en contacto sellado con la cara selladora; introducir un material fluible en el contenedor a través del cuerpo tubular; reinsertar el tapón en el cuerpo tubular para cerrar por lo tanto el cuerpo tubular; y desacoplar la cabeza de esterilización y llenado y el cuerpo tubular uno de otro.

2.- Un método de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dicho método incluye los pasos de: proveer la cabeza de esterilización y llenado con un anillo sellador interior que es coaxial con el anillo sellador exterior, la cámara de esterilización se forma en el espacio anular entre los dos anillos selladores; proveer un tapón con una cara selladora anular en el mismo que es coaxial con la cara selladora anular sobre el cuerpo tubular y está adaptada para acoplarse mediante el anillo sellador interior; poner la cabeza de esterilización y llenado y el cuerpo tubular en acoplamiento uno con otro de manera que el anillo sellador exterior acopla y sella con la cara selladora anular sobre el cuerpo, y el anillo sellador interior acopla y sella con la cara selladora anular sobre el tapón; e introducir el fluido de esterilización en la cámara de esterilización anular.

3.- Un método de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado además porque el método incluye los pasos de: proveer una mordaza de sujeción sobre la cabeza de esterilización y llenado dentro del anillo sellador exterior; y sujetar el tapón con la mordaza de sujeción con el fin de retirar el tapón del cuerpo tubular.

4.- Un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado además porque dicho método incluye los pasos de: mantener el anillo sellador exterior en acoplamiento sellador con la cara selladora anular sobre el cuerpo, y el anillo sellador interior en acoplamiento sellador con la cara selladora sobre el tapón; sujetar el tapón con las mordazas sujetadoras; y extraer el tapón del cuerpo tubular mientras se mantiene el anillo sellador interior en acoplamiento sellador con la cara selladora sobre el tapón.

5.- Un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4 caracterizado además porque el método incluye los pasos de: insertar parcialmente el tapón en el cuerpo tubular; limpiar las superficies exteriores periféricas del tapón antes de insertar completamente el tapón en el cuerpo tubular; e insertar completamente el tapón en el cuerpo tubular.

6.- Un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado además porque el paso de limpiar la superficie exterior periférica del tapón se logra introduciendo un fluido de esterilización en la cámara de esterilización con el tapón insertado parcialmente en el pasaje de flujo en el cuerpo tubular.

7.- Un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado además porque el método incluye los pasos sellar el tapón al cuerpo tubular durante o después de que el tapón ha sido reinsertado en el cuerpo tubular.

8.- Un método de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado además porque el sellado se logra soldando el tapón en el cuerpo tubular. ^¡H^ l

9.- Un método de conformidad con la reivindicación 8, caracterizado además porque la soldadura se hace utilizando uno de los siguientes: fluido de esterilización de alta temperatura; vapor. 10.- Un aparato de esterilización y llenado para llenado aséptico de contenedores estériles que tiene una boquilla de llenado que comprende un cuerpo tubular con un pasaje de flujo a través del mismo y un tapón para cerrar el pasaje de flujo, al menos el cuerpo tubular tiene una cara de sellado tubular en el mismo, el aparato comprende: medios de sujeción para sujetar el contenedor y/o el cuerpo tubular en una posición seleccionada; una cabeza de esterilización y llenado que tiene al menos un anillo sellador anular exterior adaptado para acoplar la cara selladora anular sobre el cuerpo tubular, la cabeza de esterilización y llenado tiene una cámara de esterilización localizada hacia adentro del anillo sellador exterior, la cabeza de esterilización y llenado tiene una cavidad en la misma adaptada para recibir el tapón de un contenedor que se llenará, la cabeza de esterilización y llenado y/o el cuerpo tubular son movibles hacia y lejos uno de otro; medios de suministro de fluido de esterilización adaptados para suministrar fluido de esterilización a la cámara de esterilización; un extractor de tapón adaptado para extraer un tapón del cuerpo tubular y mover el tapón hacia la cavidad en la cabeza de esterilización y llenado; y medios de llenado adaptados para llenar el contenedor a través de la cabeza de esterilización y llenado cuando se ha extraído el tapón.

Mtalaiaüik^^MBMai

11.- Un aparato de esterilización y llenado de conformidad con la reivindicación 10, caracterizado además porque la cabeza de esterilización y llenado incluye un anillo sellador interior que está coaxial con dicho anillo sellador exterior y espaciado hacia adentro del mismo para definir un espacio 5 anular entre los mismos, dicho espacio anular forma la cámara de esterilización, el anillo sellador interior es acoplable con una cara selladora provista sobre el tapón.

12.- Un aparato de esterilización y llenado de conformidad con la reivindicación 10 u 11 , caracterizado además porque el extractor de tapón 10 puede comprender una o más mordazas sujetadoras adaptadas para sujetar el tapón y extraerlo del cuerpo tubular hacia la cavidad.

13.- Un aparato de esterilización y llenado de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado además porque las mordazas se pueden montar a un pisón que es movible en una dirección axial hacia y lejos del 15 tapón, las mordazas son movibles entre posiciones de sujeción y liberación.

14.- Un aparato de esterilización y llenado de conformidad con la reivindicación 12 ó 13, caracterizado además porque las mordazas se mueven automáticamente a una posición de sujeción cuando el pisón se mueve en una dirección lejos del tapón, y se mueven en la posición de liberación cuando 20 el pisón se mueve hacia el tapón.

15.- Un aparato de esterilización y llenado de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 12 a 14, caracterizado además porque el -i?S^ ?^ m pisón se puede adaptar para impulsar el tapón hacia el pasaje tubular después de que el contenedor ha sido llenado.

16.- Un aparato de esterilización y llenado de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 15, caracterizado además porque la cabeza de esterilización y llenado está adaptada para cortar el flujo de material llenador hacia el contenedor antes de que el tapón se inserte completamente en el pasaje tubular.

17.- Un aparato de esterilización y llenado de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 10 a 16, caracterizado además porque la cabeza de esterilización y llenado está adaptada para limpiar el tapón con fluido de esterilización cuando el tapón se reinserta parcialmente de regreso al pasaje tubular.

18.- Un contenedor aséptico adaptado para ser llenado con un material fluible, el contenedor aséptico tiene una abertura de llenado que comprende un cuerpo tubular que tiene un pasaje de flujo a través del mismo, y un tapón para sellar el pasaje de flujo, el tapón tiene formaciones de sujeción sobre la cara exterior del mismo, y medios de retención o formaciones de seguro en el mismo para asegurar operativamente o cooperativamente el tapón en el pasaje de flujo.

19.- Un contenedor aséptico de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado además porque dichas formaciones de sujeción permitirán la aplicación de una fuerza dirigida axialmente que se aplique al tapón para remover o reinstalar el tapón en la abertura de llenado.

20.- Un contenedor aséptico de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado además porque las formaciones de sujeción permitirán la aplicación de una fuerza giratoria que se aplique al tapón para remover o reinstalar el tapón en la abertura de llenado. 5

21.- Un contenedor aséptico de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 17 a 20, caracterizado además porque el tapón se remueve y se reinstala en dicha abertura por medios axiales, preferiblemente de un ajuste mediante deslizamiento o de interferencia.

22.- Un contenedor aséptico de conformidad con cualquiera de 10 las reivindicaciones 17 a 20, caracterizado además porque dicho tapón y abertura incluye un medio de aseguramiento de rosca de tornillo o de leva o de bayoneta.

23.- Un contenedor aséptico de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 17 a 22, caracterizado además porque el tapón está en 15 forma de copa que tiene una pared de extremo y un faldón cilindrico que pende de la pared extrema, la pared extrema adaptada para ser la más exterior cuando el tapón se inserta en el pasaje de flujo.

24.- Un contenedor aséptico de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado además porque las formaciones de sujeción se forman 20 sobre la pared extrema y se proyectan en una dirección que es la opuesta a la cual el faldón se extiende desde la pared extrema. *'"'***' '

25.- Un contenedor aséptico de conformidad con la reivindicación 24, caracterizado además porque dichas formaciones de sujeción pueden tomar la forma de una esfera que sobresale de la pared extrema.

26.- Un contenedor aséptico de conformidad con la reivindicación 25, caracterizado además porque dicha cabeza tiene muesca para proveer agarre para las mordazas de sujeción que se adaptan para extraer el tapón del pasaje de flujo.

27.- Un contenedor aséptico de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 18 a 26, caracterizado además porque dichas formaciones de seguro pueden comprender una costilla anular que se proyecta radialmente hacia afuera formada sobre el tapón, dicha costilla se adapta para localizarse detrás de un espaldón, una cara extrema o dentro de un surco formado en o adyacente al pasaje de flujo.

28.- Un contenedor aséptico de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 18 a 27, caracterizado además porque dicho pasaje de flujo y/o el tapón tienen un sello anular en el mismo adaptado para sellar con un tapón que se inserta en el pasaje anular.

29.- Un contenedor aséptico de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 18 a 28, caracterizado además porque el tapón y/o el cuerpo tubular se forman de un material termoplástico adaptado para unirse junto bajo temperaturas de entre 130°C y 180°C.

30.- Un contenedor aséptico de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 18 a 29, caracterizado además porque el tapón y el cuerpo tubular se sellan juntos durante la fabricación.

31.- Un contenedor aséptico de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado además porque dicho sello es rompible mecánicamente.

32.- Un contenedor aséptico de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado además porque el sello se adapta para debilitarse bajo temperaturas de entre 130°C y 180°C proveyendo por lo tanto una disposición para extracción simplificada del tapón después de que se ha esterilizado mediante un fluido de esterilización de alta temperatura.

33.- Un puerto de tapón y collarín para utilizarse en un contenedor aséptico, dicho puerto comprende: un cuerpo tubular que tiene un pasaje de flujo a través del mismo definido por una pared interior cilindrica del cuerpo tubular, y un tapón para sellar el pasaje de flujo, el tapón tiene formaciones de sujeción sobre la cara exterior del mismo, y medios de retención o formaciones en el mismo para asegurar el tapón en el pasaje de flujo, dichos medios de retención comprenden un receso anular formado alrededor de la periferia del tapón, y una costilla o labio anular formada alrededor y sobresaliendo de la pared interior cilindrica del cuerpo tubular, la costilla o labio están adaptados para localizarse en el receso para formar un acoplamiento de ubicación y/o de sellado con el receso cuando el tapón se instala operativamente dentro del cuerpo tubular.

34.- Un tapón y collarín de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado además porque el receso anular sobre el tapón está al menos parcialmente lleno con un anillo sellador.

35.- Un tapón y collarín de conformidad con la reivindicación 33 ó 34, caracterizado además porque dicho anillo sellador es un sellador de baja fundición depositado en dicho receso.

36.- Un tapón y collarín de conformidad con la reivindicación 35, caracterizado además porque la costilla o labio sobre la pared interior cilindrica está espaciado una primera distancia de la cara extrema superior operativa del cuerpo tubular.

37.- Un tapón y collarín de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 33 a 36, caracterizado además porque el receso anular sobre el tapón está espaciado una segunda distancia lejos de la cara extrema exterior operativa del tapón, dicha segunda distancia es menor que la primera distancia.

38.- Un tapón y collarín de conformidad cualquiera de las reivindicaciones 33 a 37, caracterizado además porque dicho tapón tiene un segundo receso anular formado alrededor de la periferia del mismo, dicho segundo receso anular está espaciado del primer receso anular, el segundo reseco anular está espaciado una distancia lejos de la cara extrema exterior operativa del tapón por una distancia que es sustancialmente la misma que la distancia a la cual la costilla o labio está espaciada de la cara extrema exterior operativa del collarín de manera que cuando la costilla o labio se localiza dentro del segundo receso anular las caras de extremo exteriores operativas del collarín y el tapón coinciden sustancialmente una con otra.

39.- Un tapón y collarín de conformidad con la reivindicación 39, caracterizado además porque antes de llenar el contenedor el tapón y collarín están soldados juntos.

40.- Un tapón y collarín, de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 33 a 39, caracterizado además porque dicha costilla o labio tiene una forma generalmente triangular en sección transversal como para proveer una cara achaflanada o biselada en una dirección que se enfrenta hacia afuera y una dirección que se enfrenta hacia adentro para permitir el acoplamiento y desacoplamiento simplificado del tapón con el collarín.