MXPA06012924A - Aparatos y metodo para esterilizar botellas y/o tapas y llenarlas. - Google Patents

Abstract

Un aparato comprende medios transportadores giratorios para transportar a lo largo de una trayectoria curva componentes de unidades de empaque que comprenden contenedores y cierres del contenedor, medios de llenado para llenar con un producto dichos contenedores sobre dichos medios transportadores giratorios, medios de esterilizacion para esterilizar por lo menos parte de dichos componentes montados a lo largo de dicha trayectoria y que comprenden medios de irradiacion dispuestos para emitir radiacion.

Description

APARATOS Y MÉTODO PARA ESTERILIZAR BOTELLAS Y/O TAPAS Y LLENARLAS MEMORIA DESCRIPTIVA La invención se relaciona con aparatos y métodos para llenar y esterilizar componentes de unidades de empaque, en particular botellas y/o tapas. Tales aparatos y métodos son particularmente adecuados para ser utilizados para obtener botellas llenadas y/o selladas en condiciones asépticas. En la producción de contenedores llenados, en particular de contenedores pretendidos para ser llenados con alimentos como leche o jugo de frutas u otras bebidas, es muy importante asegurarse que tanto los contenedores y sus contenidos y las tapas sean estériles y seguras para la salud de consumidor. Para este fin, es necesario esterilizar tanto interna como externamente los contenedores antes de llenarlos, esterilizar las tapas con las cuales se cierran los contenedores, llenar y cerrar o sellar los contenedores en un entorno aséptico para evitar su contaminación después de la esterilización. Se conocen diferentes técnicas de la técnica antecedente para esterilizar contenedores a llenarse. Los contenedores pueden tratarse con un agente esterilizador químico con gran poder oxidante, como por ejemplo derivado de cloruro, peróxido de hidrógeno o ácido peracético, o mezclas de estos últimos. Este procedimiento comprende diferentes fases: los contenedores primero se humedecen interna y externamente con el agente esterilizador que permanece en contacto con la pared del contenedor por un tiempo suficiente para que ocurra la reacción de esterilización, esta reacción de esterilización dependiendo de la concentración, el tiempo de acción y la temperatura del agente esterilizador; posteriormente, los contenedores son enjuagados con agua estéril para eliminar residuos del agente esterilizador usado o, en el caso de peróxido de hidrógeno, se ventilan con aire caliente para evaporar los residuos. Un límite que surge del uso de un agente químico para esterilizar contenedores es que tal técnica requiere un tiempo más bien largo para que todas las fases del procedimiento se completen. Esto ocasiona demoras en el procedimiento de fabricación de contenedores llenados. Un límite adicional se relaciona con las dimensiones globales muy grandes requeridas por un aparato para fabricar contenedores llenados en condiciones asépticas que utilizan un agente esterilizador químico. De hecho es necesario proporcionar una estación de humectación, una estación de enjuague o una estación de secado, una estación de llenado y una estación de colocación de tapa. Aún más, todas las estaciones indicadas arriba deben mantenerse en un ambiente que haya sido hecho estéril mediante aisladores, o colocarse dentro de un llamado "cuarto Iimpio0 Para mantener las condiciones asépticas en un aislador o en un "cuarto limpio" es necesario filtrar el aire con filtradores adecuados antes de insertarlo dentro de los entornos protegidos; aún más, para evitar infiltraciones no deseadas de aire, tales ambientes se mantienen a una presión que sea mayor que la presión atmosférica. Los costos de planta y de ejecución para un aparato que esté provisto con ambientes asépticos grandes por ello son muy altos. Un límite adicional es que la esterilización química no puede utilizarse con todos los contenedores. En particular, los agentes esterilizadores químicos dejan residuos en botellas de PET (tereftalato de polietíleno), por lo que hay limites para su uso. Un límite aún adicional es que en procedimientos de esterilización química se alcanzan frecuentemente altas temperaturas que pueden alterar las propiedades químico físicas de los contenedores y ocasionar alteraciones al material del cual están hechos que son por ejemplo debido a la cristalización. Esto es evidente sobre todo para botellas en PET ya que este material es muy sensible a altas temperaturas. De WO2004/0001000 se conocen además contenedores vacíos de esterilización ya provistos con tapas con haz de electrones en una cámara de irradiación adecuada, llenar dichos contenedores dentro de la cámara de irradiación al perforar la pared de la tapa con una aguja de llenado, transportar los contenedores llenados fuera de la cámara de irradiación y aplicar energía térmica a la tapa para cerrar el orificio ocasionado por la aguja de llenado y nuevamente sellar el contenedor. Un límite para este método es que el tratamiento térmico al cual se someten los contenedores llenados puede alterar el producto dentro de los contenedores. Esto es particularmente importante en casos en donde los alimentos están presentes en los contenedores, ya que existe un riesgo que después del tratamiento térmico tales alimentos serán no utilizables o peligrosos para la salud de un consumidor. Un límite adicional es que tal método no puede utilizarse con todo tipo de tapas sino sólo con tapas que son fácilmente perforables mediante una boquilla de llenado. Se sabe aún más, por ejemplo de US 3,780,308, cómo utilizar haces de electrones para esterilizar contenedores vacíos previamente colocados en una zona de esterilización aséptica, llenar los contenedores, cerrar los contenedores con una porción de cinta de sellado previamente esterilizada y transportar los contenedores cerrados y llenados fuera de la zona aséptica. Las soluciones conocidas son adecuadas para tratar contenedores con una forma ensanchada, como bandejas o similares, pero que no son adecuados para tratar contenedores con una forma alargada, como botellas, que tienen una sección de entrada que está reducida en relación con el cuerpo.

De hecho, en el tratamiento de botellas surge el problema de la penetración de la radiación y la eficacia del tratamiento de esterilización de toda la superficie interna de las botellas. Aún más, las soluciones conocidas permiten a contenedores sellados ser producidos es decir contenedores que no pueden ser cerrados nuevamente una vez que han sido abiertos pero estas soluciones sin embargo no son adecuadas para producir contenedores provistos con tapas que permitan el cierre y abertura posteriores de los contenedores. Aún más, aparatos conocidos tienen un grado espacial considerable para disponer en sucesión las diferentes estaciones de tratamiento, por ello las condiciones asépticas deben mantenerse en una zona muy amplia, con los problemas consecuentes de elevados costes para manejar tales plantas. DE 195 20 925 describe un método para un llenado libre de gérmenes de botellas de plástico en especial PET con una baja resistencia al calor, con un fluido. El fluido es tratado mediante un pasteurizador a la temperatura completa de pasteurización y mientras se retiene algo de calor, se decanta dentro del recipiente utilizando una máquina de llenado. La botella llenada entonces es sellada mediante la máquina de cierre. De manera novedosa, el fluido es enfriado a partir de la temperatura de pasteurización y cada recipiente se le da un tratamiento térmico posterior. El fluido se mantiene durante un tiempo dado a una temperatura esencial fija de por lo menos 60°C.

DE 199 09 826 describe un método que involucra llenar contenedores en un dispositivo de llenado a partir de una unidad de llenado suministrado continuamente. Los contenedores se esterilizan con plasma antes de llenar en varias unidades de esterilizado de plasma suministrado continuamente durante su transporte a través de la unidad de llenado. Existe una unidad esterilizadora de plasma en cada unidad de llenado. DE 199 09 826 también describe un dispositivo de llenado para contenedores para uso con el método mencionado anteriormente. WO98/42385 describe la esterilización comercial de las superficies interiores de contenedores, copas o botellas mediante el uso de electrones energéticos que se logran al dirigir los electrones de energías moderadas a través de la boca abierta de tales contenedores. Los electrones que normalmente iluminarían el contenedor más allá del diámetro interior de la abertura de cuello pueden ser absorbidos medíante una máscara absorbente de electrones y enfriada adecuada posicíonada por encima del cuello del contenedor. DE 40 39 434 describe la estación de llenado de una máquina giratoria provista con un sujetador de botellas con un movimiento vertical que permite a la botella ser bajada y elevada en relación con la válvula llenadora mediante una acción de leva mecánica. También en cada estación de llenado está un brazo articulado que nuevamente bajo el control de una leva puede levantar magnéticamente una tapa de botella a partir de una rampa de cargador y transferirlo a una posición directamente por encima de la boca de la botella. El movimiento hacia arriba de la botella entonces ubica la tapa, el brazo es retraído y el movimiento hacia arriba continuo de la botella dentro de la manga de formación cierra la tapa. DE 39 27 491 describe una máquina para llenar botellas con un líquido bajo presión que tiene una mesa giratoria que lleva cada botella en turno bajo la cabeza llenadora. La mesa giratoria soporta cada botella en una plataforma giratoria separada que puede ser empujada hacia arriba para presionar el cuello de la botella con un anillo de sellado en la cabeza llenadora. Después que la botella ha sido llenada un disco giratorio lleva una tapa roscada sobre la boca de la botella. La plataforma entonces es girada para enroscar la botella en la tapa para que la botella sea sellada mientras aún está bajo presión. US 4 944 132 describe un aparato para el empaque estéril de sustancias fluibles, que comprende una banda transportadora, a partir de un extremo de la cual paquetes abiertos pueden ser pasados por un transportador intermedio a través de una cámara de esterilización y a una segunda banda transportadora dispuesto en una cámara estéril rodeada en un alojamiento, medio de llenado y medio de sellado estando dispuestos en esta cámara estéril mientras que un canal de salida está dispuesto en una pared del alojamiento. Para simplificar y así aun más mejorar tal aparato que un procedimiento de esterilización más efectivo sea logrado, es de conformidad con la invención estipulado construir la cámara de esterilización como un canal de entrada. Un objeto de la invención es mejorar los aparatos y los métodos para obtener componentes de unidades de empaque estériles o botellas llenadas y tapadas en condiciones estériles. Un objeto adicional es producir un aparato para obtener contenedores estériles llenados o tapas que tengan dimensiones espaciales limitadas y alta productividad. Un objeto adicional es producir aparatos y métodos al obtener contenedores llenados estériles que puedan ser utilizados con contenedores hechos de cualquier material y estar provistos con una tapa de cualquier tipo deseado. Un objeto adicional es proporcionar un aparato y un método para esterilizar contenedores que aseguren gran eficacia de tratamiento incluso para contenedores que tengan gran alcance axial y gran capacidad. En un primer aspecto de la invención, es provisto un aparato que comprende medios de transporte giratorios para transportar a lo largo de una trayectoria curva componentes de unidades de empaque que comprende contenedores y cierres de contenedor, medio de llenado para llenar con un producto dichos contenedores en dicho medio de transporte giratorio, medio de esterilización para esterilizar por lo menos parte de dichos componentes, caracterizado porque dicho medio de esterilización se monta a lo largo de dicha trayectoria.

Debido a este aspecto de la invención, es posible, al mismo nivel de productividad, reducir en gran medida las dimensiones espaciales globales de un sistema para obtener contenedores estériles llenados. Es además posible reducir en gran medida la extensión espacial de la zona aséptica de tales aparatos. En un segundo aspecto de la invención, es provisto un aparato que comprende un medio de transporte giratorio para transportar a lo largo de una trayectoria curva componentes de unidades de empaque que comprenden contenedores y cierres de contenedor, medio de llenado para llenar con un producto dicho contenedores sobre dicho medio de transporte giratorio, medio de esterilización para esterilizar por lo menos parte de dichos componentes, en donde dicho medio de esterilización comprende medio de irradiación dispuesto para emitir radiación. En un tercer aspecto de la invención, es provisto un método que comprende transportar a lo largo de una trayectoria curva componentes de unidades de empaque que comprenden contenedores y cierres de contenedor, llenar con un producto dicho contenedor durante dicho transporte, esterilizar por lo menos parte de dichos componentes, en donde dicha esterilización comprende irradiar dicho medio de contención con radiación. Debido a estos aspectos de la invención, es posible obtener contendores estériles llenados hechos a partir de cualquier producto deseado y en los cuales la eficacia de esterilización es muy elevada.

Es además posible obtener esterilización efectiva de contenedores sin tener que proceder a humectar y posteriormente secar las paredes de los contenedores que tienen que ser esterilizados. En un cuarto aspecto de la invención, es provisto un aparato que comprende un medio de carrusel giratorio para transportar contenedores, medio de llenado para llenar dichos contenedores sobre dicho medio de carrusel giratorio, en donde dicho medio de carrusel giratorio comprende un medio aplicador de cierre de contenedor dispuesto para aplicar dicho cierre de contenedor a dichos contenedores. Esto permite a las dimensiones de un ambiente estéril en el cual el contenedor son llenados a reducirse más. En un quinto aspecto de la invención, es provisto un método para obtener contenedores llenados que comprende transportar los contenedores medíante medio de carrusel, llenar dichos contenedores en dicho medio de carrusel giratorio, esterilizar dichos contenedores corriente arriba de dicho medio de carrusel, en donde dicho método además comprende aplicar cierres de contenedor a dichos contenedores sobre dicho medios de carrusel giratorio. Medio de tapado también puede ser provisto que esté posicionado corriente abajo de dicho medio de carrusel y esté dispuesto para aplicar una tapa de cierre a cada contenedor. En un sexto aspecto de la invención es provisto un aparato que comprende medio de transporte de componentes de unidades de empaque para transportar dichos componentes a una zona estéril, medio de irradiación de radiación para irradiar dichos componentes, en donde el medio de orientación es provisto tal que dicho medio de irradiación es dirigido a cada zona superficial a ser esterilizada de dichos componentes. El medio de orientación puede actuar sobre los componentes de las unidades de empaque y/o del medio de irradiación. El medio de orientación puede comprender un medio de rotación dispuesto para girar, por debajo de dicho medio de irradiación, dichos componentes alrededor de un eje longitudinal de dichos componentes. En un séptimo aspecto de la invención, un método es provisto comprendiendo transportar componentes de unidades de empaque a una zona estéril, irradiar dichos componentes con un medio de irradiación adecuado, en donde durante dicha irradiación mover recíprocamente dichos componentes en relación con dicho medio de irradiación está contemplado, como para irradiar cada zona superficial a ser esterilizada de dichos componentes. Debido a estos aspectos de la invención, es posible esterilizar de una manera efectiva toda la superficie externa pero sobre todo la interna de los contenedores, previniendo que, debido a la formación de sombras debido a formas de contenedor particulares, zonas dentro del contenedor no sean alcanzadas por irradiación y por ello no estén estériles.

De esta manera es además posible esterilizar mediante irradiación en una manera muy efectiva contenedores que tengan una forma alargada, como botellas incluso con gran capacidad. En un octavo aspecto de la invención es provisto un aparato comprendiendo un medio de transporte de cierre de contenedor, medio aplicador de dicho cierre de contenedor sobre contenedores, en donde a lo largo de dicho medio de transporte de cierre de contenedor un medio de irradiación está dispuesto para irradiar dicho cierre de contenedores con radiación esterilizante. En un noveno aspecto de la invención un método es provisto comprendiendo transportar los cierres de contenedor, aplicar dichos cierres de contenedor a contenedores, en donde durante dicho transporte irradiar dichos cierres de contenedores con radiación esterilizante está contemplado. La invención será mejor entendida y llevada a cabo con referencia a los dibujos adjuntos que muestran una modalidad de la misma mediante ejemplos no restrictivo, en los cuales: La figura 1 es una vista en plano esquemático simplificado de una modalidad de un aparato para la producción de contenedores estériles llenados; La figura 2 es una vista en plano esquemático simplificado de una modalidad adicional de un aparato para la producción de contenedores estériles llenados; La figura 3 es una vista esquemática desde arriba de una modalidad de la zona de esterilización de un aparato para producir contenedores estériles llenados, como se muestra en las figuras 1 , o 2; La figura 4 es un detalle aumentado de la figura 3; la figura 5 es una sección esquemática tomada a lo largo de un plano V-V en la figura 4; La figura 6 es una vista esquemática como la de la figura 3 pero de otra modalidad; La figura 7 es un detalle aumentado y fragmentado de la figura 6; La figura 8 es una sección esquemática y fragmentada tomada a lo largo de un plano VIII-VIII en la figura 1 ; La figura 9 es una sección como la de la figura 8 pero en otra modalidad; La figura 10 es una sección fragmentada tomada a lo largo de un plano X-X en la figura 9. Con referencia a la figura 1 , un aparato 1 es mostrado para producir contenedores estériles llenados. El aparato 1 comprende un carrusel 2 delimitado por paredes 2a que tienen la función de aislar el carrusel 2 del exterior para asegurar que condiciones asépticas sean mantenidas dentro de éste. Corriente arriba del carrusel 2, una zona de esterilización 3 es provista que también es aséptica, está delimitada por paredes 3a, en la cual contenedores vacíos 10 son esterilizados, en particular botellas que vienen de una línea de suministro 300.

En la zona de esterilización 3 están dispuestos una primera estrella transportadora 301 , una segunda estrella transportadora 302 y una tercera estrella transportadora 303 que giran alrededor de sus ejes vertical y de interacción correspondientes como para desplazar los contenedores 10 desde la línea de suministro 300 a una entrada A del carrusel 2 a lo largo de una trayectoria serpenteante que va a través de un dispositivo de esterilización de irradiación 21. El carrusel 2 gira en la dirección indicada por la flecha F, transportando en su rotación los contenedores 10 y/o cierres de contenedor 25 que tienen que ser tratados en zonas de tratamiento adecuadas provistas en el carrusel 2 y dispuestas en sucesión. Las zonas de tratamiento se definen como sigue. Los contenedores 10 que entran al carrusel 2 a partir de la entrada A giran mediante el carrusel a una salida C en la cual los contenedores 10 son removidos del carrusel 2 y van a una estrella transportadora adicional 304 mediante la cual se evacúan a lo largo de la línea de evacuación 306. Entre la entrada A y la salida C una zona de esterilización activa a se define comprendiendo un sector de llenado a1 , que corresponde a la zona de llenado 4 en la cual los contenedores 10 que están sobre el carrusel 2 son llenados con un producto y un sector de sellado a2, que tiene un alcance menor que a , en el cual los contenedores llenados 10, que continúan siendo transportados sobre el carrusel 2, son sellados por los cierres de contenedor 25 en una zona de sellado 5. Entre la salida C y la entrada A un sector angular pasivo ß es definido a lo largo del cual el carrusel 2 está desprovisto de contenedores 10. El sector pasivo ß comprende un sector de carga ß1 , comprendiendo entre la salida C y una entrada adicional D a lo largo de la cual el carrusel 2 interactúa con una estrella de carga 26 para removerla de los cierres de contenedor 25 y arrastrarlos en su rotación en la dirección indicada por la flecha F. El sector pasivo ß además comprende un sector de esterilización ß2, que corresponde a la zona también conocida como el "ángulo muerto" del carrusel 2, comprendido entre la entrada adicional D y la entrada A correspondiendo a una zona de esterilización adicional 3B, a lo largo de la cual los cierres de contenedor 25 cargados en el carrusel 2 son esterilizados mediante un dispositivo de esterilización por irradiación adicional 37. El carrusel 2 entonces transporta a lo largo de la zona activa a tanto a los contenedores 10 y los cierres de contenedor 25, un cierre de contenedor para cada contenedor 10. La línea de evacuación 306 toma los contenedores 10, cada uno de los cuales está equipado con un cierre de contenedor 25, a una máquina de tapas que no se muestra en la cual los contenedores 10 provistos con los cierres 25 son definitivamente tapados con tapas adecuadas, como por ejemplo con tapas de rosca.

En esta modalidad, la máquina de tapado no necesita ser ubicada en un ambiente aséptico, porque los contenedores 10 que abandonan la salida A no pueden ser contaminados en las partes en contacto con el producto porque cada contenedor está equipado con un cierre de contenedor 25 que evita la contaminación no deseada. Esto permite a los costos de construcción y administración de una máquina de tapado a ser usada con esta modalidad de aparato ser reducidos drásticamente. Esta modalidad del aparato 1 así permite las dimensiones globales a ser reducidas adícionalmente. Con el aparato mostrado en la figura 1 contenedores llenados estériles 10 son obtenidos que están provistos con una tapa en dos partes, un cierre de contenedor con sellado 25 y una tapa apropiada que es colocada sobre el cierre de contenedor 25. Con referencia a la figura 2, un aparato 1 es mostrado que permite a contenedores llenados 10 ser obtenidos que tengan una tapa de una sola pieza. El aparato 1 corresponde a lo que se ha descrito con referencia a la figura 1 , pero está desprovisto de la estrella de carga 26. En consecuencia, en la rueda 2 solo los contenedores 10 son transportados al sector activo a, mientras que el carrusel 2 está desprovisto de cierres de contenedor en el sector activo a.

Los contenedores llenados 10 que dejan al carrusel 2 en la salida C son transportados mediante la estrella transportadora adicional 304 que transfiere los contenedores 10 a una segunda estrella transportadora 305 adicional que lleva los contenedores a una tercera estrella transportadora adicional 307 a partir de la cual los contenedores 10 van a una cuarta estrella transportadora adicional 308 que los lleva a la línea de evacuación 306. Las estrellas transportadoras adicionales 304, 305, 307, 308 toman los contenedores llenados 10 a lo largo de una trayectoria de salida serpenteante que pasa a través de una máquina de tapado 6 en la cual los contenedores llenados 10 son tapados con tapas esterilizadas previamente adecuadas que son levantadas de una zona de almacenamiento 44 y alcanzan un dispositivo de tapado 47 a través de un túnel transportador 45 sobre el cual un dispositivo de esterilización y radiación 46 está posicionado. La máquina de tapado 6 está dispuesta dentro de un ambiente aséptico delimitado por paredes 41 que aseguran condiciones de esterilidad de los contenedores llenados 10 y de las tapas relativas. La máquina de tapado estéril 6 está conectada a una zona de almacenamiento de las tapas 44 a partir de las cuales las tapas son removidas y transportadas a través de un túnel transportador 45. Con referencia a la figura 3, la zona de esterilización 3 es mostrada en mayor detalle que es una parte del aparato en la figura 1 y/o 2. Las dos modalidades de la zona de esterilización presentada en las figuras 1 y 2 difieren el número de estrellas transportadoras provistas para conducir los contenedores 10 de la línea de suministro de los contenedores 300 al carrusel 2; ese número puede ser adecuadamente variado de conformidad con necesidades particulares. Dentro de la zona de esterilización 3 aire estéril filtrado adecuado es suministrado a partir de filtros adecuados que no se muestran y que se mantiene a una sobrepresión cierta para evitar infiltración no deseada del exterior. Los contenedores 10 son suministrados a la zona de esterilización 3 al moverlos en la dirección F2 a lo largo de la línea de suministro 300, mediante un transportador aéreo 9 provisto con un primer medio de guía 11 y con un segundo medio de guía 12 entre los cuales los contenedores permanecen acoplados durante el transporte. El transportador aéreo 9 toma los contenedores 10 a la primera estrella transportadora 301 periféricamente provista con asientos 14 separados mediante una paso angular H y conformados de manera tal que porciones de cuello 15 de los contenedores 10 se acoplan dentro de ellos, como se muestra en la figura 5. El primer medio de guía 11 del transportador aéreo 9 está formado de manera tal que guíe los contenedores 10 durante su rotación en la primera estrella transportadora 301 para prevenir al contenedor salir de los asientos 14 durante este movimiento de rotación. Los contenedores 10, después de una trayectoria fija en la primera estrella transportadora 301 , son levantados por una segunda estrella transportadora 302 que .gira en el mismo plano de rotación que la primera estrella transportadora 301 pero en dirección opuesta. En una zona de esterilización periférica 16a de la segunda estrella transportadora 302 una pluralidad de soportes 17 es fijada, sobre cada una de las cuales un par de cuerpos de rodillos locos 18 se monta y se ubican en un paso angular H1 , preferiblemente en el mismo que H. Fuera de la segunda estrella transportadora 302 una guía 19 es provista dispuesta para guiar los contenedores 10 y ubicada a una distancia de cada par de cuerpos de rodillo 18 para que entre estos últimos y la guía 19 un asiento 20 esté identificado dentro del cual los contenedores 10 son recibidos. Como se muestra en la figura 4, la guía 19 está provista con un carril de bucle cerrado 19a sobre un par de poleas 190 y movidas por un medio de impulso que no se muestra tal que una superficie 19b del carril 19a colocado en contacto con un contenedor 10 a ser transportado se traduce en la dirección de traslación F5 y ocasiona en el contenedor 10 a ser transportado una rotación en una dirección indicada por la flecha F4 opuesta a la dirección de rotación de la segunda estrella transportadora 302. Así los contenedores 10, cuando están en la segunda estrella transportadora 302, se someten a una revolución interna alrededor del eje de la segunda estrella transportadora 302 y a un movimiento de rotación alrededor de su propio eje longitudinal indicado mediante F4. La segunda estrella transportadora 302 transporta los contenedores 10 a la zona de operación de un dispositivo de esterilización por irradiación, como un cañón de electrones 21 , que irradia los contenedores 10 con rayos beta, es decir con rayos de electrones que tienen alta energía. Cada contenedor 10 realiza por lo menos una rotación completa alrededor de su eje en un tiempo que corresponde al tiempo en el cual la segunda estrella transportadora 302 abarca una distancia que es la misma que el paso angular H1. De esta manera, un contenedor 10 que está en la zona de operación del cañón de electrones 21 realiza debajo de la misma una rotación completa antes de que otro contenedor 10 adyacente a la zona de operación del cañón de electrones 21 llegue a dicha zona de operación. El cañón de electrones 21 es suministrado por un acelerador de electrones VDC que provee energía que asciende a 350-400 keV y permite que se traten aproximadamente 600-800 botellas por minuto, asegurando su esterilización con la condición de que cualquier zona superficial deseada interna y/o externa de los contenedores 10 reciba una dosis de radiación entre 10 y 20 kGy. El cañón de electrones 21 se coloca de tal manera que el haz de electrones emitido con respecto a cada contenedor 10 tenga una trayectoria indicada por T en la figura 5, que tenga un ángulo de incidencia sobre una pared interna 10a de los contenedores 10 a manera de asegurar un reflejo del haz que asegure la penetración del haz y por lo tanto una esterilización efectiva sobre toda la altura de los contenedores 10.

Al hacer girar los contenedores 10 debajo del cañón de electrones 21 , es posible además irradiar puntos de la superficie interna 10a de los contenedores 10 localizados sobre toda la superficie interna de los mismos, esterilizando de esta manera la superficie interna completa 10a de los contenedores 10. La posición del cañón de electrones 21 con respecto a los contenedores 10 y sus características de operación permiten que la zona de cuello 15 y la rosca de los contenedores 10 sean tratadas de manera precisa y efectiva. De esta manera, es posible tratar de manera efectiva incluso contenedores que tienen una configuración alargada y una configuración algo compleja y con una capacidad entre 0.2 litros y aproximadamente 2 litros. También se pueden proveer dispositivos de colocación adicionales con respecto a los cuerpos de rodillo 18 los cuales, durante irradiación, mueven el cañón de electrones 21 con respecto a los contenedores 10, o viceversa, o mueven tanto el cañón de electrones 21 como los contenedores 10, a manera de colocar el haz de electrones emitido por el cañón de electrones 21 de manera efectiva sobre todos los puntos de la superficie interna 10a de los contenedores 10. En una modalidad adicional, se provee un dispositivo de inyección de gas que está dispuesto para inyectar gas noble dentro de los contenedores 10 durante su irradiación a través del cañón de electrones 21.

De esta forma, dentro de los contenedores 10 se crea gas plasma con gran potencia de esterilización, cuya capacidad de esterilización coopera con aquella del haz de electrones, incrementando la eficacia del tratamiento de esterilización. Los contenedores 10 son posteriormente movidos por la segunda estrella transportadora 302 a una tercera estrella transportadora 303, que gira en la misma dirección de rotación que la primera estrella transportadora 301 y formada de manera similar a la primera estrella transportadora 301 , es decir, periféricamente provista con asientos adicionales 23 colocados en un paso angular H2, dentro de los cuales se acoplan las porciones de cuello 15 de los contenedores 10. La tercera estrella transportadora 303 coopera con una guía adicional 24 para transportar los contenedores 10 al carrusel 2. Los valores de los pasos angulares H, H1 , H2, y los valores de la velocidad de rotación de la primera estrella transportadora 301 , de la segunda estrella transportadora 302 y de la tercera estrella transportadora 303 se seleccionan para que permitan un cambio sincronizado de los contenedores 10 dentro de la zona de esterilización 3 y del carrusel 2. Con respecto a la figura 6, se muestra una modalidad de la zona de esterilización 3 en la cual en lugar de la segunda estrella transportadora 302, se provee un transportador lineal 160 tal como una banda transportadora. La banda transportadora 160, la cual es movida por un par de ruedas de guía accionadas 161 entre las cuales está devanada una banda 162, transporta los contenedores 10 en una dirección de traslación F8 hacia la tercera estrella transportadora 303. Sobre una superficie externa 163 de la banda 162 se provee una pluralidad de pares de cuerpos de rodillo 18. Fuera de la banda 162, se provee una guía recta 190 que está dispuesta de una manera tal para acompañar a los contenedores 10 durante su movimiento de traslación sobre la banda 162. La guía 190, en su porción interrumpida, es reemplazada por un carril adicional 191 devanado como un bucle sobre ruedas de guía adicionales 192 dispuestas de acuerdo con los vértices de un triángulo que tiene un lado que corresponde a la guía 190, las ruedas de guía giran en la dirección F11 a través del efecto de medios de accionamiento que no se muestran. El carril adicional 191 está colocado para interactuar con una superficie externa de los contenedores 10 para hacerlos girar en la dirección F4, sobre los cuerpos de rodillo 18 mientras se trasladan en la dirección F8. Al mismo tiempo, los cuerpos de rodillo 18 giran en la dirección F11. Los contenedores 10 son transportados desde la banda transportadora 160 hacia la zona de operación de un cañón de electrones 21 que irradia los contenedores 10 con rayos beta, es decir, con un haz de electrones que tiene alta energía. También en este caso, la posición del cañón de electrones 21 con respecto a los contenedores 10, es decir, el ángulo de incidencia del haz de electrones emitido por la misma, es tal que se asegura una esterilización rápida y efectiva de la superficie interna y externa de los contenedores 10. Cada contenedor 10 realiza por lo menos una rotación completa, gira alrededor de su propio eje longitudinal debajo del cañón de electrones 21. También se puede proveer un dispositivo de inyección de gas que está dispuesto para inyectar gas noble dentro de los contenedores 10 durante su irradiación con el cañón de electrones 21. De esta manera, se genera gas plasma con alta potencia de esterilización dentro de los contenedores 10, cuya capacidad de esterilización coopera con aquella del haz de electrones para incrementar la eficacia del tratamiento de esterilización. Con referencia a la figura 8, se muestra una estrella de carga 26 que está dispuesta para suministrar cierres del contenedor 25 al carrusel 2 en la entrada adicional D. Los cierres del contenedor 25 que vienen de una tolva, la cual no se muestra, son transportados en secuencia a través de un conducto de transportación 27 hacia una salida 29 en la cual los cierres del contenedor 25 están en una posición horizontal y están orientados hacia la estrella de carga 26 que gira en la dirección indicada por F9, opuesta a la dirección de rotación F del carrusel 2. Cada cierre del contenedor 25 es empujado contra la periferia de la estrella de carga 26 a manera de ser recibido en uno de los asientos periféricos con los cuales está provista esta última. De esta manera, los cierres del contenedor 25 son llevados al borde de la estrella de carga y son transferidos al carrusel 2 hacia la zona de operación de un dispositivo de llenado determinado 30 de contenedores de la pluralidad de dispositivos de llenado con los cuales está provisto el carrusel 2. El dispositivo de llenado 30 puede ser cualquier dispositivo de llenado conocido y por lo tanto no ha sido descrito. En la proximidad del dispositivo de llenado 30, se provee una leva 33 que ocasiona que un elemento de barra 34 se mueva a lo largo de su propio eje longitudinal. En un extremo 34a del elemento de barra 34 localizado en la parte opuesta a la leva 33, se provee un elemento de asiento 35 configurado para recibir un brazo oscilante 36 que está dispuesto para retirar los cierres del contenedor 25 de los asientos periféricos de la estrella de carga 26 y llevarlos al borde del carrusel 2. Al accionar la leva 33, el elemento de barra 34 es trasladado, es decir, es bajado o elevado para hacer girar el brazo oscilante 36 conectado al mismo según lo índica la flecha F10. Con el fin de retirar los cierres del contenedor 25 de la estrella de carga 26, el brazo 36, el cual primero está en una posición vertical, se hace girar a manera de acoplarse desde arriba con un cierre del contenedor 25 y es posteriormente girado en la dirección opuesta para regresar a la posición inicial después de recoger un cierre del contenedor 25.

El carrusel 2 transfiere los cierres del contenedor 25 a la zona de esterilización adicional 3b, en donde son irradiados por otro dispositivo de irradiación, tal como otro cañón de electrones 37 dispuesto, como se muestra en la figura 1 , en la periferia del carrusel 2. El cañón de electrones adicional 37 irradia los cierres del contenedor 25 con un haz de electrones a manera de asegurar la esterilización completa y efectiva. En la posición de transportación, los cierres del contenedor 25 están dispuestos en el dispositivo de llenado 30 de tal manera que su superficie 25a, dispuesta para estar en contacto con el interior de los contenedores 10, esté orientada hacía el cañón de electrones adicional 37. Para el cañón de electrones adicional 37 y su operación, aplican las mismas consideraciones que aquellas realizadas para el cañón de electrones 21 y para la esterilización de los contenedores 10. Por lo tanto, la esterilización de los cierres del contenedor 25 es muy rápida y ocurre en el tiempo requerido para abarcar el espacio entre la entrada adicional D y la entrada A, o entre la entrada de los contenedores 10 en el carrusel 2. De esta manera, es posible esterilizar los cierres del contenedor 25 sobre un carrusel 2. Después de esterilización, cada cierre del contenedor 25 continúa girando en el carrusel 2 anclado al brazo oscilante respectivo 36.

El carrusel 2, durante su rotación, lleva a cada dispositivo de llenado 30, provisto con un cierre del contenedor esterilizado 25, hacia la entrada A de los contenedores 10, en donde los contenedores estériles son retirados del carrusel 2, cada contenedor es colocado en un dispositivo de llenado 30 y es transportado de manera giratoria. Desde la entrada A, a medida que cada contenedor 10 se coloca en un dispositivo de llenado 30, ocurre el llenado de los contenedores 10 con un producto de flujo deseado. El llenado de los contenedores 10 ocurre durante un tiempo que corresponde a la rotación del carrusel 2 a lo largo del sector de llenado a1 y se puede considerar terminado en el punto de llenado B. Posteriormente, los contenedores llenados 10 son transportados a la zona de sellado 5, que está todavía dispuesta en el carrusel 2, en la cual cada brazo oscilante 36 se hace girar nuevamente a una posición horizontal y mediante interferencia aplica el cierre del contenedor respectivo 25 a cada contenedor 10. Con referencia a las figuras 9 y 10, se muestra una modalidad alternativa de un dispositivo para cargar y esterilizar cierres del contenedor 25 sobre el carrusel 2, en el cual los cierres del contenedor 25 son transportados a través del conducto 27 hacia una salida 290 en la cual los cierres del contenedor 27 están en una posición vertical. La salida 290 está orientada hacia la periferia de la estrella de carga 26, provista con una superficie de borde dentado 280.

Sobre la superficie 280 de la estrella de carga 26, se identifica una pluralidad de asientos 281 , cada uno dispuesto para recibir un cierre del contenedor 25 determinado. La estrella de carga 26 está internamente provista con una pluralidad de pasos huecos 292 cada uno de los cuales termina en un asiento 281 y se pueden conectar alternativamente a un dispositivo de succión dispuesto para crear un vacío deseado, o a un dispositivo de compresión dispuesto para suministrar aire presurizado al interior del canal 292. Los cierres del contenedor 25 caen desde el conducto de transportación 27 hacia los asientos 281 dentro de los cuales se disponen para que su superficie 25a, que en uso está dirigida dentro un contenedor 10, esté en contacto con la periferia de la estrella de carga 26. Cuando un cierre del contenedor 25 cae en un asiento 280, se crea un cierto vacío dentro del canal 292, a manera de mantener el cierre del contenedor 25 en la posición deseada. Cuando, durante la rotación de la estrella de carga 26, se llega a una posición cercana al carrusel 2, los cierres del contenedor 25 son cada uno retirados a través de interferencia por un brazo oscilante 36 que está localizado en una posición vertical y cada uno es transportado a un dispositivo de llenado 30 en el carrusel 2. Posteriormente, los cierres del contener 25 son transportados al cañón de electrones adicional 37, el cual los irradia con radiación de esterilización.

En la zona de sellado 5, cuando los cierres del contenedor 25 tienen que se aplicados a los contenedores llenados 10, el brazo oscilante 36 ocasiona que los cierres del contenedor 25 giren aproximadamente 90 grados para llevarlos a una posición horizontal a manera de aplicarlos mediante interferencia a los contenedores 10. Después de que se han aplicado los cierres del contenedor 25 a cada contenedor llenado 10, los contenedores llenados y sellados pueden ser transportados fuera del carrusel aséptico, y cualquier operación posterior a la cual se tengan que someter los contenedores puede ser realizada en entornos no asépticos.

Claims (27)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1.- Un aparato, que comprende medios transportadores giratorios (301 , 302, 303, 2; 301 , 160, 303, 2) para transportar a lo largo de una trayectoria curva componentes (10, 25) de unidades de empaque que comprenden contenedores (10) y cierres del contenedor (25), medios de llenado (30) para llenar con un producto dichos contenedores (10) sobre dichos medios transportadores giratorios (301 , 302, 303, 2; 301 , 160, 303, 2), medios de esterilización (21 , 37) para esterilizar por lo menos parte de dichos componentes (10, 25), dichos medios de esterilización (21 , 37) están montados a lo largo de dicha trayectoria, dichos medios de esterilización comprenden primeros medios de esterilización (21 ) para esterilizar dichos contenedores (10) colocados corriente arriba de un carrusel (2) de dichos medios transportadores giratorios (301 , 302, 303, 2; 301 , 160, 303, 2), en los cuales dichos contenedores (10) son llenados y provistos con dichos cierres del contenedor (25), caracterizado porque dichos medios de esterilización comprenden adicíonalmente segundos medios de esterilización (37) para esterilizar dichos cierres del contenedor (25) dispuestos en la periferia de dicho carrusel (2).

2.- El aparato de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque dichos medios de esterilización comprenden medios de irradiación (21 , 37) dispuestos para emitir radiación.

3.- Un aparato que comprende medios transportadores giratorios (301 , 302, 303, 2; 301 , 160, 303, 2), para transportar a lo largo de una trayectoria curva componentes (10, 25) de unidades de empaque que comprenden contenedores (10) y cierres del contenedor (25), medios de llenado (30) para llenar con un producto dichos contenedores (10) sobre dichos medios transportadores giratorios (301 , 302, 303, 2; 301 , 160, 303, 2), medios de esterilización (10, 25) para esterilizar por lo menos parte de dichos componentes (21 , 37) caracterizado porque dichos medios de esterilización comprenden medios de irradiación (21 , 37) dispuestos para emitir radiación.

4.- El aparato de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado además porque dichos medios de esterilización (21 , 37) están montados sobre dicha trayectoria.

5.- El aparato de conformidad con cualquier reivindicación anterior, caracterizado además porque dichos primeros medios de esterilización (21 ) están montados sobre medios de ruedas transportadoras (301 , 302, 303) de dichos medios transportadores giratorios (301 , 302, 303, 2).

6.- El aparato de conformidad con el cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado además porque dichos primeros medios de esterilización (21 ) están montados sobre transportadores lineales (160) interpuestos entre dichos medios transportadores giratorios (301 , 160, 303, 2).

7.- El aparato de conformidad con cualquier reivindicación anterior, caracterizado además porque dichos segundos medios de esterilización (37) están montados en una zona de una ángulo ciego (ß2) de dicho carrusel (2).

8.- El aparato de conformidad con cualquier reivindicación anterior, caracterizado además porque dicho carrusel (2) tiene una zona (5) para la aplicación de dichos cierres del contenedor (25) localizados corriente abajo de una zona de llenado de dicho carrusel (2).

9.- El aparato de conformidad con cualquier reivindicación anterior, caracterizado además porque dichos medios de esterilización comprenden medios emisores de electrones (21 , 37).

10.- El aparato de conformidad con la reivindicación 9, caracterizado además porque dichos medios de esterilización (21 , 37) comprenden medios para inserción de gas adecuados para producir plasma cuando se irradia a través de dicha radiación.

11.- El aparato de conformidad con cualquier reivindicación anterior, caracterizado además porque comprende adicionalmente medios de orientación (18, 19a; 18, 191 ; 26) dispuestos para dirigir dichos medios de esterilización a cada zona superficial que será esterilizada de dichos componentes (10, 25).

12.- Un método, que comprende transportar a largo de una trayectoria curva componentes (10, 25) de unidades de empaque que comprenden contenedores (10) y cierres del contenedor (25), llenar con un producto dichos contenedores (10) durante dicha transportación, esterilizar por lo menos parte de dichos componentes (10, 25), dicha esterilización comprende irradiar dichos contenedores (10) con radiación en una zona provista corriente arriba de un carrusel (2) en donde dichos contenedores (10) son llenados y provistos con dichos cierres del contenedor (25), caracterizado porque dicha esterilización comprende adicionalmente irradiar además dichos cierres del contenedor (25) sobre dicho carrusel (2).

13.- El método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado además porque dicha irradiación comprende emitir un haz de electrones a dichos componentes (10, 25).

14.- El método de conformidad con la reivindicación 12 o 13, caracterizado además porque dicha irradiación ocurre a manera de producir plasma a partir de sustancias gaseosas en dichos componentes (10, 25).

15.- El método de conformidad con la reivindicación 13, o 14 como se deriva de la reivindicación 13, caracterizado además porque dicha esterilización comprende colocar dicho haz de electrones para dirigirlo hacia cada zona superficial que será esterilizada de dichos componentes (10, 25).

16.- Un aparato, que comprende medios de carrusel giratorios (2) para transportar contenedores (10), medios de llenado (30) para llenar dichos contenedores (10) sobre dichos medios de carrusel giratorios (2), dichos medios de carrusel giratorio (2) comprenden medios aplicadores (36) de cierres del contenedor (25) dispuestos para aplicar dichos cierres del contenedor (25) a dichos contenedores (10), caracterizado porque dichos medios aplicadores comprenden medios de brazos oscilantes (36) montados sobre dichos medios de carrusel giratorios (2) en dichos medios de llenado (30), dichos medios de brazos oscilantes (36) se pueden mover entre una posición sustancialmente vertical en la cual dichos medios de brazos oscilantes (36) no interfieren con dichos medios de llenado (30) y una posición sustancialmente horizontal en la cual dichos medios de brazos oscilantes (36) aplican dichos cierres del contenedor (25) a cada contenedor (10).

17.- El aparato de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado además porque comprende adicionalmente medios de esterilización (21 , 37) para esterilizar por lo menos parte de dichos componentes (10, 25).

18.- El aparato de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado además porque dichos medios de esterilización comprenden medios de irradiación (21 , 37) dispuestos para emitir radiación.

19.- Un método para obtener contenedores llenados, que comprende transportar contenedores (10) a través de medios de carrusel (2), llenar dichos contenedores (10) sobre dichos medios de carrusel giratorios (2), esterilizar dichos contenedores (10) corriente arriba de dichos medios de carrusel (2), caracterizado porque dicho método comprende adicionalmente aplicar cierres del contenedor (25) a dichos contenedores (10) sobre dichos medios de carrusel (2).

20.- El método de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado además porque comprende adicíonalmente esterilizar dichos contenedores (10) y/o dichos cierres del contenedor (25).

21.- El método de conformidad con la reivindicación 20, caracterizado además porque dicha esterilización comprende irradiar dichos contenedores y/o dichos cierres del contenedor (25) con radiación de esterilización, particularmente electrones.

22.- Un aparato, que comprende medios transportadores de componentes de unidades de empaque (10, 25) para transportar dichos componentes (10, 25) a una zona estéril (2a), medios de irradiación (21 , 37) de rayos para irradiar dichos componentes (10, 25), caracterizado porque se proveen medios de orientación (18, 19a; 18, 191 ; 26) de manera que dichos medios de irradiación (21 , 37) sean dirigidos a cada zona superficial que será esterilizada de dichos componentes (10, 25), dichos medios de orientación actúan sobre dichos medios de irradiación (21 , 37).

23.- Un aparato, que comprende medios transportadores de contenedores (10) para transportar dichos contenedores (10) a una zona estéril (2a), medios de irradiación (21 ) de rayos para irradiar dichos contenedores (10), caracterizado porque se proveen medios de orientación (18, 19a; 18, 191 ; 26) de manera que dichos medios de irradiación (21 ) sean dirigidos a cada zona superficial que será esterilizada de dichos contenedores (10), dichos medios de orientación comprenden medios de rotación (18, 19a; 18, 191 ; 26) dispuestos para hacer girar dichos contenedores (10) en la proximidad de dichos medios de irradiación (21 ).

24.- Un método, que comprende transportar componentes (10, 25) de unidades de empaque a una zona estéril (2a), irradiar dichos componentes con medios de irradiación adecuados (21 , 37), caracterizado porque durante dicha irradiación, se provee el movimiento mutuo de dichos componentes con respecto a dichos medios de irradiación (21 , 37), a manera de irradiar cada zona superficial que será esterilizada de dichos componentes (10, 25).

25.- Un método, que comprende transportar contenedores (10) a una zona estéril (2a), irradiar dichos contenedores (10) con medios de irradiación adecuados (21 ), caracterizado porque durante dicha irradiación, se provee el movimiento de dichos contenedores (10) con respecto a dichos medios de irradiación (21 ), a manera de irradiar cada zona superficial que será esterilizada de dichos contenedores (10), dicho movimiento comprende hacer girar dichos contenedores (10) en la proximidad de dichos medios de irradiación (21 ).

26.- Un aparato, que comprende medios transportadores (45) de cierres del contenedor, medios aplicadores (47) de dichos cierres del contenedor a contenedores (10), caracterizado porque a lo largo de dichos medios transportadores (45), se disponen medios de irradiación (46) para irradiar dichos cierres de contenedores con radiación de esterilización.

27.- Un método, que comprende transportar cierres del contenedor, aplicar dichos cierres del contendor a contenedores (10) caracterizado porque durante dicha transportación, se provee la irradiación de dichos cierres de contenedores con radiación de esterilización.