PT1601606E - Máquina para o tratamento asséptico de recipientes em instalação de engarrafamento - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO "MÁQUINA PARA O TRATAMENTO ASSÉPTICO DE RECIPIENTES NUMA INSTALAÇÃO DE ENGARRAFAMENTO"

CAMPO TÉCNICO E ANTECEDENTES DA TÉCNICA A presente invenção refere-se a uma máquina para o tratamento anti-séptico de recipientes na indústria de engarrafamento.

Nas instalações de engarrafamento e embalagem de recipientes para bebidas (e. g., garrafas), sob condições assépticas, a fim de evitar a contaminação, a área de tratamento do recipiente (por exemplo, no esterilizador, na máquina de enxaguar, na máquina de enchimento, na máquina capsuladora) deve ser devidamente isolada do ambiente exterior e mantida estéril. De acordo com uma primeira solução construtiva, as várias máquinas da instalação (e. g., o esterilizador, a máquina de enxaguar, a máquina de enchimento, a máquina capsuladora) são totalmente inseridas no interior de câmaras espaçosas, assépticas, mantidas em condições de sobrepressão em relação ao ambiente exterior por meio da utilização de ventiladores para injectar o ar filtrado por filtros absolutos, que tem, então, um fluxo unidireccional para fora EM correspondência com as aberturas necessárias para a entrada/saída dos recipientes para/a partir das câmaras nas quais as máquinas e os componentes da instalação estão inseridos. Desta maneira, é evitada a 1 possível entrada de microrganismos na área de tratamento dos recipientes.

No entanto, uma vez que as dimensões das máquinas, que são geralmente rotativas, são consideráveis, as dimensões das câmaras assépticas são tão grandes que se torna difícil controlar as mesmas e manter condições estéreis.

De acordo com outra solução, a fim de reduzir o tamanho das câmaras, apenas as áreas de processamento das máquinas são isoladas, deixando a parte restante das máquinas numa atmosfera não controlada.

Em máquinas rotativas, a área de processamento a ser isolada é definida entre uma parte rotativa e uma parte fixa e é necessário uma barreira entre a parte rotativa, na qual os órgãos de processamento (por exemplo, os bocais de esterilização de um esterilizador, ou as válvulas de enchimento de uma máquina de enchimento, ou as cabeças de fecho de uma máquina capsuladora, ...) e as paredes fixas, tal como o invólucro protector dirigido para o exterior da máquina ou dirigido para os órgãos de transmissão.

Com esta finalidade, têm sido utilizadas juntas feitas de material elastomérico, geralmente aplicadas à parte rotativa, que deslizam sobre a parte fixa normalmente metálica.

Tendo em consideração que as condições principais de fiabilidade da solução (superfície lisa, de deslizamento duro com baixo coeficiente de fricção e paralela à junta; baixas velocidades de deslizamento) contrastam com as consideráveis dimensões consideráveis das máquinas que impedem que se alcance 2 estas condições, devido às tolerâncias do processo de trabalho exigidas, fica prontamente evidente que as principais desvantagens desta solução são devidas ao rápido desgaste da junta com a consequente perda de vedação.

Outra solução conhecida proporciona a utilização de vedantes em labirinto, que superam os problemas de desgaste da junta, uma vez que os mesmos não implicam qualquer contacto fisico entre as partes em movimento relativo.

No entanto, a qualidade da vedação depende da distância entre as partes em movimento: à medida que a referida distância aumenta, a qualidade da vedação diminui, porém alcançar distâncias reduzidas (i. e.r dezenas de milímetros) é particularmente complexo e oneroso em máquinas tão grandes, porque a tolerância dos processos de trabalho mecânico é tal que torna difícil conseguir tais pequenas distâncias.

Além disso, com esta solução, é dado outro possível caminho para a troca de ar com o ambiente exterior por meio dos vedantes em labirinto e, deste modo, para se obter uma sobrepressão adequada é necessário um caudal maior de ar estéril com custos mais elevados e com o perigo da falta de isolamento. 0 documento GB 407672, de acordo com o preâmbulo da reivindicação 1, revela uma máquina que compreende meios de vedação que separa uma parte não estéril (geralmente rotativa) da máquina de uma parte (geralmente fixa) mantida sob condições estéreis e na qual transitam os recipientes tratados. O referido meio compreende um canal anular fixo, pelo menos parcialmente cheio com líquido, no qual desliza um elemento anular concêntrico, associado à parte rotativa. Substancialmente, os 3 meios de vedação incorporam uma armadilha. A parte fixa na qual os recipientes são tratados é mantida em sobrepressão em relação ao ambiente exterior.

DIVULGAÇÃO DA INVENÇÃO 0 objectivo da presente invenção é eliminar as desvantagens acima mencionadas, disponibilizando uma máquina para tratar recipientes em que a área de tratamento do recipiente é isolada do ambiente exterior de uma maneira extremamente simples e económica.

Os referidos objectivos são totalmente alcançados pela máquina da presente invenção que é caracterizada pelo teor das reivindicações apresentadas adiante.

De uma forma preferida, está presente um canal para cada nivel da máquina onde é necessário os meios de vedação e cada canal, de uma forma preferida, tem um dispositivo de transbordo através do qual qualquer excesso de líquido é eliminado, e um dispositivo de alarme conectado a uma unidade central de controlo que, quando o nível medido de liquido no canal é inferior a um limiar predeterminado, activa a injecção de líquido adicional no canal em questão.

Em correspondência com a área de entrada e/ou saída do recipiente na parte rotativa da máquina, pode ser proporcionada a interrupção de um leito ou aparelho de transporte do recipiente estéril para que se divida em dois e fique completamente separado e a entrada do aparelho de transporte e a 4 saído do aparelho de transporte, para tornar acessível a referida área de entrada e/ou saída.

MELHOR MODO PARA REALIZAR A INVENÇÃO

Esta e outras características tornar-se-ão mais prontamente evidentes a partir da seguinte descrição de uma forma de realização preferida, ilustrada puramente a título de exemplo não limitativo nas tabelas de desenho em anexo, em que: a Figura 1 ilustra, de forma esquemática, uma vista em planta de uma instalação de engarrafamento; a Figura 2 ilustra o conjunto máquina de enchimento- máquina capsuladora em maior pormenor; a Figura 3 ilustra a secção A-B da Figura 2 referente à maquina de enchimento; a Figura 4 ilustra a secção C-D da Figura 2 referente ao transportador de arranque entre a máquina de enchimento e a máquina capsuladora; a Figura 5 ilustra um pormenor do meio de vedação e da unidade central de controlo que controla o líquido nos canais de vedação.

Com referências às figuras, o número 1 de referência indica, globalmente, uma instalação de engarrafamento compreendendo uma máquina 2 de esterilização (por exemplo, do tipo que funciona por pulverização de soluções esterilizadoras), 5 uma máquina 3 de enxaguar uma máquina 4 de enchimento e, por último, uma máquina 5 capsuladora, todas do tipo rotativo.

Os recipientes 10 a serem tratados chegam às máquinas acima referidas por meio dos transportadores 6a de arranque de entrada e saem das mesmas por meio dos transportadores 6b de arranque de saida, que estão alojados em aparelhos de transporte ou leitos 7 que são estéreis porque são submetidos a condições de sobrepressão em relação ao ambiente exterior.

Os referidos leitos compreendem uma base de suporte que, normalmente, contém a motorização e os componentes em condições não estéreis, e suporta um túnel em condições de sobrepressão no interior do qual se encontram os elementos de transporte sob condições estéreis.

Originalmente, o leito 7 é dividido em dois e completamente separado em correspondência com a área de entrada/saida da parte rotativa da máquina para criar uma área 8 acessível a operadores, tendo uma largura de cerca de 0,5 a 1,5 m. Com referência às Figuras 2 e 3 em particular, uma máquina 4 de enchimento rotativa é ilustrada aí, proporcionada com uma pluralidade de estações 9 para o tratamento dos recipientes 10, consistindo em válvulas de enchimento espaçadas de modo idêntico numa circunferência.

Tangencial à circunferência e sincronizados com a plataforma rotativa da máquina de enchimento, encontram-se dois transportadores de arranque: o transportador (6a) de entrada para os recipientes vazios e o transportador (6b) de saída para os recipientes cheios. 6 0 ambiente para o tratamento ou processamento dos recipientes, no caso especifico o ambiente para o seu enchimento, é isolado do ambiente exterior, mas permite a entrada dos recipientes vazios e a saida dos recipientes cheios através de aberturas apropriadas, não ilustradas aqui, nas paredes que circunscrevem a área asséptica. 0 número 11 de referência indica uma área não estéril da máquina (que muitas vezes é uma parte rotativa), enquanto o número 12 indica uma área sob condições estéreis (que muitas vezes é uma parte fixa) onde transitam os recipientes 10 tratados. A parte 12 é mantida sob condições estéreis como consequência de uma sobrepressão criada no referido ambiente pela inserção de ar, alimentado pelas condutas 13 através de filtros 14 absolutos. A vedação entre a área 11 não estéril e a área 12 estéril é originalmente conseguida por meio de um canal 15 anular fixo parcialmente cheio com um liquido, no qual desliza um elemento 16 anular concêntrico associado, de forma hermética, à parte rotativa. 0 elemento 16 anular é parcialmente imerso no liquido do canal e move-se no interior do canal pela rotação da máquina. O liquido que, de uma forma preferida, é um liquido esterilizador capaz de eliminar a presença de quaisquer bactérias, por exemplo, uma solução de água e cloro, actua como um isolante evitando o contacto entre a área estéril e o ambiente exterior. 7

Obviamente, está presente um canal 15 com o respectivo elemento 16 anular para cada área da borda entre a área estéril e a área não estéril.

Devido à ligeira sobrepressão (alguns milibar) no interior da área 12 estéril ou câmara asséptica, é formada uma diferença 17 em altura (de alguns mm de coluna de água e igual à sobrepressão criada) no liquido presente no canal 15 situado em contacto com a câmara asséptica e a situada externamente ao elemento 16 anular em contacto com o ambiente exterior. A Figura 4 ilustra a aplicação dos canais 15 à máquina 5 capsuladora (ilustrada em meia secção) . A figura ilustra a utilização de dois canais 15 em níveis diferentes. A fim de assegurar a presença constante de líquido em cada um dos canais, é proporcionado um sistema de controlo de nível. 0 referido sistema, ilustrado na Figura 5, de uma forma preferida, compreende uma unidade 18 central de controlo individual e, para cada canal, uma sonda 19 para medir o nível imerso num copo 21 e uma válvula 20 reguladora capaz de recobrar líquido adicional de um reservatório, não ilustrado aqui, bem como um tubo 22 de transbordo inserido no copo e capaz de permitir um transbordo automático do líquido se for excedido um nível predeterminado (determinado pela colocação do próprio tubo), para evitar que o líquido derrame dentro da câmara asséptica.

Em essência, quando o nível medido pela sonda 19 no copo 21 é inferior a um nível mínimo predeterminado, a unidade central de controlo controla o influxo de líquido adicional para 8 dentro do copo. Existe um copo para cada nível de canal, ou pode haver múltiplos canais 15 conectados a um único copo desde que os referidos canais estejam situados no mesmo nível de altura do chão.

Com a presente invenção, e obtida uma vedação perfeita entre o ambiente asséptico e o ambiente exterior, com os meios 15, 16 de vedação, que incorporam substancialmente uma armadilha, não sujeita ao desgaste e com menos utilização de ar do que os vedantes em labirinto.

Além disso, a vedação é garantida, independentemente da qualidade dos processos de trabalho mecânico, consequentemente, os processos de trabalho específicos e dispendiosos não são necessários para as partes envolvidas com a vedação hermética da área asséptica.

Com a presente solução, os únicos caminhos para o escape de ar estéril do sistema, o que é inevitável, são apenas pelas portas de entrada e saída dos recipientes, garantindo um controlo mais eficaz sobre as condições de esterilidade do sistema com menos utilização de ar estéril. A presente invenção pode ser aplicada a qualquer máquina incluída numa instalação de engarrafamento, tais como uma máquina de esterilização, uma máquina de enxaguar,uma máquina de enchimento uma máquina capsuladora/de colocação de tampa.

Lisboa, 30 de Março de 2007 9

Claims (11)

1. REIVINDICAÇÕES 1. Máquina para o tratamento asséptico de recipientes (10) numa instalação de engarrafamento, do tipo rotativo proporcionada com uma pluralidade de estações (9) para tratar os recipientes e conformada de maneira a fazer com que o tratamento dos recipientes tenha lugar sob condições substancialmente estéreis, tendo um meio de vedação que separa uma área (11) não estéril (11) da máquina de uma área (12) mantida sob condições estéreis e onde transitam os recipientes (10) tratados, o referido meio compreendendo, pelo menos, um canal (15) anular fixo pelo menos, parcialmente cheio com liquido no qual desliza um elemento (16) anular concêntrico associado à parte (11) rotativa, caracterizada por ser proporcionado um aparelho de controlo de nivel para assegurar a presença constante de liquido em cada canal.
2. 2. Máquina como reivindicado na reivindicação 1, em que o liquido é um liquido estéril, tal como uma solução de água com substâncias esterilizadoras.
3. 3. Máquina como reivindicado na reivindicação 1, em que o referido meio de vedação incorpora uma armadilha.
4. 4. Máquina como reivindicado na reivindicação 1, em que a área (12) estéril é mantida em sobrepressão em relação ao ambiente exterior pela inserção de ar estéril através de filtros (14) absolutos. 1
5. 5. Máquina como reivindicado na reivindicação 1, em que está presente um canal (15) para cada nivel da máquina o meio de vedação é necessário.
6. 6. Máquina como reivindicado na reivindicação 1, em que cada canal (15) tem um dispositivo (22) de transbordo através do qual é eliminado o excesso de liquido.
7. 7. Máquina como reivindicado na reivindicação 1, em que o aparelho compreende uma sonda (19) de nivel para cada canal (15) conectada a uma unidade (18) central de controlo que, quando um nivel de liquido inferior a um limiar predeterminado é medido no canal, activa a injecção de liquido adicional para dentro do canal em questão.
8. 8. Máquina como reivindicado na reivindicação 1, em que em correspondência com a área de entrada e/ou saída do recipiente é interrompido um leito estéril ou aparelho (7) de transporte do recipiente, sendo, deste modo, dividido num aparelho de transporte de entrada e num aparelho de transporte de saída com a definição de uma área de acessibilidade (8) para a área de entrada e/ou saída da parte rotativa da máquina.
9. 9. Máquina como reivindicado na reivindicação 1, em que a área (12) estéril é uma parte fixa da máquina, enquanto a área (11) não estéril é uma parte rotativa da máquina.
10. 10. Máquina como reivindicado na reivindicação 8, em que a área de acessibilidade (8) tem uma largura de 0,5 - 1,5 m. 2
11. 11. Máquina como reivindicado na reivindicação 1, em que um tubo (22) de transbordo permite um escoamento automático do líquido se for excedido um nível predeterminado. Lisboa, 30 de Março de 2007 3