PT2822406T - Processo, sistema de dosagem e válvula doseadora para a dosagem assética de um aditivo líquido a um fluxo forçado de um produto básico - Google Patents

Description

DESCRIÇÃO

"PROCESSO, SISTEMA DE DOSAGEM E VÁLVULA DOSEADORA PARA A DOSAGEM ASSÉTICA DE UM ADITIVO LÍQUIDO A UM FLUXO FORÇADO DE UM PRODUTO BÁSICO"

ÁREA TÉCNICA A presente invenção refere-se a um processo para a dosagem assética de um aditivo liquido, em particular de um aditivo produzido e armazenado em condições asséticas, a um fluxo forçado de um produto básico que, em particular, é igualmente disponibilizado em condições asséticas, sendo que o aditivo é extraído em condições asséticas de um reservatório por meio de uma conduta de extração e é aduzido, através de uma secção de extremidade da conduta de extração, ao produto básico que escoa através de uma câmara do produto, bem como a um sistema de dosagem para a execução do processo e a uma válvula doseadora para o sistema de dosagem.

ESTADO DA TÉCNICA

Os aditivos asséticos líquidos do tipo referido anteriormente, tais como enzimas, aromas, tintas, lípidos, bactérias probióticas e outros nutrientes, são doseados a um produto alimentar que funciona como um produto básico assético do tipo referido anteriormente, de modo a provê-lo de propriedades particulares. Devido ao facto de estes aditivos poderem ser sensíveis ao calor, a adução destes aditivos ao produto básico é efetuada diretamente antes do seu enchimento e após o seu tratamento térmico para a eliminação de germes, por exemplo uma ultrapasteurização (tratamento térmico UHT), e, de um modo preferido, no âmbito de uma assim chamada dosagem em linha. A dosagem tem que ser efetuada em condições asséticas e com um aditivo estéril armazenado igualmente em condições asséticas, para que o produto básico produzido de forma assética e, deste modo, estéril durante o tratamento térmico não seja contaminado com germes durante a fase da dosagem. 0 documento DE 10337057 divulga um processo para o enchimento assético a frio de bebidas e o documento US 2002/172745 refere-se a um sistema para a aplicação em linha sobre bebidas.

Um caso de aplicação comum, no qual uma enzima é utilizada como um aditivo, é a produção de produtos com teor reduzido de lactose ou sem lactose. Aqui, a lactase é utilizada para a hidrólise enzimática da lactose. Estes produtos são consumidos sobretudo por pessoas que são afetadas pela falta de β-galactosidase no trato digestivo. Uma outra possibilidade de utilização para o leite com teor reduzido de lactose e substâncias relacionadas é o mercado para produtos de baixas calorias. Na hidrólise da lactose origina-se respetivamente uma molécula de D-glucose e de β-D-galactose [TÕPEL, 2004, pág. 99; [1] JELKE; Lebensmitteltechnologisches Seminar, Lactosefreie und -reduzierte Milchprodukte, 2004]. Cada uma destas moléculas tem um poder adoçante maior do que a lactose, de modo que pode ser produzido um produto substancialmente mais doce com um valor nutritivo inalterado. De modo a assegurar uma hidrólise praticamente completa da lactose, pode ser utilizada, por exemplo, a enzima β-galactosidase na produção. De modo a poder reduzir os custos processuais da hidrólise, foram desenvolvidos processos, nos quais a enzima é adicionada imediatamente antes do enchimento [1]. Neste caso existe a vantagem de que a fase de distribuição pode ser aproveitada como tempo de hidrólise e assim podem ser realizadas dosagens mais reduzidas da enzima. A taxa de dosagem da enzima em causa varia num intervalo de 0,2 até 4 mL de enzima/litro de produto básico (200 até 4000 ppm).

No documento da empresa Tetra Pak Processing GmbH, Tetra FlexDos™, Flexibles aseptisches Dosiersystem fur flussige Zusatzstoffe, PD 10080 de 2007-02, encontra-se descrito um sistema de dosagem, com o qual é efetuada uma dosagem assética em linha deste aditivo assético a uma produto básico, com utilização de um reservatório configurado sob a forma de um saco flexível, no qual se encontra armazenado um aditivo do tipo em causa. Para esta finalidade, o saco de 5 ou 10 litros pronto para ser usado, que foi enchido com o aditivo estéril em condições asséticas e que por sua vez se encontra alojado numa embalagem exterior em forma de balde, é suspenso no sistema de dosagem. Durante a dosagem, para transferir o aditivo a partir do saco para o produto básico, é utilizado um dispositivo de tubo flexível separado que funciona como um dispositivo de extração e que, antes da dosagem, é conectado ao saco através de um adaptador especial. O dispositivo de tubo flexível e o saco são produzidos e disponibilizados separadamente, sendo geralmente provenientes de fabricantes diferentes e são apenas unidos e ligados firmemente um ao outro no sistema de dosagem. Na extremidade do dispositivo de tubo flexível, afastada do adaptador, encontra-se disposta uma agulha de injeção, através da qual o aditivo é doseado ao produto básico num local de injeção, por meio de uma bomba peristáltica que atua pelo exterior sobre o dispositivo de tubo flexível. O local de injeção encontra-se num casquilho de uma tubagem, na qual escoa o produto básico. Neste caso, o local de injeção é configurado como uma câmara que funciona então como uma barreira de vapor esterilizadora quando um vapor esterilizado adequado escoa através da mesma. Duas membranas montadas em série, a primeira entre o envolvente e o espaço interior da câmara e a segunda entre o espaço interior da câmara e o espaço interior da tubagem, têm que ser perfuradas pela agulha de injeção, antes que a dosagem possa começar. 0 sistema de dosagem conhecido com o saco que é utilizado e com o dispositivo de tubo flexível separado apresenta desvantagens, em particular na zona do saco e do acoplamento do dispositivo de tubo flexível, bem como no local de injeção, e resultam em etapas de tratamento críticas que podem colocar em causa a segurança absolutamente necessária da esterilidade do processo de dosagem. A conexão de extração no saco pode estar exposta, antes do acoplamento do dispositivo de tubo flexível, a influências ambientais prejudiciais e/ou possíveis ações incorretas, as quais podem prejudicar a esterilidade das superfícies críticas unidas durante a operação de acoplamento e que conduzem o aditivo a dosear. Uma esterilização destas superfícies críticas após a conclusão do acoplamento já não é mais possível. Devido ao facto de o saco e o dispositivo de tubo flexível se encontrarem separados um do outro, respetivamente numa embalagem exterior, resulta por si só, devido a esta situação de armazenamento e de manuseamento, numa situação inicial relativamente dispendiosa e difícil para o utilizador, bem como numa possibilidade não apenas teórica da contaminação das superfícies críticas.

No local de injeção tem que se confiar que tem lugar uma esterilização suficiente da agulha de injeção durante a operação de perfuração e de penetração da mesma. Neste caso, não está definido ou condicionado o tempo de permanência da agulha de injeção na barreira de vapor, nem é possível um controlo da temperatura na agulha de injeção movida. Uma interrupção da dosagem é então problemática tendo em vista o estado da aplicação no lado interior, do aditivo sobre a agulha de injeção, quando esta é temporariamente removida da sua posição de dosagem devido a uma interrupção do processo e, porque o saco está ainda parcialmente cheio com um aditivo de alto valor e o último deve ainda ser consumido, é novamente colocada na sua posição de dosagem aquando da continuação da dosagem.

Tanto aquando do acoplamento do dispositivo de tubo flexível, como também aquando da esterilização da agulha de injeção não existem nenhumas condições programadas, reproduzíveis e inequivocamente especificadas; falhas acidentais e sistemáticas podem ocorrer e colocar em causa a segurança da dosagem assética. 0 propósito da presente invenção é o de encontrar um processo de acordo com o género e de propor um sistema de dosagem para a execução do processo, bem como uma válvula doseadora para o sistema de dosagem, que evitam as desvantagens do estado da técnica e asseguram uma dosagem assética que é caracterizada por condições programadas, reproduzíveis e inequivocamente especifiçadas e controladas. A presente invenção tem como objetivo, em particular, o de dosear quantidades mínimas asséticas de um aditivo até no máximo 250 ppm, diretamente ao fluxo forçado de um produto básico assético.

RESUMO DA INVENÇÃO O propósito é cumprido através de um processo com as caracteristicas da reivindicação 1. Configurações vantajosas do processo encontram-se descritas nas reivindicações dependentes. Um sistema de dosagem para a execução do processo é objeto da reivindicação dependente 11. Formas de realização vantajosas do sistema de dosagem encontram-se indicadas nas reivindicações dependentes. Uma válvula doseadora para o sistema de dosagem proposto é objeto da reivindicação dependente 19. Formas de realização vantajosas encontram-se indicadas nas reivindicações dependentes. A ideia subjacente à invenção consiste no facto de uma parte terminal da secção de extremidade da conduta de extração, independentemente da forma da sua configuração, ser pelo menos esterilizada em condições programadas, reproduzíveis e inequivocamente definidas e controladas, antes que chegue temporariamente à sua posição e disponibilidade de dosagem. No caso da parte terminal pode tratar-se de uma parte integral da secção de extremidade ou de uma parte concebida de forma separada da secção de extremidade, sendo que no último caso esta parte separada pode ser configurada com uma abertura de saida controlável, por exemplo sob a forma de uma pequena válvula doseadora. Neste caso, a parte terminal da secção de extremidade encontra-se ainda no exterior da câmara do produto, na qual tem lugar a dosagem, e zonas da parte terminal da secção de extremidade que, na sua posição de dosagem posterior no local da penetração, se situam dentro de um vedante aí necessário e, em relação à câmara do produto, para além disso no lado do vedante, afastado da câmara do produto, são incluídas na esterilização. Apenas após pelo menos esta esterilização que é efetuada, de um modo preferido, com monitorização da temperatura, a parte terminal da secção de extremidade chega à sua posição de dosagem, sendo que ainda não está estabelecida nenhuma ligação à câmara do produto, sendo esta posição designada por posição de espera. Na posição de espera, a parte terminal da secção de extremidade está vedada no seu local de penetração por meio do vedante que foi pelo menos esterilizado anteriormente. Agora, nestas condições inequivocamente definidas e controladas, uma ligação à câmara do produto é estabelecida e a dosagem assética é iniciada. A solução do ponto de vista processual, de acordo com a invenção, manifesta-se através das seguintes etapas de tratamento para a secção de extremidade, antes que a última aduza o aditivo ao produto básico: (a) a secção de extremidade é introduzida temporariamente, a partir de um lado, um pouco para dentro de uma câmara inicial ou permanentemente ai posicionada e é vedada no local de penetração a esta câmara inicial, sendo que a última pode ser opcionalmente aberta para a câmara do produto; (b) uma parte terminal da secção de extremidade que se projeta de forma estanque para dentro da câmara inicial é pelo menos esterilizada, sendo que todas as zonas da câmara inicial são igualmente incluídas neste tratamento; (c) a parte terminal da secção de extremidade é deslocada um pouco para dentro de uma câmara parcial que pode opcionalmente ser separada de forma estanque da câmara inicial, sendo que no final da deslocação a parte terminal está vedada no local de penetração à câmara parcial por meio de um vedante tratado conforme a etapa (b) de tratamento; (d) a câmara parcial é aberta para a câmara do produto.

De modo, por um lado, a reduzir o período de tempo entre a esterilização e o início da dosagem e, por outro lado, a impedir sobretudo uma queimadura do aditivo eventualmente sensível ao calor na zona esterilizada da secção de extremidade, é conveniente que um arrefecimento em condições estéreis seja efetuado a seguir à esterilização conforme a etapa (b) de tratamento. A esterilização é efetuada, de um modo em princípio conhecido, convenientemente com vapor estéril (vapor esterilizado) e o arrefecimento é efetuado convenientemente com ar esterilizado, sendo que, de acordo com uma outra proposta, este tratamento térmico é executado de forma controlada, na medida em que a esterilização e o arrefecimento são respetivamente efetuados com monitorização da temperatura. Apenas quando no local de medição da temperatura que, observado segundo a direção do respetivo fluido, se encontra disposto a jusante da parte terminal a tratar, da conduta de extração, é atingido um valor limite predefinido para a temperatura, o respetivo tratamento térmico é terminado. Neste caso, a esterilização é executada, de um modo vantajoso, a uma temperatura superior a 125 °C e o arrefecimento é efetuado até a uma temperatura inferior a 50 °C.

De modo a assegurar que o aditivo não cheque prematuramente à secção de extremidade, providencia-se durante o processo proposto para que a conduta de extração se mantenha livre do aditivo até à conclusão da etapa de tratamento (b) ou (c) e que apenas em seguida o aditivo seja transportado até ao local de saída da parte terminal.

Devido ao facto de não se poder excluir que, aquando do avanço até ao local de saida da parte terminal, o aditivo pode sair ai em quantidades mais ou menos reduzidas e que por este meio a dosagem pode ser adulterada, pelo menos inicialmente, uma outra proposta prevê que opcionalmente seja executada uma lavagem da câmara inicial com condensado estéril (condensado esterilizado) abaixo de uma temperatura de 50 °C. Esta lavagem pode ser executada após a etapa de tratamento (b) ou (c) , sendo que após a etapa de tratamento (c) tem que ser produzida, em primeiro lugar, a câmara inicial, antes que a lavagem seja iniciada. De modo a livrar a câmara inicial do condensado estéril ai remanescente após a lavagem, é conveniente que após a lavagem da câmara inicial esta seja soprada por meio de ar esterilizado.

Através de medidas metrológicas está assegurado que o aditivo seja doseado de forma proporcional à quantidade do produto básico em escoamento. A precisão de dosagem necessária é obtida quando o transporte do aditivo na conduta de extração e eventualmente também a extração a partir do reservatório são efetuados forçadamente de um modo em principio conhecido. O sistema de dosagem para a execução do processo de acordo com a invenção baseia-se, de um modo em princípio conhecido, num sistema de dosagem com uma secção de conduta de produto, através da qual escoa forçadamente o produto básico, e que está equipado com pelo menos um reservatório para o aditivo que está ligado a um correspondente local de dosagem, respetivamente através da conduta de extração. De um modo geral, estão previstos dois reservatórios que são operados em alternância, de modo a assegurar assim uma dosagem contínua. Além disso, estão previstos terceiros meios para o transporte forçado do aditivo, primeiros e segundos meios para a determinação da quantidade do produto básico e do aditivo, quartos meios para a disponibilização de vapor estéril e um dispositivo de controlo associado ao sistema de dosagem. A solução de acordo com a invenção é caracterizada por o local de dosagem associado ao respetivo reservatório estar previsto respetivamente no interior de uma válvula doseadora que, cada uma por si, forma a câmara do produto, na qual a secção de conduta de produto emboca e da qual a última desemboca, e forma a câmara inicial e a câmara parcial, bem como um encaixe para a secção de extremidade e a parte terminal.

Uma forma de realização vantajosa do sistema de dosagem prevê que aquela parte da câmara inicial que fica após a separação da câmara parcial apresenta um canal de entrada e um canal de saida, que podem opcionalmente ser bloqueados respetivamente através de uma correspondente válvula de bloqueio e sendo que o canal de entrada pode ser ligado, pelo menos, ao quarto meio para a disponibilização de vapor estéril. Um tratamento adicional da câmara inicial no âmbito de uma lavagem, de um arrefecimento ou de um sopro é facilmente possível por o canal de entrada poder ser ligado opcionalmente a um quinto meio para a disponibilização de condensado estéril e/ou a um sexto meio para a disponibilização de ar esterilizado.

Um controlo de que a esterilização é efetuada até a uma temperatura suficiente ou o arrefecimento é efetuado abaixo de uma temperatura suficiente é assegurado conveniente e facilmente por um sensor de temperatura se encontrar disposto no canal de saída ou a jusante, imediatamente a seguir ao canal de saída.

Uma segurança assética mais elevada em relação ao estado da técnica que ficou conhecido é conseguida por o reservatório e pelo menos a conduta de extração formarem uma unidade estéril no estado de entrega. Uma forma de realização preferida do reservatório prevê fabricá-lo como um saco flexível em copolímero de etileno e acetato de vinilo (EVA) semitransparente. Antes do enchimento do saco com o aditivo, a conduta de extração está ligada de forma firme e estanque ao saco. Esta ligação pode ser realizada, de um modo preferido, por encaixe perfeito e/ou por aderência, por exemplo sob a forma de um acoplamento elasticamente dúctil, de modo que resulta muito facilmente uma união do saco com a conduta de extração formando uma unidade ligada de forma firme e estanque. A ligação pode no entanto também ser concebida por união integral, por exemplo através de soldadura. Em qualquer caso, a unidade constituída pelo saco cheio com o aditivo e pela conduta de extração de um modo preferido fixada sobre este, em ligação com a agulha de injeção integrada, o tubo rígido com uma extremidade lisa ou o adaptador, pode ser acondicionada de forma estanque numa embalagem exterior de PE e ser submetida, na totalidade, a um tratamento adequado, por exemplo através de uma radiação esterilizadora, de um modo preferido uma radiação gama, com o objetivo de uma esterilização exterior. Esta solução de acordo com a invenção elimina de forma segura a possibilidade de outra forma existente, de prejudicar a esterilização da ligação, quando a última é apenas estabelecida após o enchimento do saco com o aditivo e antes da dosagem do aditivo assético ao produto básico assético.

De modo a criar também condições estéreis de forma sustentável na zona da conexão do saco à conduta de extração após o enchimento do saco com o aditivo, uma outra forma de realização prevê que nesta conexão se encontre disposta uma válvula para dobrar, com a qual é estabelecida uma ligação fluídica entre o espaço interior do saco e a conduta de extração através de uma rutura irreversível de uma barreira num ponto de rutura. A ligação à conduta de extração é apenas estabelecida pouco antes da colocação em funcionamento da dosagem, de modo que a conduta de extração fica completamente livre do aditivo até este momento.

Para que uma disposição deste género não possa apenas ser utilizada no sistema de dosagem de acordo com a invenção, mas também em sistemas de dosagem conhecidos, é vantajoso que a secção de extremidade da conduta de extração com a sua parte terminal integral seja configurada numa só peça como uma agulha de injeção. Noutros casos, em que a conduta de extração não emboca no local de dosagem através de uma agulha de injeção, mas, de acordo com o processo de dosagem proposto, encontra uma conexão no interior da válvula doseadora de acordo com a invenção, a secção de extremidade com a sua parte terminal integral pode também ser concebida numa só peça como um tubo com uma extremidade lisa que é rígido ou pode ser deformado ductilmente. 0 processo de dosagem e o sistema de dosagem para a execução do processo possibilitam no entanto também a utilização de uma secção de extremidade, na qual a parte terminal é concebida de forma separada da secção de extremidade e com uma abertura de saída controlável, por exemplo sob a forma de uma pequena válvula doseadora. Neste caso, a secção de extremidade pode novamente ser configurada como uma agulha de injeção ou um tubo com uma extremidade lisa que é rígido ou pode ser deformado ductilmente ou como um adaptador para o estabelecimento de uma ligação fluídica à parte terminal, sendo que então a secção de extremidade está ligada fluidicamente à parte terminal.

Uma válvula doseadora de acordo com a invenção para o sistema de dosagem é caracterizada, entre outros, pelos seguintes conjuntos: • um primeiro e um segundo dispositivos de vedação para a parte terminal da conduta de extração; • uma primeira manga que aloja a parte terminal da conduta de extração e a conduta de extração e que é acionada de forma axialmente deslocável com um segundo movimento de curso através de um acionamento por mola-êmbolo; • um dispositivo de aperto e de compressão que é movido de forma axialmente deslocável com o acionamento por mola-êmbolo, que fixa axial e radialmente a conduta de extração e que providencia a força de compressão no primeiro dispositivo de vedação para a produção de um efeito de vedação suficiente num primeiro vedante no local de penetração da parte terminal à câmara inicial.

Para além destes conjuntos, a válvula doseadora apresenta as seguintes caracteristicas: • um corpo da válvula disposto na secção de conduta de produto e que delimita a câmara do produto; • um elemento de fecho do corpo que fecha o corpo da válvula num lado, com uma abertura de passagem para a câmara do produto; • um pistão que encaixa no corpo da válvula a partir do seu lado afastado da abertura de passagem e que após um primeiro movimento de curso para uma das suas posições finais, ou seja a posição de fecho, se encosta, com uma superfície de assento do pistão, na zona circunferencial da abertura de passagem que é configurada como uma primeira superfície de assento; • uma reentrância do pistão formando uma câmara, prevista na superfície frontal do pistão virada para a abertura de passagem, a qual em conjunto com uma câmara que se encontra no elemento de fecho do corpo, entre a abertura de passagem e a extremidade deslocável da primeira manga no lado frontal, forma a câmara inicial, sendo que a câmara que se encontra no elemento de fecho do corpo está respetivamente ligada ao envolvente da válvula doseadora através de um canal de entrada e de um canal de saída; • um êmbolo obturador que está atravessado pela parte terminal da secção de extremidade e se encontra disposto sobre um pino de apoio que se encontra disposto na extremidade da primeira manga e se projeta para dento da câmara inicial.

No âmbito da invenção, o êmbolo obturador assume particular importância nas suas posições finais determinadas pelo segundo movimento de curso, ou seja uma posição de fecho e uma de abertura, tendo em consideração o segundo dispositivo de vedação previsto no mesmo e que atua sobre um segundo vedante: • na sua posição final produzida após o segundo movimento de curso através de uma mola de acionamento no acionamento por mola-êmbolo, ou seja na posição de fecho, o êmbolo obturador encosta-se de forma estanque na zona circunferencial da abertura de passagem que é configurada como uma segunda superfície de assento, sendo que na sua posição de fecho o êmbolo obturador separa, entre si e a reentrância do pistão, a câmara parcial da câmara inicial e o êmbolo obturador está vedado em relação à parte terminal através do segundo vedante comprimido axial e radialmente; • numa outra posição final do êmbolo obturador, produzida pelo segundo movimento de curso, ou seja a posição de abertura, o segundo vedante descolou-se da parte terminal por uma largura de uma fenda e todas as superfícies e zonas da câmara inicial são acessíveis para a aplicação de um fluido, ou seja do vapor estéril, do condensado estéril ou do ar esterilizado. A construção da válvula doseadora é simplificada quando a secção de extremidade do elemento de fecho do corpo, afastada do corpo da válvula, é configurada como um êmbolo de acionamento do acionamento por mola-êmbolo e está atravessada de forma deslocável e estanque pela primeira manga, quando uma correspondente caixa do acionamento é configurada em forma de pote e está atravessada pela primeira manga e ligada a esta por encaixe perfeito e por aderência e quando a mola de acionamento se apoia, por um lado, no êmbolo de acionamento e, por outro lado, na primeira manga, de um modo preferido numa placa de mola formada na mesma, de tal modo que a força restauradora da mola de acionamento desloca o êmbolo de acionamento para a sua posição de fecho.

Uma outra forma de realização prevê que a caixa do acionamento, no seu lado afastado do êmbolo de acionamento, transite numa caixa de aperto do dispositivo de aperto e de compressão, em forma de pote e delimitada por uma porca de capa, e que a porca de capa atue, através de superfícies de atuação cónicas, sobre uma pinça atravessada pela secção de extremidade, de tal modo que a secção de extremidade está fixada axial e radialmente através da pinça.

Uma vedação suficiente e duradoura do primeiro vedante em relação à parte terminal é assegurada por a pinça estar ligada a uma das extremidades de uma segunda manga alojada na primeira manga e completamente atravessada pela secção de extremidade e atuar axialmente sobre a segunda manga de tal modo que esta, com a sua outra extremidade, comprime axial e radialmente o primeiro vedante.

Uma vedação suficiente e duradoura do segundo vedante disposto no êmbolo obturador em relação à parte terminal é assegurada por o êmbolo obturador e o pino de apoio que encaixa no mesmo formarem uma câmara anelar cuneiforme que envolve a parte terminal, que se estreita do interior para o exterior e que aloja o segundo vedante. Na posição de fecho do êmbolo obturador, os flancos da câmara anelar cuneiforme estão de tal modo próximos que o segundo vedante está comprimido axial e radialmente e, deste modo, está vedado em relação à parte terminal. Na posição de abertura do êmbolo obturador, os flancos da câmara anelar cuneiforme estão de tal modo afastados que o segundo vedante se alarga e se encontra afastado da parte terminal por uma largura de uma fenda.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

Uma representação mais detalhada da invenção resulta da seguinte descrição e das figuras do desenho em anexo, bem como das reivindicações. Enquanto a invenção está realizada nas mais diversas configurações de um processo, de um sistema de dosagem e de uma válvula doseadora, um processo, um sistema de dosagem e uma válvula doseadora encontram-se descritos no desenho respetivamente numa forma de realização preferida. Mostram

Figura 1 numa representação esquemática muito simplificada, um sistema de dosagem para a execução do processo de acordo com a invenção, sendo que se encontra representado somente um único sistema de dosagem, enquanto geralmente pelo menos dois sistemas de dosagem são operados alternadamente;

Figura 2 numa representação em perspetiva, uma válvula doseadora cortada no seu plano meridiano, para o sistema de dosagem de acordo com a Figura 1, sendo que o plano meridiano está orientado perpendicularmente em relação à direção de escoamento do produto básico assético que escoa numa secção de conduta de produto e ao qual é doseado um aditivo assético, e a válvula doseadora se encontra na sua posição de espera;

Figura 3 numa representação em corte, a válvula doseadora cortada no seu plano meridiano de acordo com a Figura 2, na direção da visão ai assinalada por "B";

Figura 4 numa representação em corte, a válvula doseadora de acordo com a Figura 2, num outro plano meridiano, sendo que o correspondente traçado do corte se encontra assinalado por A-A na Figura 3;

Figura 5 a representação em corte da válvula doseadora de acordo com a Figura 3, sendo que esta se encontra agora na sua posição de esterilização e

Figura 6 a representação em corte da válvula doseadora de acordo com a Figura 3, sendo que esta se encontra agora nua sua posição de dosagem.

DESCRIÇÃO DETALHADA

Um sistema 10 de dosagem para a execução do processo de acordo com a invenção (Figura 1) está previsto, regra geral, pelo menos duas vezes, sendo que um primeiro sistema 10.1 de dosagem e um segundo sistema 10.2 de dosagem, para garantir uma operação de dosagem continua que tem que ser mantida durante um período de produção mais prolongado, encontram-se dispostos um ao lado do outro numa secção 12 de conduta de produto, através da qual escoa forçadamente um produto P básico assético e que conduz, por exemplo, a uma máquina 16 de enchimento. Ao sistema 10 de dosagem encontra-se associado um reservatório 18 para um aditivo Z assético líquido que está ligado a um local I de dosagem disposto na ou dentro da secção 12 de conduta de produto através de uma conduta 18a de extração. No caso de dois sistemas 10.1, 10.2 de dosagem que são operados alternadamente, ao primeiro sistema 10.1 de dosagem encontram-se associados um primeiro reservatório 18.1 e um primeiro local 1.1 de dosagem e ao segundo sistema 10.2 de dosagem encontram-se associados um segundo reservatório 18.2 e um segundo local 1.2 de dosagem. No que se segue, a descrição limita-se à estrutura geral de um sistema 10 de dosagem e já não se diferencia mais por componentes que existem necessariamente duas vezes no caso de dois sistemas 10.1, 10.2 de dosagem dispostos um ao lado do outro.

Na conduta 18a de extração está previsto um terceiro meio 22 para o transporte forçado do aditivo Z para o local I de dosagem, por exemplo uma bomba volumétrica rotativa, de um modo preferido uma bomba peristáltica. Numa bomba peristáltica, o mecanismo de transporte atua, pelo exterior, sobre a conduta 18a de extração configurada sob a forma de um tubo flexível ductilmente deformável, de tal modo que não existe nenhum contacto direto entre o mecanismo de transporte e o aditivo Z.

Uma outra possibilidade de transportar o aditivo Z forçadamente para o local I de dosagem consiste por exemplo em colocar o aditivo Z no reservatório 18 em regime de sobrepressão em relação à pressão no local de saida da conduta 18a de extração no local I de dosagem. Neste caso, pode tratar-se de uma aplicação de pressão sobre o reservatório 18 a partir do interior, por exemplo com ar esterilizado, ou também de uma aplicação de pressão mecânica, hidráulica ou pneumática a partir do exterior, quando o reservatório 18 é configurado sob a forma de um saco ductilmente deformável. No caso da primeira possibilidade referida, ou seja do transporte forçado, por exemplo, através de uma bomba peristáltica, a conduta 18a de extração é concebida, no local de saida de uma parte El terminal da sua secção E de extremidade (ver a este respeito a Figura 2), de forma aberta e, com efeito, sob a forma, por exemplo, de uma agulha 18b de injeção ou de um tubo 18c rígido ou ductilmente deformável com uma extremidade lisa. A parte El terminal é aqui uma parte integral da secção E de extremidade. No caso da segunda possibilidade referida, ou seja do transporte forçado, por exemplo, através da aplicação de pressão sobre o reservatório 18, a parte El terminal é concebida de forma separada da secção E de extremidade e com uma abertura de saída controlável, sendo que a secção E de extremidade pode novamente ser configurada como uma agulha 18b de injeção ou um tubo 18c rígido ou ductilmente deformável com uma extremidade lisa ou como um adaptador 18d para o estabelecimento de uma ligação fluídica à parte El terminal, e a secção E de extremidade está ligada fluidicamente e em condições asséticas à parte El terminal. Nesta forma de realização, no caso da parte El terminal pode tratar-se de uma pequena válvula doseadora controlável que se encontra posicionada permanentemente no local I de dosagem e, opcionalmente, está ligada temporariamente às diferentes configurações 18b, 18c ou 18d referidas anteriormente da secção E de extremidade. 0 sistema 10 de dosagem está equipado com um primeiro meio 14 disposto na secção 12 de conduta de produto, a montante do local I de dosagem, por exemplo com um caudalímetro, para a determinação da quantidade do produto P básico que ai escoa.

Além disso, está previsto um segundo meio 20, com o qual é determinada a quantidade do aditivo Z que escoa para o local I de dosagem. No caso do segundo meio 20 trata-se, numa forma de realização preferida, por exemplo, de uma balança de alta precisão, na qual o reservatório 18 se encontra suspenso através de uma suspensão 20a. O terceiro meio 22, ou seja a bomba peristáltica que é utilizada de um modo preferido, está ligada a um regulador 36 da velocidade de rotação. O primeiro e o segundo meios 14, 20, bem como o terceiro meio 22 em ligação com o regulador 36 da velocidade de rotação estão respetivamente ligados a um dispositivo 50 de controlo através de cabos 40, 42 e 44 de sinal, de modo que o aditivo Z pode ser doseado de forma proporcional à quantidade do produto P básico em escoamento. O sistema 10 de dosagem dispõe, além disso, de quartos meios 24 para a disponibilização de vapor D estéril (vapor esterilizado) para a esterilização, cuja temperatura pode ser adaptada, de um modo em principio conhecido, às condições de esterilização. Quando o vapor D estéril é conduzido através de quintos meios 24a, por exemplo através de um permutador de calor, sobre o qual é aplicada água W mole, então, através desta disposição, pode ser disponibilizado o condensado K estéril (condensado esterilizado) para a lavagem no âmbito do processo de acordo com a invenção. Para além disso, está previsto um sexto meio 24b para a disponibilização de ar L estéril (ar esterilizado), com o qual podem ser efetuados o arrefecimento e o sopro no âmbito do processo de acordo com a invenção. 0 vapor D estéril e o condensado K estéril são aduzidos através de uma primeira conduta 24c, comutável por meio de uma terceira válvula 30 de bloqueio, e o ar L esterilizado é aduzido através de uma segunda conduta 24d, comutável por meio de uma quarta válvula 32 de bloqueio, a uma terceira conduta 24e. A última pode ser comutada através de uma primeira válvula 26 de bloqueio e está conectada a uma válvula 100 doseadora. Esta continua, observado segundo a direção de escoamento do respetivo fluido F, que pode ser vapor D estéril, condensado K estéril ou ar L esterilizado, atrás da válvula 100 doseadora, podendo ai ser comutada através de uma segunda válvula 28 de bloqueio e emboca num esgoto 34. A temperatura do fluido F que escoa na terceira conduta 24e, a jusante da válvula 100 doseadora, pode ser medida através de um sensor 38 de temperatura que está ligado ao dispositivo 50 de controlo através de um quarto cabo 46 de sinal. Os sinais recebidos pelo dispositivo 50 de controlo são ai processados de acordo com o processo de acordo com a invenção e dai são gerados sinais de controlo para a válvula 100 doseadora que são transmitidos à última através de um cabo 48 de controlo. O local I de dosagem está previsto no interior da válvula 100 doseadora (Figura 1), sendo que a válvula 100 doseadora forma uma câmara RP do produto, na qual a secção 12 de conduta de produto emboca e da qual a última desemboca, e forma uma câmara R inicial e uma câmara Rl parcial, bem como um encaixe para a secção E de extremidade e a parte El terminal (Figuras 2, D ·

Aquela parte da câmara R inicial que fica após a separação da câmara Rl parcial apresenta um canal 104a de entrada e um canal 104b de saída (Figura 2), que podem opcionalmente ser bloqueados respetivamente através da correspondente válvula 26, 28 de bloqueio e sendo que o canal 104a de entrada pode ser ligado, pelo menos, ao quarto meio 24 para a disponibilização de vapor D estéril. O canal 104a de entrada pode ser ligado opcionalmente ao quinto meio 24a para a disponibilização de condensado K estéril e/ou ao sexto meio 24b para a disponibilização de ar L esterilizado. O sensor 38 de temperatura encontra-se disposto no canal 104b de saída ou a jusante, imediatamente a seguir ao canal 104b de saida.

No que se segue, a válvula 100 doseadora é descrita nas Figuras 2 a 6 a titulo de exemplo com base numa forma de realização, na qual a secção E de extremidade da conduta 18a de extração pode ser alojada sob a forma da agulha 18b de injeção. Por conseguinte, o reservatório 18 para o aditivo Z, configurado como um saco dúctil, em ligação com a agulha 18b de injeção, que há bastante tempo são conhecidos e implementados no estado da técnica, podem ser utilizados sem restrições na válvula 100 doseadora de acordo com a invenção, sem que nesta seja necessária qualquer alteração ou adaptação tendo em consideração o saco 18 e a agulha 18b de injeção. A válvula 100 doseadora apresenta a câmara RP do produto delimitada por um corpo 102 da válvula, sendo que a secção 12 de conduta de produto entra e sai do corpo 102 da válvula, respetivamente, através de dois casquilhos 102a conformados no corpo 102 da válvula que, de um modo preferido, se encontram dispostos de forma oposta (Figuras 2, 4) . De um modo preferido, perpendicularmente em relação ao eixo dos casquilhos 102a, o corpo 102 da válvula apresenta uma abertura não assinalada que está fechada de forma estanque por um elemento 104 de fecho do corpo por meio de uma junta 130 do corpo. O elemento 104 de fecho do corpo possui uma abertura 104g de passagem para a câmara RP do produto (Figura 3) . Uma primeira manga 114 que se encontra disposta de forma coaxial em relação à abertura 104g de passagem e que encaixa de forma deslocável a partir do exterior no elemento 104 de fecho do corpo, de forma estanque através de uma primeira e uma segunda juntas 136, 138 da manga, é acionada por um acionamento 200 por mola-êmbolo pressurizado e executa deste modo um segundo movimento h de curso. Neste caso, a secção de extremidade do elemento 104 de fecho do corpo, afastada do corpo 102 da válvula, é configurada como um êmbolo 104f de acionamento do acionamento 200 por mola-êmbolo e está atravessada de forma deslocável e estanque pela primeira manga 114. Uma correspondente caixa 106 do acionamento é configurada em forma de pote, formando em conjunto com o êmbolo 104f de acionamento, que no seu lado exterior tem uma segunda junta 134 do êmbolo, uma câmara 14 6 de acionamento, sobre a qual pode ser aplicado um fluido comprimido, de modo preferido ar SL de comando (Figura 2), e está atravessada pela primeira manga 114 e ligada à esta por encaixe perfeito e por aderência. Uma mola 126 de acionamento do acionamento 200 por mola-êmbolo apoia-se, por um lado, no êmbolo 104f de acionamento e, por outro lado, numa placa 114b de mola formada na primeira manga 114, de tal modo que a força restauradora da mola 126 de acionamento desloca a primeira manga 114 na direção da abertura 104g de passagem. Uma câmara que envolve a mola 12 6 de acionamento está ligada ao envolvente da válvula 100 doseadora através de pelo menos um furo 104c lateral. A caixa 106 do acionamento, no seu lado afastado do êmbolo 104f de acionamento, transita numa caixa 106a de aperto de um dispositivo 210 de aperto e de compressão, em forma de pote e delimitada por uma porca 108 de capa, sendo que a porca 108 de capa atua, através de superfícies de atuação cónicas, sobre uma pinça 120a atravessada pela secção E de extremidade, de tal modo que a secção E de extremidade que no presente caso é configurada, nesta zona, como uma haste 18e da agulha 18b de injeção está fixada axial e radialmente pela pinça 120a e em relação à mesma. A pinça 120a termina, por outro lado, numa peça 120 de ligação que está ligada a uma segunda manga 116 disposta na primeira manga 114. A primeira manga 114 está fixada no fundo da caixa 106 do acionamento entre uma anilha 122, que por um lado se encosta ao fundo e está fixada por um primeiro anel 124 de retenção imobilizado na caixa 106a de aperto, e um terceiro anel 148 de retenção que se encontra alojado na primeira 114 manga. A segunda manga 116, na sua extremidade afastada da peça 120 de ligação, apoia-se numa manga 118 de compressão disposta igualmente na primeira manga 114, formando um primeiro dispositivo 220 de vedação em interação uma com a outra. O primeiro dispositivo 220 de vedação está completamente atravessado pela secção E de extremidade e veda, em interação com o dispositivo 210 de aperto e de compressão, a parte El terminal da secção E de extremidade em relação à primeira manga 114, diretamente ou, tal como no presente caso, indiretamente através de um primeiro vedante 140 comprimido axial e radialmente. A força axial necessária para esta compressão é produzida originalmente pela porca 108 de capa e transmitida para a segunda manga 116 através da pinça 120a.

Um pistão 110 encaixa no corpo 102 da válvula a partir do lado afastado da abertura 104g de passagem e após um primeiro movimento H de curso para uma das suas posições finais, ou seja a posição de fecho, encosta-se, com uma superfície 110b de assento do pistão, na zona circunferencial da abertura 104g de passagem que é configurada como uma primeira superfície 104d de assento. Uma haste de acionamento do pistão 110 e o seu local de penetração através do corpo 102 da válvula não se encontram representados. O pistão 110 e o local de penetração estão ligados por união integral através de uma junta de expansão não assinalado, de um modo preferido de um fole ou de um tubo ondulado. 0 corpo 102 da válvula está ligado respetivamente através de uma união 112 com anel de aperto, por um lado, ao elemento 104 de fecho do corpo e, por outro lado, a uma peça obturadora não representada que constitui o local de penetração e a fixação da junta de expansão.

Na superfície frontal do pistão 110, virada para a abertura 104g de passagem, está prevista uma reentrância 110a do pistão formando uma câmara (Figura 3) , a qual em conjunto com uma câmara que se encontra no elemento 104 de fecho do corpo, entre a abertura 104g de passagem e a extremidade deslocável da primeira manga 114 no lado frontal, forma a câmara R inicial, sendo que a câmara que se encontra no elemento 104 de fecho do corpo está respetivamente ligada ao envolvente da válvula 100 doseadora através do canal 104a de entrada e do canal 104b de saída para o fluido F que pode ser vapor D estéril, condensado K estéril ou ar L esterilizado (Figura 2). A válvula 100 doseadora apresenta além disso um êmbolo 128 obturador que está atravessado pela parte El terminal da secção E de extremidade e se encontra disposto sobre um pino 114a de apoio que se encontra disposto na extremidade da primeira manga 114 e se projeta para dento da câmara R inicial, de um modo preferido de forma deslocável com uma limitação axial e radial insignificante. Na sua posição final produzida após o segundo movimento h de curso através da força restauradora da mola 126 de acionamento, ou seja na sua posição de fecho, o êmbolo 128 obturador encosta-se de forma estanque, de um modo preferido com uma primeira junta 132 do êmbolo, na zona circunferencial da abertura 104g de passagem que é configurada como uma segunda superfície 104e de assento. Nesta posição de fecho, o êmbolo 128 obturador separa, entre si e a reentrância 110a do pistão, a câmara Rl parcial da câmara R inicial e o êmbolo 128 obturador está vedado em relação à parte El terminal através de um segundo vedante 142 comprimido axial e radialmente no âmbito de um segundo dispositivo 230 de vedação. Numa outra posição final do êmbolo 128 obturador, produzida pelo segundo movimento h de curso, ou seja a sua posição de abertura, o segundo vedante 142 descolou-se da parte El terminal por uma largura de uma fenda, devido à sua própria elasticidade intrínseca e todas as superfícies e zonas da câmara R inicial são acessíveis para a aplicação do fluido F. A compressão e o alargamento do segundo vedante 142 são alcançados, de um modo preferido, por o êmbolo 128 obturador e o pino 114a de apoio que encaixa no mesmo formarem uma câmara anelar cuneiforme que envolve a parte El terminal, que se estreita do interior para o exterior e que aloja o segundo vedante 142. Na posição de fecho do êmbolo 128 obturador, os flancos da câmara anelar cuneiforme estão de tal modo próximos que o segundo vedante 142 está comprimido axial e radialmente e, deste modo, está vedado em relação à parte El terminal. Na posição de abertura do êmbolo 128 obturador, os flancos da câmara anelar cuneiforme estão de tal modo afastados que o segundo vedante 142 se alarga devido ao efeito da sua própria elasticidade e se encontra afastado da parte El terminal por uma largura de uma fenda. Neste estado alargado do segundo vedante 142, o mesmo pode ser submetido a uma lavagem em todos os lados com o fluido F, uma vez que o pino 114a de apoio, de um modo preferido, por um lado, é configurado de forma oca no interior até ao segundo vedante 142 e, por outro lado, este espaço oco está ligado fluidicamente ao envolvente do pino 114 de apoio e do êmbolo 128 obturador, ou seja à câmara R inicial, através de pelo menos um canal 114c. 0 êmbolo 128 obturador encontra-se colocado sobre o pino 114a de apoio, de um modo preferido com uma folga radial reduzida, e está ai fixado axialmente através de um segundo anel 144 de retenção. Esta montagem é igualmente configurada de forma a permitir a passagem de fluidos através de passagens adequadas não assinaladas na haste do êmbolo 128 obturador (ver a este respeito também a Figura 5). A estrutura da válvula 100 doseadora foi descrita anteriormente com base nas Figuras 2 até 4, nas quais se encontra na assim chamada posição de espera, e na Figura 5, na qual se encontra na posição de esterilização. A Figura 1 mostra a incorporação da válvula 100 doseadora no sistema 10 de dosagem. Na posição de espera de acordo com as Figuras 2 até 4, sobre a câmara 146 de acionamento não está aplicado o fluido comprimido, ou seja o ar SL de comando (Figura 2) . Sob a influência da força restauradora da mola 126 de acionamento, o êmbolo 128 obturador é pressionado para a sua posição de fecho com vedação, sobre uma segunda superfície 104e de assento. O primeiro e o segundo vedantes 140, 142 vedam a agulha 18b de injeção da forma anteriormente descrita. A câmara RI parcial formada, no essencial, pela reentrância 110b do pistão, formando uma câmara, está separada da câmara R inicial (Figura 2) por meio do êmbolo 128 obturador (ver também as Figuras 3 e 4) . Entre a câmara Rl parcial e a câmara RP do produto delimitada pelo corpo 102 da válvula ainda não existe nenhuma ligação fluidica, uma vez que o pistão 110 se encontra, com a sua superfície 110b de assento do pistão, ainda na sua posição de fecho sobre a correspondente primeira superfície 104d de assento (Figura 3) .

Na posição de esterilização de acordo com a Figura 5, o êmbolo 128 obturador encontra-se deslocado para a sua posição de abertura através da aplicação de ar SL de comando sobre a câmara 146 de acionamento. O primeiro vedante 140 fica comprimido e o segundo vedante 142 está radialmente alargado, de modo que a parte El terminal fica permanentemente posicionada e vedada no primeiro vedante 140 e, a partir daí, encaixa-se na câmara R inicial de forma a poder ser submetida livremente a uma lavagem com qualquer fluido F. O fluido F, ou seja o vapor D estéril para a esterilização, o ar L esterilizado para o arrefecimento, o condensado K estéril para a lavagem ou ar L esterilizado para o sopro, pode ser aduzido através do canal 104a de entrada.

Na posição de abertura do êmbolo 128 obturador, quando o pistão 110 foi igualmente deslocado para a sua posição de abertura pelo primeiro movimento H de curso, após a execução de uma dosagem assética, quando a secção 12 de conduta de produto é habitualmente submetida, conforme previsto, a uma limpeza química, a uma assim chamada limpeza CIP (cleaning in place), por meio de um ácido e/ou de uma base e de água de lavagem, pode também ser executada uma correspondente limpeza CIP de todas as zonas relevantes da válvula 100 doseadora, sendo que o respetivo produto de limpeza pode ser aduzido através da secção 12 de conduta de produto ou ser evacuado através do canal 104b de saída.

Após a esterilização, o arrefecimento e, eventualmente, a lavagem com o subsequente sopro de acordo com a Figura 5, o êmbolo 128 obturador é deslocado, após a supressão do ar SL de comando e sob a força restauradora da mola 126 de acionamento, em primeiro lugar novamente para a sua posição de fecho, ou seja a assim chamada posição de espera de acordo com as Figuras 2 até 4. Em seguida, o pistão 110 pode ser deslocado para a sua posição de abertura pelo primeiro movimento H de curso e a câmara Rl parcial pode ser aberta para a câmara RP do produto, na qual escoa o produto P básico. A válvula 100 doseadora encontra-se agora na posição de dosagem de acordo com a Figura 6, na qual o aditivo Z é doseado de forma proporcional à quantidade do produto P básico em escoamento, através da abertura de saída da parte El terminal da secção E de extremidade, no presente caso da agulha 18b de injeção.

Em vez da agulha 18b de injeção pode ser utilizado analogamente da mesma forma um tubo 18c rígido ou ductilmente deformável com uma extremidade lisa. A parte El terminal (Figura 3) da secção E de extremidade pode também ser concebida de forma separada da última e com uma saída de abertura controlável. Esta seria então, por exemplo, uma pequena válvula doseadora. O acoplamento opcional desta pequena válvula doseadora à secção E de extremidade pode então ser efetuado, por exemplo, novamente através de uma agulha 18b de injeção, de um tubo 18c rígido ou ductilmente deformável com uma extremidade lisa ou de um adaptador 18d para o estabelecimento de uma ligação fluídica, sendo que as restantes características da solução do ponto de vista processual, de acordo com a invenção, têm que ser transferidas analogamente a estas circunstâncias.

De modo a conseguir de forma adequada a segurança que é conseguida na zona da válvula 100 doseadora através do processo proposto para a dosagem assética também na zona de um reservatório 18 configurado como um saco e da sua ligação à conduta 18a de extração, é proposto que o saco 18 e pelo menos a conduta 18a de extração formem uma unidade estéril no estado da entrega e nesta configuração sejam utilizados no sistema 10 de dosagem (Figura 1). As caracteristicas essenciais desta unidade, o seu pré e pós-tratamento são descritos brevemente no que se segue. O saco 18 que, de um modo preferido, possui uma capacidade volumétrica, por exemplo, de 5 ou 10 litros, para um armazenamento estéril de aditivos Z asséticos líquidos, tais como por exemplo enzimas, aromas, tintas, lípidos, bactérias probióticas e outros nutrientes, é no seu estado não enchido um objeto plano retangular constituído por um material plástico adequado, tal como é utilizado, na sua forma fundamental, na tecnologia médica. Como forma inicial é utilizada regra geral, uma película tubular com um diâmetro adequado que é confecionada com um comprimento axial necessário e é então fechada nas duas extremidades abertas através de soldadura, sendo que nas ou dentro destas extremidades são então realizadas as respetivas medidas, particularidades e requisitos específicos por aplicação. É constituído, de um modo preferido, por copolímero de etileno e acetato de vinilo (EVA) semitransparente com proteção solar.

Numa conexão ao dispositivo de extração que contém, pelo menos, a conduta 18a de extração, a qual é concebida, de um modo preferido, como um casquilho, encontra-se disposta, acessível no casquilho pelo exterior, uma assim chamada válvula para dobrar, com a qual é estabelecida uma ligação fluidica entre o espaço interior do saco 18 e o dispositivo de extração, através de uma rutura irreversível de uma barreira num ponto de rutura. 0 dispositivo de extração é constituído pela conduta 18a de extração já descrita anteriormente, de um modo preferido por um tubo flexível de extração, estando ligada de forma firme e estanque à conexão referida anteriormente através de um acoplamento. Neste caso pode tratar-se de uma ligação por encaixe perfeito e/ou por aderência ou então por união integral. Na extremidade da conduta 18a de extração, afastada do acoplamento, a mesma emboca na agulha 18b de injeção descrita, com a qual o aditivo Z é doseado, em condições asséticas, ao produto P básico que escoa na secção 12 de conduta de produto. Observado segundo a direção de fluxo do aditivo Z, o dispositivo de extração apresenta, a montante da agulha 18b de injeção, uma válvula de retenção e, a montante desta, um filtro. A barreira da válvula para dobrar é quebrada no ponto de rutura apenas após a suspensão do saco 18 no sistema 10 de dosagem através de uma suspensão de três pontos preferida e pouco antes da colocação em funcionamento da dosagem assética. O saco 18 e o dispositivo de extração ligado de forma firme a este e fixado sobre o mesmo são esterilizados como uma unidade interligada com um meio adequado. Isto é efetuado já antes do enchimento do saco com o aditivo Z. A válvula para dobrar referida anteriormente possui um estreitamento e este funciona como um ponto de rutura. Um momento de flexão suficiente, transversal em relação ao eixo longitudinal da válvula para dobrar conduz a uma rutura total da válvula para dobrar neste ponto, de modo que a válvula para dobrar é separada em duas partes. A válvula para dobrar é introduzida, pela extremidade livre da primeira parte, na conexão e é aí deslocada axialmente até que após a rutura da válvula para dobrar no ponto de rutura, a primeira parte separada e menor no que diz respeito ao diâmetro chegue ao saco 18, de modo que está assegurado um acesso livre a partir do espaço interior do saco 18 através de uma passagem interior ao dispositivo de extração, a qual foi apenas desbloqueada devido à rutura na segunda parte.

Um processo para o enchimento do saco 18 com o aditivo Z líquido, para o armazenamento do aditivo Z no saco 18 e para a extração do aditivo Z do saco 18, respetivamente em condições asséticas e executado com um saco 18, tal como foi descrito anteriormente, é executado nas etapas indicadas no que se segue: • Um saco de embalagem exterior é fechado de forma completamente hermética em volta do saco 18 através da soldadura do seu lado ainda aberto. • 0 saco 18 com a embalagem exterior é transportado para o sistema, aí é retirado do saco de embalagem exterior e posicionado no sistema 10 de dosagem, na sua posição suspensa através da suspensão de três pontos (Figura 1). Para a proteção contra danos durante o transporte, o saco de embalagem exterior, por sua vez, pode ser alojado numa embalagem de transporte, por exemplo numa caixa de cartão. • A agulha 18b de injeção na extremidade do dispositivo de extração é alojada na válvula 100 doseadora correspondentemente às Figuras 2 até 6 e à respetiva descrição anterior.

• Em termos temporais, pouco antes da dosagem do aditivo Z líquido ao produto P básico que escoa na secção 12 de conduta de produto, é estabelecida uma ligação fluídica entre o espaço interior do saco 18 e o dispositivo de extração através da rutura da barreira no ponto de rutura na válvula para dobrar. • De forma controlada pelo dispositivo 50 de controlo, o aditivo Z liquido é transportado de forma forçada e proporcional à quantidade do produto básico em escoamento, a partir do saco 18 para o local de saida da agulha 18b de injeção, através de terceiros meios 22 que atuam pelo exterior sobre a conduta 18b de extração.

LISTA DOS ÍNDICES DE REFERÊNCIA DAS ABREVIATURAS UTILIZADAS 10 sistema de dosagem 10.1 primeiro sistema de dosagem 10.2 segundo sistema de dosagem 12 secção de conduta de produto (para o produto P básico) 14 primeiro meio (para a determinação da quantidade do produto P básico) 16 máquina de enchimento (ou equipamento de processo, de um modo geral) 18 reservatório (por exemplo recipiente flexível ou rígido) 18.1 primeiro reservatório 18.2 segundo reservatório 18a conduta de extração (por exemplo tubo flexível; tubagem rígida ou dúctil) 18b agulha de injeção (secção E de extremidade) 18c tubo com extremidade lisa (secção E de extremidade) 18d adaptador (secção E de extremidade) 18e haste (por exemplo haste da agulha) 20 segundo meio (para a determinação da quantidade do aditivo Z) 20a suspensão 22 terceiro meio (para o transporte forçado do aditivo Z; por exemplo bomba peristáltica) 24 quarto meio (para a disponibilização de vapor D estéril) 24a quinto meio (para a disponibilização de condensado K estéril; por exemplo permutador de calor) 24b sexto meio (para a disponibilização de ar esterilizado) 24c primeira conduta 24d segunda conduta 24e terceira conduta 26 primeira válvula de bloqueio 28 segunda válvula de bloqueio 30 terceira válvula de bloqueio 32 quarta válvula de bloqueio 34 esgoto 36 regulador da velocidade de rotação 38 sensor de temperatura 40 primeiro cabo de sinal 42 segundo cabo de sinal 44 terceiro cabo de sinal 46 quarto cabo de sinal 48 cabo de controlo 50 dispositivo de controlo 100 válvula doseadora 102 corpo da válvula 102a casquilho 104 elemento de fecho do corpo 104a canal de entrada 104b canal de salda 104c furo lateral 104d primeira superfície de assento 104e segunda superfície de assento 104f êmbolo de acionamento 104g abertura de passagem 106 caixa do acionamento 106a caixa de aperto 108 porca de capa 110 pistão 110a reentrância do pistão 110b superfície de assento do pistão 112 união com anel de aperto 114 primeira manga 114a pino de apoio 114b placa de mola 114c canal 116 segunda manga 118 manga de compressão 120 peça de ligação 120a pinça 122 anilha 124 primeiro anel de retenção 126 mola de acionamento 128 êmbolo obturador 130 junta do corpo 132 primeira junta do êmbolo 134 segunda junta do êmbolo 136 primeira junta da manga 138 segunda junta da manga 140 primeiro vedante (para a secção E de extremidade) 142 segundo vedante (para a secção E de extremidade) 144 segundo anel de retenção 146 câmara de acionamento 148 terceiro anel de retenção 200 acionamento por mola-êmbolo 210 dispositivo de aperto e de compressão 220 primeiro dispositivo de vedação 230 segundo dispositivo de vedação D vapor estéril (vapor esterilizado) E secção de extremidade (da conduta 18a de extração)

El parte terminal da secção E de extremidade F fluido (L, D; K) I local de dosagem, geral 1.1 primeiro local I de dosagem 1.2 segundo local I de dosagem K condensado estéril (condensado esterilizado) L ar estéril (ar esterilizado) P produto básico R câmara inicial

Rl câmara parcial (separável da câmara R inicial) RP câmara do produto SL ar de comando W água mole Z aditivo H primeiro movimento de curso (curso do pistão) h segundo movimento de curso (curso do acionamento 200 por mola-êmbolo)

Claims (23)

1. REIVINDICAÇÕES

   1. Processo para a dosagem assética de um aditivo (Z) liquido a um fluxo forçado de um produto (P) básico, sendo que o aditivo (Z) é extraído em condições asséticas de um reservatório (18) por meio de uma conduta (18a) de extração e é aduzido, através de uma secção (E) de extremidade da conduta (18a) de extração, ao produto (P) básico que escoa através de uma câmara (RP) do produto, caracterizado pelas seguintes etapas de tratamento para a secção (E) de extremidade, antes que a última aduza o aditivo (Z) ao produto (P) básico: (a) a secção (E) de extremidade é introduzida temporariamente, a partir de um lado, um pouco para dentro de uma câmara (R) inicial ou permanentemente aí posicionada e é vedada no local de penetração a esta câmara (R) inicial, sendo que a última pode ser opcionalmente aberta para a câmara (RP) do produto; (b) uma parte (El) terminal da secção (E) de extremidade que se projeta de forma estanque para dentro da câmara (R) inicial é pelo menos esterilizada, sendo que todas as zonas da câmara (R) inicial são igualmente incluídas neste tratamento; (c) a parte (El) terminal da secção (E) de extremidade é deslocada um pouco para dentro de uma câmara (Rl) parcial que pode opcionalmente ser separada de forma estanque da câmara (R) inicial, sendo que no final da deslocação a parte (El) terminal está vedada no local de penetração à câmara (Rl) parcial por meio de um vedante tratado conforme a etapa (b) de tratamento; (d) a câmara (Rl) parcial é aberta para a câmara (RP) do produto.
2. 2. Processo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por um arrefecimento em condições estéreis ser efetuado a seguir à esterilização conforme a etapa (b) de tratamento.
3. 3. Processo de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por a esterilização ser efetuada com vapor (D) estéril e o arrefecimento ser efetuado com ar (L) esterilizado.
4. 4. Processo de acordo com a reivindicação 2 ou 3, caracterizado por a esterilização e o arrefecimento serem respetivamente efetuados a jusante da parte (El) terminal a tratar, com monitorização da temperatura.
5. 5. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 4, caracterizado por a esterilização ser executada a uma temperatura superior a 125 °C e o arrefecimento ser efetuado até a uma temperatura inferior a 50 °C.
6. 6. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por a conduta (18a) de extração se manter livre do aditivo (Z) até à conclusão da etapa de tratamento (b) ou (c) e por em seguida o aditivo (Z) ser transportado até ao local de saida da parte (El) terminal.
7. 7. Processo de acordo com a reivindicação 6, caracterizado por opcionalmente ser executada uma lavagem da câmara (R) inicial com condensado (K) estéril abaixo de uma temperatura de 50 °C.
8. 8. Processo de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por após a lavagem da câmara (R) inicial, esta ser soprada por meio de ar (L) esterilizado.
9. 9. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o transporte do aditivo (Z) na conduta (18a) de extração ser efetuado forçadamente.
10. 10. Processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado por o aditivo (Z) ser doseado de forma proporcional à quantidade do produto básico em escoamento.
11. 11. Sistema (10; 10.1, 10.2) de dosagem para a execução do processo de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, com uma secção (12) de conduta de produto, através da qual escoa forçadamente o produto (P) básico, com pelo menos um reservatório (18; 18.1, 18.2) para o aditivo (Z) que está ligado a um correspondente local (I; 1.1, 1.2) de dosagem, disposto na ou dentro da secção (12) de conduta de produto, respetivamente através da conduta (18a) de extração, com terceiros meios (22) para o transporte forçado do aditivo (Z), com primeiros e segundos meios (14, 20) para a determinação da quantidade do produto (P) básico e do aditivo (Z) , com quartos meios (24) para a disponibilização de vapor (D) estéril e com um dispositivo (50) de controlo associado ao sistema (10; 10.1, 10.2) de dosagem, caracterizado por o local (I; 1.1, 1.2) de dosagem estar previsto no interior de uma válvula (100) doseadora que forma a câmara (RP) do produto, na qual a secção (12) de conduta de produto emboca e da qual a última desemboca, e forma a câmara (R) inicial e a câmara (Rl) parcial, bem como um encaixe para a secção (E) de extremidade e a parte (El) terminal.
12. 12. Sistema de dosagem de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por aquela parte da câmara (R) inicial que fica após a separação da câmara (Rl) parcial apresentar um canal (104a) de entrada e um canal (104b) de saída, que podem opcionalmente ser bloqueados respetivamente através de uma correspondente válvula (26, 28) de bloqueio e sendo que o canal (104a) de entrada pode ser ligado, pelo menos, ao quarto meio (24) para a disponibilização de vapor (D) estéril.
13. 13. Sistema de dosagem de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por o canal (104a) de entrada poder ser ligado opcionalmente a um quinto meio (24a) para a disponibilização de condensado (K) estéril e/ou a um sexto meio (24b) para a disponibilização de ar (L) esterilizado.
14. 14. Sistema de dosagem de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracterizado por um sensor (38) de temperatura se encontrar disposto no canal (104b) de saída ou a jusante, imediatamente a seguir ao canal (104b) de saída.
15. 15. Sistema de dosagem de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 14, caracterizado por o reservatório (18) e pelo menos a conduta (18a) de extração formarem uma unidade estéril no estado de entrega.
16. 16. Sistema de dosagem de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 15, caracterizado por a secção (E) de extremidade com a sua parte (El) terminal integral ser configurada numa só peça como uma agulha (18b) de injeção ou um tubo (18c) com uma extremidade lisa.
17. 17. Sistema de dosagem de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 15, caracterizado por a parte (El) terminal ser concebida de forma separada da secção (E) de extremidade e com uma abertura de salda controlável, por a secção (E) de extremidade ser configurada como uma agulha (18b) de injeção ou um tubo (18c) com uma extremidade lisa ou como um adaptador (18d) para o estabelecimento de uma ligação fluidica à parte terminal e por a secção (E) de extremidade estar ligada fluidicamente à parte (El) terminal.
18. 18. Sistema de dosagem de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 17, caracterizado por o reservatório (18) ser configurado sob a forma de um saco flexível e por o saco (18) cheio com o aditivo (Z) e pelo menos a conduta (18a) de extração estarem acondicionados de forma estanque numa embalagem exterior de PE e submetidos a uma radiação gama, com o objetivo de uma esterilização exterior.
19. 19. Válvula (100) doseadora para um sistema (10) de dosagem de acordo com qualquer uma das reivindicações 11 a 18, caracterizada • por um corpo (102) da válvula disposto na secção (12) de conduta de produto e que delimita a câmara (RP) do produto, • por um elemento (104) de fecho do corpo que fecha o corpo (102) da válvula num lado, com uma abertura (104g) de passagem para a câmara (RP) do produto, • por uma primeira manga (114) que se encontra disposta de forma coaxial em relação à abertura (104g) de passagem e encaixa de forma deslocável e estanque a partir do exterior no elemento (104) de fecho do corpo e que é acionada por um acionamento (200) por mola-êmbolo pressurizado e executa deste modo um segundo movimento (h) de curso, • por um dispositivo (210) de aperto e de compressão que está atravessado pela secção (E) de extremidade e que fixa a última axial e radialmente, • por um primeiro dispositivo (220) de vedação alojado no interior da primeira manga (114) e que está atravessado pela secção (E) de extremidade e que veda, em interação com o dispositivo (210) de aperto e de compressão, a parte (El) terminal da secção (E) de extremidade em relação à primeira manga (114), direta ou indiretamente através de um primeiro vedante (140) comprimido axial e radialmente, • por um pistão (110) que encaixa no corpo (102) da válvula a partir do lado afastado da abertura (104g) de passagem e que após um primeiro movimento (H) de curso para uma das suas posições finais se encosta, com uma superfície (110b) de assento do pistão, na zona circunferencial da abertura (10 4 g) de passagem que é configurada como uma primeira superfície (104d) de assento, • por uma reentrância (110a) do pistão formando uma câmara, prevista na superfície frontal do pistão (110) virada para a abertura (104g) de passagem, a qual em conjunto com uma câmara que se encontra no elemento (104) de fecho do corpo, entre a abertura (104g) de passagem e a extremidade deslocável da primeira manga (114) no lado frontal, forma a câmara (R) inicial, sendo que a câmara que se encontra no elemento (104) de fecho do corpo está respetivamente ligada ao envolvente da válvula (100) doseadora através de um canal (104a) de entrada e de um canal (104b) de saida, • por um êmbolo (128) obturador que está atravessado pela parte (El) terminal da secção (E) de extremidade e se encontra disposto sobre um pino (114a) de apoio que se encontra disposto na extremidade da primeira manga (114) e se projeta para dento da câmara (R) inicial, e que na sua posição final produzida após o segundo movimento (h) de curso através de uma mola (12 6) de acionamento no acionamento (200) por mola-êmbolo, ou seja na posição de fecho, se encosta de forma estanque na zona circunferencial da abertura (104g) de passagem que é configurada como uma segunda superfície (104e) de assento, sendo que na sua posição de fecho o êmbolo (128) obturador separa, entre si e a reentrância (110a) do pistão, a câmara (Rl) parcial da câmara (R) inicial e o êmbolo (128) obturador está vedado em relação à parte (El) terminal através do segundo vedante (142) comprimido axial e radialmente no âmbito de um segundo dispositivo (230) de vedação e • por uma outra posição final do êmbolo (128) obturador, produzida pelo segundo movimento (h) de curso, ou seja a posição de abertura, na qual o segundo vedante (142) se descolou da parte (El) terminal por uma largura de uma fenda e todas as superfícies e zonas da câmara (R) inicial serem acessíveis para a aplicação de um fluido (F) , constituído por vapor (D) estéril ou ar (L) esterilizado ou condensado (K) estéril.
20. 20. Válvula de acordo com a reivindicação 19, caracterizada por a secção de extremidade do elemento (104) de fecho do corpo, afastada do corpo (102) da válvula, ser configurada como um êmbolo (104f) de acionamento do acionamento (200) por mola-êmbolo e estar atravessada de forma deslocável e estanque pela primeira manga (114), por uma correspondente caixa (106) do acionamento ser configurada em forma de pote e estar atravessada pela primeira manga (114) e ligada a esta por encaixe perfeito e por aderência, e por a mola (12 6) de acionamento se apoiar, por um lado, no êmbolo (104f) de acionamento e, por outro lado, na primeira manga (114), de tal modo que a força restauradora da mola (126) de acionamento desloca o êmbolo (128) obturador para a sua posição de fecho.
21. 21. Válvula de acordo com a reivindicação 20, caracterizada por a caixa (106) do acionamento, no seu lado afastado do êmbolo (10 4 f) de acionamento, transitar numa caixa (106a) de aperto do dispositivo (210) de aperto e de compressão, em forma de pote e delimitada por uma porca (108) de capa, e por a porca (108) de capa atuar, através de superfícies de atuação cónicas, sobre uma pinça (120a) atravessada pela secção (E) de extremidade, de tal modo que a secção (E) de extremidade está fixada axial e radialmente através da pinça (120a).
22. 22. Válvula de acordo com a reivindicação 21, caracterizada por a pinça (120a) estar ligada a uma das extremidades de uma segunda manga (116) alojada na primeira manga (114) e completamente atravessada pela secção (E) de extremidade e atuar axialmente sobre a segunda manga de tal modo que esta, com a sua outra extremidade, comprime axial e radialmente o primeiro vedante (140) .
23. 23. Válvula de acordo com qualquer uma das reivindicações 19 a 22, caracterizada por o êmbolo (128) obturador e o pino (114a) de apoio que encaixa no mesmo formarem uma câmara anelar cuneiforme que envolve a parte (El) terminal, que se estreita do interior para o exterior e que aloja o segundo vedante (142), por na posição de fecho do êmbolo (128) obturador, os flancos da câmara anelar cuneiforme estarem de tal modo próximos que o segundo vedante (142) está comprimido axial e radialmente e, deste modo, está vedado em relação à parte (El) terminal e por na posição de abertura do êmbolo (128) obturador, os flancos da câmara anelar cuneiforme estarem de tal modo afastados que o segundo vedante (142) se alarga e se encontra afastado da parte (El) terminal por uma largura de uma fenda.