PT92559B

PT92559B - Processo e dispositivo de selagem de uma menbrana de fecho numa ponta de tubo

Info

Publication number: PT92559B
Application number: PT92559A
Authority: PT
Inventors: Willi Loeliger
Original assignee: Nestle Sa
Priority date: 1988-12-15
Filing date: 1989-12-13
Publication date: 1995-09-12
Also published as: DE68915130D1; ATE105248T1; US5029432A; ES2055776T3; AU621518B2; NO174704C; AU4562689A; IE893756L; PH26489A; NO894815D0; DE68915130T2; CA2003988A1; BR8906457A; MX171940B; EP0373367A1; EP0373367B1; IE64561B1; NO894815L; JPH02191126A; NO174704B

Description

DESCRIÇÃO

A presente invenção refere-se a um pro ] cesso de selagem de uma membrana de fecho na face interior de uma ponta de tubo de um saco cheio de líquido. A presente invenção refere-se além disso ao dispositivo para a realização desse j processo.

A patente EP 72 699 menciona jã um si£ tema de selagem de uma membrana de fecho numa ponta de tubo. No entanto, o sistema de selagem preconizado nessa patente é um sis tema de aquecimento directo na linha de selagem, seguindo de uma descida imediata do corpo aquecedor. Ora, no fim da selagem, retira-se o corpo de aquecimento no momento em que a linha de sela gem estã mais quente, portanto tendo a maior fragilidade. O inconveniente é que se corre o risco de ter assim defeitos de estanqueidade da selagem porque mesmo solicitações mecânicas muito fracas na zona selada podem descolar a membrana da ponta de tubo.

O objecto da presente invenção é proporcionar um processo e um dispositivo de selagem que permita

N.

eliminar os inconvenientes atrás mencionados de modo a ter uma selagem segura do saco gue contém o liquido.

A presente invenção refere-se a um pro cesso de selagem de uma membrana de fecho na face interior de uma ponta de tubo de um saco cheio de liquido, compreendendo a referida ponta de tubo na sua face exterior tona membrana susceptlvel de ser rasgada, na qual se apoia uma placa arrefecida com uma dimensão maior que a do orifício da ponta de tubo contra a referida face interior da ponta de tubo no fim do enchimento do saco, depois se monta coaxialmente em relação â placa fria um corpo de aquecimento que se posiciona sob a referida placa de mo do a efectuar a selagem por transmissão de calor através da refe rida placa, se desce de novo o corpo de aquecimento e finalmente a placa, quando a selagem tiver arrefecido.

objecto do processo segundo a presen te invenção consiste em manter a membrana contra a ponta de tubo na sua posição até que a linha de selagem tenha arrefecido. Atin ge-se esse objectivo graças a um processo com várias fases actuando sobre a transmissão de calor através de uma placa arrefecida no seu centro mas condutora do calor na sua periferia. Está bem claro que o corpo de aquecimento tem um aquecimento permanen te.

Embora a f orma da placa e da ponta de tubo não seja critica, utiliza-se de preferência uma ponta de tu bo e uma placa de forma circular. A placa ê arrefecida no seu centro e estã quente na periferia, quando se monta o corpo de aquecimento contra a referida placa.

Por saco entende-se embalagens de piás tico flexível dos domínios alimentar e médico. O material plãsti co utilizado ê poliéster ou material multicamadas à base de poli éster ou qualquer outro plástico susceptível de ser selado campa tlvel com o domínio alimentar. Por outro fluido entende-se tanto soluções aquosas, como leite, sumos de frutos ou de legumes ou produtos mais viscosos, tais como doces, marmeladas e outros, com ou sem pedaços.

processo segundo a presente invenção pode ser realizado com sacos de pelo menos dois tipos diferentes.

ou sejam, um saco no qual a ponta de tubo compreende uma membrana interna aderente no momento do enchimento jã parcialmente na referida ponta de tubo, como na patente EP 72 699, ou um saco com ponta de tubo sem membrana interna de fecho, caso em que se sela contra a ponta de tubo a parte de membrana do saco directamente em frente da referida ponta de tubo.

Nesta segunda forma de realização, e preferível que nas diversas fases do processo se evite toda prega na parte de membrana a selar contra a ponta de tubo. Para isso, mantém-se no seu lugar a membrana a selar na placa fria an tes do enchimento do saco, graças a um sistema de vacuo parcial na referida placa, fi importante evitar estas pregas porque elas são a origem de tensões quando das manipulações ulteriores. O vã cuo na placa estã compreendido entre 4.10 e 10 Pa.

No instante da colocação sob vácuo, da selagem e do arrefecimento a placa apoia-se contra a ponta de tu

- 5 5 bo ccm uma pressão compreendida entre 13.10 e 26.10 Pa.

A temperatura do corpo de aquecimento depende do tipo de material a selar. Estã normalmente compreendi da entre 120 e 3209 C. As diferentes fases da selagem serão melhor explicitadas cam referência âs figuras.

Segundo a presente invenção utiliza-se de preferência um dispositivo de enchimento asséptico, tal como o descrito no pedido de patente CH 4584/87 de 25.11.1987.

A presente invenção refere-se além dis so ao dispositivo para a realização do processo que compreende uma placa de apoio montada num primeiro corpo cilíndrico e movidos por um primeiro sistema e um corpo de aquecimento que envolve o referido corpo cilíndrico sob a placa de apoio e um corpo isolante que envolve o corpo de aquecimento e solidário com este, montados num segundo corpo cilíndrico e movidos coaxialmente em relação ao primeiro corpo cilíndrico por um segundo sistema, fazendo o primeiro sistema parte integrante do corpo de aquecimento, do corpo Isolante e do segundo corpo cilíndrico.

É importante que o corpo de aquecimento seja envolvido por um corpo isolante, porque este ultimo permite evitar que o saco toque no corpo de aquecimento.

O primeiro e o segundo sistemas de des locamento são de preferência sistemas pneumáticos. Mas seria igualmente possível utilizar sistemas hidráulicos ou mecânicos.

No caso de deslocamento pneumático, o primeiro sistema compreende um cilindro e um êmbolo e o segundo sistema compreende uma haste de êmbolo ligada exteriormente ao cilindro do primeiro sistema e um êmbolo susceptível de se deslo car num cilindro duplo móvel, compreendendo a segunda câmara do cilindro duplo dois êmbolos ligados entre si, deslizando o segun do êmbolo num cilindro fixo.

O corpo de aquecimento compreende pelo menos duas resistências calefactoras para permitir uma boa distribuição do calor. 0 material do corpo de aquecimento não ê cri tico, utilizando-se por exemplo um corpo metálico, tal como cobre ou alumínio.

Para que a placa de apoio seja bem arrefecida, prevê-se no primeiro corpo cilíndrico um sistema de ar refecimento por ãgua. Esta placa de apoio compreende ranhuras ou reforços ligados a um sistema para fazer o vãcuo.

A potência de aquecimento não ê critica. É porem necessário, para realizar uma boa selagem, que o cor po de aquecimento tenha uma potência de aquecimento superior ao arrefecimento da placa, de modo que a periferia da placa esteja bem quente, quando o referido corpo de aquecimento se apoia contra a placa.

O material do corpo isolante não ê cri tico. Utiliza-se por exemplo cerâmica. Se se quizer garantir um isolamento muito bom do calor, pode também prever-se no corpo isolante um sistema de arrefecimento por água.

O seguimento da descrição é feito com referência aos desenhos anexos, cujas figuras representam:

A fig. 1, uma vista do saco na sua pri meira forma de realização;

A fig. 2, uma vista do saco na sua segunda forma de realização;

A fig. 3, um corte parcial da parte su perior do dispositivo segundo a presente invenção;

-4) da fig. 3;

A fig. 5, um corte feito pela linha (5-5) da fig. 3; e

A fig. 6, uma representação da sequência das diferentes fases do processo segundo a presente invenção,

O saco (1) compreende uma ponta de tubo (2), uma membrana susceptível de ser rasgada (3) e uma membra na interna (4) aderente jã no momento do enchimento do saco parcialmente à ponta do tubo (2). No fim do enchimento, o dispositi vo de selagem sobe segundo a seta (A) e faz recuar assim o produ to contido no saco. A face (5) do saco deve ser de um material não selãvel contra a membrana interna (4).

A fig. 2, dã uma segunda versão do saco (6) que compreende uma ponta de tubo (7) e uma membrana susceptível de ser rasgada (8). Neste caso, no momento da selagem, o dispositivo segundo a presente invenção sobe segundo a seta (B) e é a membrana (9) que vai ser selada contra a face interna da ponta de tubo (7).

A fig. 3, mostra um corte parcial da parte superior do dispositivo segundo a presente invenção com um saco segundo a fig. 2 e sem o dispositivo de enchimento asséptico. Este está descrito no pedido de patente CH 4584/87 atrás men cionado.

As maxilas (23) permitem a manutenção do saco (6) no seu lugar. A placa de apoio (10) montada num corpo cilíndrico (13) compreende ranhuras (11), ligadas por uma canalização (12) a um sistema para estabelecer o vácuo (não representado) , por exemplo uma bomba de vácuo. O corpo cilíndrico com preende além disso canalizações (14) e (15) de entrada e de saída de ãgua para o arrefecimento da placa (10). O corpo cilíndrico (13) desliza num corpo de aquecimento (16) montado num corpo isolante (17) graças a um sistema pneumático que serã descrito com referência à fig. 6. 0 corpo de aquecimento (16) compreende duas resistências calefactoras (18,19) alimentadas pela corrente eléctrica. O corpo isolante (20) previsto para se manter frio en volve o corpo de arrefecimento. Como se vê na fig. 3, o corpo

isolante (20) garante que o saco (6) não estará nunca em contacto com o corpo de aquecimento. Os elementos (16,17,20) estão mon tados num corpo cilíndrico (21) (fig. 6) e podem ser deslocados graças a meios pneumáticos que serão explicados na fig. 6. O cor po isolante (20) solidário com o corpo de aquecimento (16) ê man tido no seu lugar graças aos parafusos (22) de que apenas um é visível.

A fig. 6 indica os meios pneumáticos de deslocamento dos elementos e a sequência das fases do processo segundo a presente invenção. A linha (x-x) da fig. 6 estã tam bém indicada na fig. 3. A fig. 3 representa a posição (f). 0 cor po cilíndrico (13) estã ligado a ura êmbolo (24) susceptível de se deslocar no interior de um cilindro (25) que compreende duas j

entradas de ar (26) e (27). O corpo de aquecimento (16), os corpos isolantes (17) e (20) e os corpos cilíndricos (21) são ligados a uma haste (28) de êmbolo (29) susceptível de se deslocar no interior de um cilindro duplo móvel (30). A câmara (B) do êmbolo (29) compreende entradas de ar (31) e (32). A segunda câmara (C) do cilindro duplo compreende um êmbolo (33). Este êmbolo (33) estã ligado por uma haste (40) ao êmbolo (34) que desliza num cilindro fixo (35) com a câmara (D). Este último cilindro compreende entradas de ar (36) e (37). A segunda câmara (C) do cilindro duplo (30) compreende entradas de ar (38) e (39).

As fases do processo são as seguintes:

a) posição de partida

b) esterilização da membrana exterior (8) com o dispositivo de enchimento asséptico (não representado),

c) estabelecimento do vácuo pela canalização (12) da placa (10),

d) rasgamento da membrana (8) e enchimento do saco com o sistema de enchimento asséptico,

e) lavagem e selagem,

f) arrefecimento da selagem a

g) posição de partida.

É evidente que o corpo de aquecimento (16) ê aquecido permanentemente durante as operações, do mesmo . modo que a placa (10) ê arrefecida permanentemente.

* O funcionamento do dispositivo ê o se6 •Μλ.,

guinte:

Para chegar à posição a), faz-se entrar ar em (27) na câmara (A), em (31) na câmara )B), em (39) na câmara (C) e em (36) na câmara (D), a placa (10) ê levantada. Pa ra passar para a posição b), faz-se entrar ar em (32) na câmara (B). Uma entrada de ar por (38) dã a posição c). Nesta posição, a placa (10) está sob vacuo de modo que a membrana (9) do saco (6) ê aspirada contra (10) e o referido saco não pode mover-se. Mantém-se assim durante a selagem uma posição inalterada da membrana (9). Para passar a d), faz-se entrar ar em (39). Passa-se assim S posição b), con o objectivo de a placa (19) puxar a face (9) do saco (6) para a afastar da ponta de tubo (7). fi a fase de rasgamento da membrana (8) e de enchimento do saco (6). No fim do enchimento, faz-se entrar ar por (38) e (37) para levar o di£ positivo para a posição de selagem. Prevê-se uma pressão de ar na câmara (A) inferior ã que existe nas outras três câmaras. Che ga-se assim à posição e), isto ê, a placa (10) em contacto com o corpo de aquecimento (16,17). A transferência de calor faz-se na periferia da placa (10), porque o centro é arrefecido permanente mente pela ãgua. Esta fase de selagem dura de 1 a 3 segundos. A posição f) dura de 1 a 2 segundos e representa o arrefecimento da selagem. Para o conseguir faz-se uma entrada de ar por (36). Voltamos finalmente S posição inicial por uma entrada de ar em (31) e (39). fi evidente que a sequência de a) a g) é comandada por um circuito electrõnico programado.

A presente invenção permite realizar uma selagem de saco de grande segurança com uma cadência compatl vel com linhas de fabricação.

Claims

REIVINDICAÇÕES

Processo de selagem de uma membrana de fecho na face interna de uma ponta de tubo de um saco cheio de líquido, compreendendo a referida ponta de tubo na sua face exte rior uma membrana susceptível de ser rasgada, caracterizado por se apoiar uma placa arrefecida com uma dimensão maior que a do orifício da ponta de tubo contra a referida face interna da ponta de tubo, no fim do enchimento do saco, por depois de se elevar coaxialmente em relação à placa fria um corpo de aquecimento que se posiciona sob a referida placa de maneira a efectuar a se lagem por transmissão de calor através da referida placa, por se descer de novo o corpo de aquecimento e finalmente a placa, quan do a selagem estiver arrefecida.

! Processo de acordo com a reivindicação | 1, caracterizado por a ponta de tubo e a placa terem a forma cir cular.

- 3- Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 e 2, caracterizado por se selar contra a ponta de tubo uma membrana interna que adere jã no instante do enchimento parcialmente à referida ponta de tubo.

-4-Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 e 2, caracterizado por se selar contra a ponta de tubo a parte da membrana do saco directamente em frente da re ferida ponta de tubo.

Processo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por se manter no seu lugar a membrana a selar na placa fria antes do enchimento do saco graças a um sistema de vãcuo parcial na referida placa.

- 6- Processo de

5, caracterizado por o vãcuo na placa 4.10³ e 10⁴ Pa.

acordo com a reivindicação estar compreendido entre

- 7- Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 6, caracterizado por se apoiar a placa contra 5 5 a ponta de tubo a uma pressão compreendida entre 13.10 e 26.10 Pa.

- 8- Processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 7, caracterizado por a temperatura do corpo de aquecimento estar compreendida entre 120 e 3209 C.

Dispositivo de selagem para a realização do processo de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 8, caracterizado por compreender uma placa de apoio montada num pri melro corpo cilíndrico e movida por um primeiro sistema e um cor po de aquecimento que envolve o referido corpo cilíndrico sob a placa de apoio e um corpo isolante que envolve o corpo de aquecimento e solidário com este, montados num segundo corpo cilíndrico e movidos coaxialmente em relação ao primeiro corpo cilíndrico por um segundo sistema, fazendo o primeiro sistema parte inte grante do corpo de aquecimento do corpo isolante e do segundo corpo cilíndrico.

- ioDispositivo de selagem de acordo cora a reivindicação 9, caracterizado por o primeiro e o segundo sistemas de deslocamento serem sistemas pneumáticos.

- 11- Dispositivo de selagem de acordo com qualquer das reivindicações 9 e 10, caracterizado por o primeiro sistema compreender um cilindro e um êmbolo e o segundo sistema compreender uma haste de êmbolo ligada ao primeiro sistema e um ânbolo susceptível de ser deslocado no interior de um cilindro duplo móvel, compreendendo a segunda câmara do cilindro duplo um êmbolo ligado por uma haste a um êmbolo deslizante no interior de um cilindro fixo.

- 12- Dispositivo de selagem de acordo com qualquer das reivindicações 9 a 11, caracterizado por o corpo de aquecimento compreender pelo menos duas resistências de aquecimento.

- 13- Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 9 a 12, caracterizado por o primeiro corpo cilíndrico compreender um sistema de arrefecimento por ãgua.

Dispositivo de acordo com qualquer das reivindicações 9 a 13, caracterizado por a placa de apoio compre ender ranhuras ligadas a um sistema para estabelecer o vácuo.

A requerente reivindica a prioridade do pedido suíço apresentado em 15 de Dezembro de 1988, sob o n9. 4633/88-0.

Lisboa, 13 de Dezembro de 1989.

0 AGENTE OFICIAL DA PBOPBEEDADE Ε,ΤΟΓδΤΒΙΑΐ