WO1995025039A1 - Apparatus for aseptically filling and sealing cans - Google Patents

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Abstract

An apparatus for aseptically filling and sealing cans, comprising an empty can feed device (2), a can filling device (4), a lid dispensing device (6), a lid sensing device (8) combined with a lidless can discharge member (9), and a lid crimping device (16). Filling and lid dispensing are performed in a sterile enclosure separately from the crimping step.

Description

Installation de remplissage et de fermeture aseptique de boîtes Aseptic box filling and closing system
La présente invention, concerne une installation de remplissage et de fermeture aseptique de boîtes.The present invention relates to an installation for aseptically filling and closing boxes.
On connaît des installations de remplissage et de fermeture de boîtes comportant un dispositif d'alimentation de boîtes vides, un dispositif de remplissage des boîtes, un dispositif de distribution de couvercles, et un disposi¬ tif de sertissage des couvercles. Dans les installations connues à ce jour le dispositif de distribution des couvercles est intégré au dispositif de sertissage. Lorsque l'installation de remplissage est destinée à conditionner un produit de façon aseptique, par exemple pour les liquides conditionnés à froid, l'ensemble de l'installation est disposé dans une enceinte maintenue sous ambiance stérile, par exemple une enceinte sous flux laminaire stérile.Box filling and closing installations are known, comprising a device for supplying empty boxes, a device for filling boxes, a device for distributing lids, and a device for crimping lids. In installations known to date, the cover distribution device is integrated into the crimping device. When the filling installation is intended to condition a product aseptically, for example for cold packaged liquids, the entire installation is placed in an enclosure maintained in a sterile atmosphere, for example an enclosure under sterile laminar flow. .
Le maintien sous ambiance stérile du dispositif de remplissage est généralement bien maîtrisé actuellement. En revanche, le dispositif de sertissage comporte un très grand nombre de pièces en mouvement qui sont disposées à proximité immédiate des boîtes pour assurer le sertissage des couvercles sur les boîtes . Les pièces en mouvement nécessitent de fréquents graissages de sorte que ce type de matériel dans une ambiance stérile implique des précautions d'utilisation extrêmement importantes pour assurer le graissage du dispositif de sertissage sans détériorer les conditions d'asepsie nécessaire à un fonctionnement correct du dispositif de distribution des couvercles .Maintaining the filling device in a sterile environment is generally well controlled at present. On the other hand, the crimping device comprises a very large number of moving parts which are arranged in the immediate vicinity of the boxes to ensure the crimping of the covers on the boxes. The moving parts require frequent lubrication so that this type of material in a sterile environment implies extremely important precautions of use to ensure the lubrication of the crimping device without deteriorating the asepsis conditions necessary for the correct functioning of the distribution of covers.
En outre, si pour une raison quelconque l'une des boîtes n'a pas reçu de couvercle, les mouvements auxquels la boîte est soumise dans le dispositif de sertissage provoquent des éclaboussures qui souillent le dispositif de sertissage et entraînent très rapidement un développement de bactéries totalement incompatible avec les exigences de maintien du produit conditionné dans des conditions aseptiques. Le nettoyage qu'il est alors nécessaire de réaliser implique des temps d'intervention difficilement compatibles avec les cadences des dispositifs de remplis¬ sage qui peuvent atteindre des valeurs aussi élevées que 400 à 1000 boîtes à la minute. Selon l'invention on propose une installation de remplissage et de fermeture aseptique de boîtes du type précité dans laquelle le dispositif de distribution de couvercles est séparé du dispositif de sertissage, cette installation comportant en outre un dispositif de détection de couvercles disposé dans l'enceinte sous ambiance stérile en amont du dispositif de sertissage et associé à un organe d'évacuation des boîtes non munies d'un couvercle.In addition, if for any reason one of the boxes has not received a cover, the movements to which the box is subjected in the crimping device cause splashes which contaminate the crimping device and very quickly lead to the development of bacteria. totally incompatible with the requirements for maintaining the packaged product under aseptic conditions. The cleaning which it is then necessary to achieving this involves intervention times which are difficult to reconcile with the rates of filling devices which can reach values as high as 400 to 1000 boxes per minute. According to the invention there is provided an installation for aseptic filling and closing of boxes of the aforementioned type in which the cover distribution device is separate from the crimping device, this installation further comprising a cover detection device arranged in the enclosure. in a sterile environment upstream of the crimping device and associated with a device for evacuating boxes not provided with a cover.
Ainsi la distance qui sépare le dispositif de distribution de couvercles et le dispositif de sertissage permet une intervention sur le dispositif de sertissage sans risquer de polluer le dispositif de distribution de couvercles, et l'évacuation des boîtes non munies de couvercle évite les débordements de boîtes à l'intérieur du dispositif de sertissage et réduit en conséquence les interventions nécessaires pour le nettoyage du dispositif de sertissage.Thus the distance between the cover distribution device and the crimping device allows an intervention on the crimping device without risking polluting the cover distribution device, and the evacuation of boxes not fitted with a cover prevents overflowing of boxes inside the crimping device and consequently reduces the interventions necessary for cleaning the crimping device.
Selon une version avantageuse de l'invention, l'installation comporte un convoyeur linéaire entre le dispositif de remplissage et le dispositif de distribution de couvercles, ce convoyeur étant disposé tangentiellement à une trajectoire des boîtes à la sortie du dispositif de remplissage. On évite ainsi des changements de direction du mouvement des boîtes entre le dispositif de remplissage et le dispositif de sertissage et l'on minimise en conséquence les mouvements de produit à l'intérieur de la boîte, ces mouvements de produit étant habituellement générateurs de débordements provoquant une pollution de l'installation.According to an advantageous version of the invention, the installation comprises a linear conveyor between the filling device and the cover distribution device, this conveyor being arranged tangentially to a trajectory of the boxes at the outlet of the filling device. This avoids changes in the direction of movement of the boxes between the filling device and the crimping device and the product movements inside the box are therefore minimized, these product movements being usually generators of overflows causing pollution of the installation.
Selon un autre aspect avantageux de l'invention, celle-ci comporte un dispositif de maintien des couvercles entre le dispositif de détection des couvercles et le dispositif de sertissage. On évite ainsi tout débordement de la boîte, même si celle-ci est déplacée dans des conditions provoquant des mouvements de produit à l'inté¬ rieur de la boîte. Selon encore un autre aspect avantageux de l'invention, le dispositif de sertissage est disposé en- dehors de l'enceinte sous ambiance stérile. Il est ainsi possible d'intervenir sur le dispositif de sertissage, notamment pour un grais.c- - e de ce dispositif, sans détruire les conditions de stérilité auxquelles le dispositif de remplissage et le dispositif de distribution de couvercles doivent impérativement être soumis .According to another advantageous aspect of the invention, the latter comprises a device for holding the covers between the device for detecting the covers and the crimping device. This avoids any overflow of the box, even if it is moved under conditions causing product movements inside the box. According to yet another advantageous aspect of the invention, the crimping device is arranged outside the enclosure in a sterile environment. It is thus possible to intervene on the crimping device, in particular for a fertilizer. c - - e of this device, without destroying the sterility conditions to which the filling device and the cover dispensing device must be subjected.
D'autres caractéristiques et avantages de l'in¬ vention apparaîtront encore à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation particulier non limitatif de l'invention en référence aux figures ci-jointes parmi lesquelles :Other characteristics and advantages of the invention will become apparent on reading the following description of a particular non-limiting embodiment of the invention with reference to the attached figures, among which:
- la figure 1 est une représentation schématique d'une installation selon l'invention, vue de dessus, - la figure 2 est une représentation schématique d'un dispositif de maintien de couvercles selon l'inven¬ tion, vu en élévation,FIG. 1 is a diagrammatic representation of an installation according to the invention, seen from above, FIG. 2 is a diagrammatic representation of a device for holding covers according to the invention, seen in elevation,
En référence aux figures, l'installation de remplissage et de fermeture aseptique de boîtes selon l'invention comporte une enceinte 1 maintenue sous ambiance stérile par des moyens appropriés connus par eux-mêmes tels qu'un flux laminaire d'air stérile. Un dispositif d'alimen¬ tation 2 de boîtes 3 vides stérilisées est accolé à l'en¬ ceinte stérile 1 et assure l'approvisionnement en boîtes d'un dispositif de remplissage 4, disposé à l'intérieur de l'enceinte stérile 1, par l'intermédiaire d'une étoile d'entrée 5 également disposée à l'intérieur de l'enceinte stérile 1. A la sortie du dispositif de remplissage 4 les boîtes pleines sont prises en charge par un convoyeur 19. Un dispositif de distribution 6 de couvercles préalablement stérilisés est également disposé à l'inté- rieur de l'enceinte stérile 1 en aval du dispositif de remplissage 4 par référence à un sens de déplacement des boîtes 3. Le dispositif de distribution 6 de couvercles est associé à un organe d'alimentation 7 de couvercles stérili¬ sés adjacent à l'enceinte stérile 1. En aval du dispositif de distribution de couvercles par référence à un mouvement de déplacement des boîtes 3, l'installation comporte un détecteur de couvercles 8, par exemple un détecteur magnétique, inductif ou capacitif surplombant la trajec¬ toire des boîtes. Le détecteur de couvercles 8 est associé à un organe d'évacuation 9 tel qu'un vérin qui, lorsqu'il est actionné, repousse la boîte correspondante sur un convoyeur d'évacuation 10 qui débouche à l'extérieur de l'enceinte stérile 1.With reference to the figures, the installation for aseptically filling and closing boxes according to the invention comprises an enclosure 1 maintained in a sterile environment by suitable means known to themselves such as a laminar flow of sterile air. A device alimen¬ tation 2 boxes 3 sterilized voids is attached to the girt ¬ sterile 1 and ensures the supply of boxes with a filling device 4 disposed within the sterile chamber 1, by means of an input star 5 also placed inside the sterile enclosure 1. At the outlet of the filling device 4, the full boxes are taken up by a conveyor 19. A distribution device 6 of covers previously sterilized is also placed inside the sterile enclosure 1 downstream of the filling device 4 with reference to a direction of movement of the boxes 3. The distribution device 6 for lids is associated with a supply member 7 of sterilized covers adjacent to the sterile enclosure 1. Downstream of the cover distribution device with reference to a movement of movement of the boxes 3, the installation comprises a cover detector 8, for example a magnetic, inductive detector or capacitive overhanging the trajec¬ toire boxes. The cover detector 8 is associated with an evacuation member 9 such as a jack which, when actuated, pushes the corresponding box on an evacuation conveyor 10 which opens outside the sterile enclosure 1 .
En aval du dispositif de détection de couvercles 8 et de l'organe d'évacuation 9, l'installation comporte de préférence un dispositif de maintien des couvercles 11 pour maintenir les couvercles convenablement appliqués contre les boîtes sur lesquelles ils sont posés. Dans le mode de réalisation illustré sur la figure 2, le dispositif de maintien des couvercles comporte une bande sans fin 12 disposée au-dessus des boîtes et équipée de plots de maintien en saillie 13, par exemple des plots élastiques en caoutchouc. La bande sans fin 12 est portée par des poulies 14 et une d'entre elles est entraînée par un moteur 15. De préférence, le dispositif de maintien des couvercles s'étend jusqu'à l'extérieur de l'enceinte stérile 1 et le moteur d'entraînement 15 est disposé à l'extérieur de cette enceinte stérile.Downstream of the cover detection device 8 and the discharge member 9, the installation preferably includes a cover retention device 11 to keep the covers properly applied against the boxes on which they are placed. In the embodiment illustrated in FIG. 2, the device for holding the covers comprises an endless strip 12 disposed above the boxes and equipped with projecting holding pads 13, for example elastic rubber pads. The endless belt 12 is carried by pulleys 14 and one of them is driven by a motor 15. Preferably, the device for holding the covers extends to the outside of the sterile enclosure 1 and the drive motor 15 is arranged outside this sterile enclosure.
L'installation selon l'invention comporte par ailleurs un dispositif de sertissage 16 adjacent à l'extré¬ mité du dispositif de maintien des couvercles 11. Le dispositif de sertissage 16 comporte une étoile de sortie 17 vers un convoyeur de sortie 18. Dans le mode de réalisa- tion ' illustré le dispositif de sertissage 16 n'est pas disposé dans l'enceinte 1 soumise à un flux laminaire stérile mais dans une enceinte 20 qui est accolée à l'enceinte stérile 1 au voisinage de l'extrémité du convoyeur 19. L'enceinte 20 n'est donc pas soumise à un flux laminaire stérile mais à un flux d'air stérile turbulent s'écoulant par le passage entre l'enceinte stérile 1 et l'enceinte 20, ce qui suffit pour minimiser le risque de pollution lors de l'opération de sertissage. Selon un mode de réalisation préféré de l'inven¬ tion, le convoyeur 19 qui transporte les boîtes depuis le dispositif de remplissage 4 jusqu'au dispositif de sertis¬ sage 16 est un convoyeur linéaire disposé tangentiellement à une trajectoire des boîtes à la sortie du dispositif de remplissage. On remarquera à ce propoε que la partie la plus critique du convoyeur est celle qu~ est comprise entre le dispositif de remplissage 4 et le dispositif de distri¬ bution des couvercles 6 car un changement de direction des boîtes sur cette partie de la trajectoire risque de provoquer des mouvements du produit inséré dans les boîtes, surtout lorsqu'il s'agit d'un liquide, et de provoquer des débordements provoquant par la suite une pollution des différentes pièces avec lesquelles la boîte vient en contact. Bien entendu l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit et on peut y apporter des variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'inven¬ tion tel que défini par les revendications .The installation according to the invention also comprises a crimping device 16 adjacent to the end of the device for holding the covers 11. The crimping device 16 comprises an outlet star 17 towards an outlet conveyor 18. In the mode of realization tion ' illustrated the crimping device 16 is not disposed in the enclosure 1 subjected to a sterile laminar flow but in an enclosure 20 which is contiguous to the sterile enclosure 1 in the vicinity of the end of the conveyor 19. The enclosure 20 is therefore not subjected to a sterile laminar flow but to a turbulent sterile air flow flowing through the passage between the sterile enclosure 1 and the enclosure 20, which is sufficient to minimize the risk of pollution during of the crimping operation. According to a preferred embodiment of the invention, the conveyor 19 which transports the boxes from the filling device 4 to the crimping device 16 is a linear conveyor arranged tangentially to a trajectory of the boxes at the outlet of the filling device. It will be noted at this point that the most critical part of the conveyor is that which is between the filling device 4 and the device for distributing the covers 6 because a change of direction of the boxes on this part of the trajectory risks cause movements of the product inserted in the boxes, especially when it is a liquid, and cause overflows subsequently causing pollution of the various parts with which the box comes into contact. Of course, the invention is not limited to the embodiment described and it is possible to make variant embodiments without departing from the scope of the invention as defined by the claims.
En particulier, ainsi qu'il vient d'être souli- gné, il est possible, au-delà de la mise en place des couvercles, de prévoir des dispositifs de convoyage rotatifs à condition bien entendu que la pression qui est exercée sur les couvercles par le dispositif de maintien des couvercles soit suffisante pour assurer une étanchéité contre les débordements dans le cas de mouvements du produit à l'intérieur de la boîte. A l'inverse, lorsqu'un convoyeur linéaire est utilisé depuis le dispositif de remplissage 4 jusqu'au dispositif de sertissage 16, et en particulier dans le cas où les couvercles sont emboutis et s'ajustent sur les boîtes, on peut prévoir de supprimer le dispositif de maintien des couvercles.In particular, as has just been stressed, it is possible, beyond the fitting of the covers, to provide rotary conveying devices provided of course that the pressure which is exerted on the covers by the cover retention device is sufficient to ensure a seal against overflows in the case of movements of the product inside the box. Conversely, when a linear conveyor is used from the filling device 4 to the crimping device 16, and in particular in the case where the lids are pressed and fit on the boxes, provision may be made to remove the cover holding device.
Par ailleurs, bien que l'organe d'évacuation 9 soit principalement destiné à évacuer les boîtes 3 non munies de couvercles, on peut également utiliser cet organe d'évacuation pour évacuer les boîtes incorrectement remplies. La détection de ces boîtes est généralement effectuée sur le dispositif de remplissage et on prévoit alors un dispositif de comptage afin de commander l'organe d'évacuation 9 au moment du passage devant cet organe d'une boîte dont le mauvais remplissage a été détecté sur le dispositif de remplissage. Furthermore, although the evacuation member 9 is mainly intended to evacuate the boxes 3 not provided with covers, it is also possible to use this evacuation member to evacuate the incorrectly filled boxes. The detection of these boxes is generally carried out on the filling device and a counting device is then provided in order to control the evacuation member 9 when passing through this member of a box whose poor filling has been detected on the filling device.

Claims

REVENDICATIONS
1. Installation de remplissage et de fermeture aseptique de boîtes (3) comportant un dispositif d'alimen¬ tation de boîtes vides (2) , un dispositif de remplissage des boîtes (4) , un dispositif de distribution de couvercles (6) , et un dispositif de sertissage des couvercles (16) , le dispositif de remplissage (4) et le dispositif de distribu¬ tion de couvercles (6) étant disposés dans une enceinte sous ambiance stérile (1) , caractérisée en ce que le dispositif de distribution de couvercles (6) est séparé du dispositif de sertissage (12) et en ce que l'installation comporte un dispositif de détection de couvercles (8) disposé dans l'enceinte sous ambiance stérile en amont du dispositif de sertissage et associé à un organe d'évacua- tion (9) des boîtes non munies d'un couvercle.1. Installation for aseptic filling and closing of boxes (3) comprising a device for supplying empty boxes (2), a device for filling boxes (4), a device for distributing lids (6), and a cover crimping device (16), the filling device (4) and the cover dispensing device (6) being arranged in an enclosure in a sterile environment (1), characterized in that the device for dispensing covers (6) is separated from the crimping device (12) and in that the installation comprises a cover detection device (8) arranged in the enclosure under sterile conditions upstream of the crimping device and associated with a member 'disposal (9) of boxes not fitted with a cover.
2. Installation selon la revendication 1, carac¬ térisée en ce qu'elle comporte un dispositif de maintien des couvercles (11) entre le dispositif de détection de couvercles (8) et le dispositif de sertissage (16) . 2. Installation according to claim 1, charac¬ terized in that it comprises a device for holding the covers (11) between the cover detection device (8) and the crimping device (16).
3. Installation selon la revendication 2, carac¬ térisée en ce que le dispositif de maintien des couvercles comporte une bande sans fin (12) disposée au-dessus des boîtes (3) est équipé de plots de maintien en saillie (13) . 3. Installation according to claim 2, carac¬ terized in that the cover holding device comprises an endless band (12) disposed above the boxes (3) is equipped with projecting holding pads (13).
4. Installation selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisée en ce qu'elle comporte un convoyeur linéaire (19) entre le dispositif de remplissage (4) et le dispositif de distribution de couvercles (6) , ce convoyeur4. Installation according to one of claims 1 to 3, characterized in that it comprises a linear conveyor (19) between the filling device (4) and the cover distribution device (6), this conveyor
(19) étant disposé tangentiellement à une trajectoire des boîtes (3) à la sortie du dispositif de remplissage (4) . (19) being arranged tangentially to a trajectory of the boxes (3) at the outlet of the filling device (4).
5. Installation selon l'une des revendications 1 à 4, caractérisée en ce que le dispositif de sertissage (16) est disposé en-dehors de l'enceinte sous ambiance stérile.5. Installation according to one of claims 1 to 4, characterized in that the crimping device (16) is arranged outside the enclosure in a sterile environment.
6. Installation selon la revendication 5, carac- térisée en ce que le dispositif de sertissage (16) est disposé dans une enceinte (20) accolée à l'enceinte sous ambiance stérile (1) . 6. Installation according to claim 5, characterized in that the crimping device (16) is disposed in an enclosure (20) attached to the enclosure in a sterile environment (1).
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