WO2006090045A1 - Installation de conditionnement aseptique a zones tampon aseptiques. - Google Patents

Installation de conditionnement aseptique a zones tampon aseptiques. Download PDF

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Delphine Raynaud
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    • B65BMACHINES, APPARATUS OR DEVICES FOR, OR METHODS OF, PACKAGING ARTICLES OR MATERIALS; UNPACKING
    • B65B55/00Preserving, protecting or purifying packages or package contents in association with packaging
    • B65B55/02Sterilising, e.g. of complete packages
    • B65B55/025Packaging in aseptic tunnels
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B67OPENING, CLOSING OR CLEANING BOTTLES, JARS OR SIMILAR CONTAINERS; LIQUID HANDLING
    • B67CCLEANING, FILLING WITH LIQUIDS OR SEMILIQUIDS, OR EMPTYING, OF BOTTLES, JARS, CANS, CASKS, BARRELS, OR SIMILAR CONTAINERS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; FUNNELS
    • B67C3/00Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus; Filling casks or barrels with liquids or semiliquids
    • B67C3/02Bottling liquids or semiliquids; Filling jars or cans with liquids or semiliquids using bottling or like apparatus
    • B67C3/22Details
    • B67C3/26Filling-heads; Means for engaging filling-heads with bottle necks
    • B67C2003/2688Means for filling containers in defined atmospheric conditions

Definitions

  • the present invention relates to an aseptic packaging installation. BACKGROUND OF THE INVENTION
  • the existing aseptic packaging plants comprise a cabin providing around the machine line a conditioning zone having a high degree of asepsis, at least one side of the conditioning zone being attached to an operating zone maintained at a degree of asepsis lower than the conditioning zone by providing a flow of the air flow from the conditioning zone to the operator zone through openings in a partition common to the conditioning zone and the operator zone.
  • the document EP 1 251 085 describes enclosures forming a conditioning zone at a pressure greater than atmospheric pressure, surrounded by an enclosure at atmospheric pressure forming an operator zone.
  • An object of the invention is to provide an aseptic packaging installation minimizing the risk of pollution in the packaging zone while allowing interventions at different points of the installation.
  • an aseptic packaging installation comprising a floor overhung by a ceiling and a machine line mounted on the floor in a conditioning zone subjected to a sterile laminar flow. flowing vertically from the ceiling of the conditioning zone and establishing in the conditioning zone a first pressure greater than a surrounding pressure, at least one side of the conditioning zone being adjacent to an intervention zone subjected to a flow of air unidirectional clean flowing vertically from the ceiling of the intervention zone at a flow adapted to establish in the area of intervention a second pressure lower than the first pressure but greater than the surrounding pressure.
  • the unidirectional air flow in the zone of intervention also avoids the formation of turbulence in the intervention zone when opening a door between the conditioning zone and the intervention zone so that the risks of pollution of the conditioning zone are minimized.
  • the conditioning zone is contiguous on at least one side to an intermediate zone subjected to a flow of unidirectional clean air flowing at a rate adapted to establish in the intermediate zone an intermediate pressure between the first pressure and the second pressure.
  • FIG. 1 is a schematic top plan of an installation of the invention
  • FIG. 2 is a schematic sectional plane along the line II - II of FIG.
  • the illustrated aseptic packaging plant is for packaging a product in containers (not shown).
  • the installation comprises, in a manner known per se, a line of machines 1, such as machines for filling, thermo-sealing lids and setting up stoppers, mounted on a floor 2 below which are mounted drive members 3 of the machines 1.
  • the walls 4 delimit a conditioning zone 5 subjected to a sterile laminar flow flowing vertically from the ceiling 6 at a flow rate adapted to establish in the conditioning zone 5 a first pressure P 1 upper at the pressure P surrounding the installation. To symbolize the pressure P1 the conditioning zone 5 has been hatched in fine mixed lines.
  • the partitions 4 comprise a lower edge delimiting a space 19 a few tens of centimeters above the floor 2.
  • first pressure Pl is the result of a balance between the feed rate of the ceiling and the leakage rate by the spaces 19 and the other openings in the side walls of the conditioning zone.
  • the installation comprises intervention zones 7 delimited by partitions 8 separating the intervention zones from the external environment.
  • the intervention zones 7 are also subjected to a flow of clean air, for example a sterile flow of air flowing vertically from the ceiling of the intervention zones according to a flow rate.
  • a flow of clean air for example a sterile flow of air flowing vertically from the ceiling of the intervention zones according to a flow rate.
  • a second pressure P2 lower than the first pressure P1 of the conditioning zone but greater than the surrounding pressure.
  • the zones at the pressure P2 have been hatched in dashed lines.
  • the partitions 8 of the zones of intervention 7 delimit a space 20 to allow a flow of the air flow towards the outside and thus to favor a vertical flow of the air in the zones d intervention 7.
  • the installation comprises an intermediate zone 9 contiguous to the conditioning zone 5 upstream thereof by reference to a movement of the containers symbolized by arrows in dashed lines in FIG.
  • intermediate 9 is subjected to a sterile unidirectional flow flowing vertically from the ceiling 6 at a rate adapted to establish in the intermediate zone 9 an intermediate pressure Pi between the first pressure P1 and the second pressure P2.
  • the zones at the pressure Pi have been hatched in dashed fine lines.
  • the intermediate zone 9 is separated from the conditioning zone 5 by a partial partition 10.
  • the intervention zones 7 also extend opposite the intermediate zone 9 so that, due to the decreasing order of the pressures in the different zones, a partial opening of the partition between a intervention zone 7 and the intermediate zone 9 causes a slight movement of air from the conditioning zone 5 to the intermediate zone 9 and from the intermediate zone 9 to the intervention zone 7, as illustrated by thick line arrows , which minimizes the risks of pollution in the conditioning zone 5.
  • the intermediate zone 9 is a drying zone in which is installed a drying machine containers.
  • the drying zone 9 is contiguous to a sterilization zone 12 in which a sterilization machine 13 is installed by misting hydrogen peroxide.
  • the sterilization zone 12 is also subjected to a sterile flow flowing vertically from the ceiling of the installation at a rate adapted to establish in the sterilization zone 12 a pressure equal to the second pressure P2 of the intervention zones.
  • the installation preferably includes an extraction device 14 which has been illustrated on the side of the sterilization zone 12 although in practice it is preferably mounted at the upper part thereof.
  • the illustrated installation Upstream of the sterilization zone 12 with reference to the movement of the containers, the illustrated installation comprises an inlet zone 15, for example a dust collection zone, also subjected to a sterile flow at a flow rate suitable for establishing a pressure. equal to the intermediate pressure P 1. Downstream of the conditioning zone 5, with reference to the displacement of the containers, the installation comprises an outlet zone 16 subjected to a flow of air adapted to establish in the outlet zone 16 a pressure similar to the intermediate pressure Pi. In order to allow access to the intervention zone while minimizing flow disturbances, the walls 8 of the intervention zones are preferably equipped with traps 17.
  • the walls 4 of the conditioning zone 5 are preferably The side walls of the conditioning zone 5 can also be equipped in a manner known per se of waterproof sleeves (not shown).
  • the invention is not limited to the illustrated embodiment capable of alternative embodiments without departing from the scope of the invention as defined by the claims.
  • the invention has been illustrated with an installation in which the different zones are subjected to three different pressures, it will be possible to realize an installation with zones subjected to two different pressures only or on the contrary subject to a larger number of different pressures arranged relative to each other so as to promote a movement of air from the areas to be subjected to a higher degree of asepsis to areas that may be subject to a lower degree of asepsis.

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Abstract

L'installation de conditionnement aseptique comporte un plancher surplombé par un plafond, une ligne de machines (1) montée sur le plancher dans une zone de conditionnement (5) soumise à un flux laminaire stérile s'écoulant verticalement depuis le plafond selon un débit adapté à établir dans la zone de conditionnement (5) une première pression (P1) supérieure à une pression environnante, et des zones d'intervention (7) accolées à la zone de conditionnement (5), et soumises à un flux d'air propre unidirectionnel s'écoulant verticalement depuis le plafond de la zone d'intervention selon un débit adapté à établir dans les zones d'intervention (7) une deuxième pression (P2) inférieure à la première pression mais supérieure à la pression environnante.

Description

Installation de conditionnement aseptique à zones tampon aseptiques.
La présente invention concerne une installation de conditionnement aseptique. ARRIERE PLAN DE L'INVENTION
On sait que pour assurer une conservation de longue durée de denrées alimentaires sans soumettre celles- ci à des conditions particulières de réfrigération, il est nécessaire que les denrées alimentaires soient condi- tionnées de façon aseptique, c'est-à-dire sans introduction de germes dans le récipient pendant les différentes phases de conditionnement. Afin d'assurer un conditionnement aseptique, on sait en particulier qu'il est nécessaire de soumettre la ligne de machines assurant le con- ditionnement à une ambiance stérile généralement obtenue en réalisant un flux d'air filtré laminaire s 'écoulant verticalement sur la ligne de machines.
A cet effet les installations de conditionnement aseptique existantes, telles que décrites notamment dans le document FR-A-2 800 710, comportent une cabine réalisant autour de la ligne de machines une zone de conditionnement présentant un degré d'asepsie élevé, au moins un côté de la zone de conditionnement étant accolé à une zone opérateur maintenue à un degré d'asepsie moins élevé que la zone de conditionnement en prévoyant un écoulement du flux d'air depuis la zone de conditionnement vers la zone opérateur à travers des ouvertures dans une cloison commune à la zone de conditionnement et à la zone opérateur. De même, le document EP 1 251 085 décrit des en- ceintes formant une zone de conditionnement à une pression supérieure à la pression atmosphérique, entourées par une enceinte à la pression atmosphérique formant une zone-opérateur .
Il a été constaté que lorsqu'un technicien sou- haite intervenir sur la ligne de machines, soit pour un entretien périodique de celle-ci, soit en raison d'un problème survenu dans le fonctionnement d'une des machines, l'ouverture d'une porte de communication entre la zone opérateur et la zone de conditionnement provoque des remous qui risquent de conduire à une pénétration d'air à un degré d'asepsie moins élevé depuis la zone opérateur vers la zone de conditionnement, et donc provoque un abaissement du degré d'asepsie de l'air dans la zone de conditionnement . II est également connu du document DE 103 40 876 de provoquer un flux d'air vertical en disposant l'une au-dessus de l'autre une première enceinte à une pression Pl supérieure à une pression P2 régnant dans une seconde enceinte, P2 étant supérieure à la pression atmosphëri- que. Une telle installation ne permet pas un accès latéral.
OBJET DE L'INVENTION
Un but de l'invention est de proposer une installation de conditionnement aseptique minimisant les ris- ques de pollution dans la zone de conditionnement tout en permettant des interventions en différents points de 1 ' installation.
RESUME DE L7INVENTION
En vue de la réalisation de ce but on propose, selon l'invention, une installation de conditionnement aseptique comportant un plancher surplombé par un plafond et une ligne de machines montée sur le plancher dans une zone de conditionnement soumise à un flux laminaire stérile s 'écoulant verticalement depuis le plafond de la zone de conditionnement et établissant dans la zone de conditionnement une première pression supérieure à une pression environnante, au moins un côté de la zone de conditionnement étant accolé à une zone d'intervention soumise à un flux d'air propre unidirectionnel s 'écoulant verticalement depuis le plafond de la zone d'intervention selon un débit adapté à établir dans la zone d'intervention une deuxième pression inférieure à la première pression mais supérieure à la pression environnante.
Ainsi, tout en favorisant un mouvement de l'air stérile depuis la zone de conditionnement vers l'extérieur de celle-ci, ce qui évite une pénétration de pollution dans la zone de conditionnement, le flux d'air unidirectionnel dans la zone d'intervention évite également la formation de remous dans la zone d'intervention lors de l'ouverture d'une porte entre la zone de conditionnement et la zone d'intervention de sorte que les risques de pollution de la zone de conditionnement sont minimisés .
Selon un autre aspect de 1 ' invention, la zone de conditionnement est accolée sur au moins un côté à une zone intermédiaire soumise à un flux d'air propre unidirectionnel s 'écoulant selon un débit adapté à établir dans la zone intermédiaire une pression intermédiaire entre la première pression et la deuxième pression. Ainsi, il est possible d'installer dans la zone intermédiaire des dispositifs de traitement requérant un degré d'asepsie moindre sans nuire au degré d'asepsie dans la zone de conditionnement en raison du mouvement naturel de l'air tendant à s'établir depuis la zone de pression la plus élevée vers les zones de pression progressivement décroissantes .
BREVE DESCRIPTION DES DESSINS
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront 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 :
- la figure 1 est un plan schématique de dessus d'une installation de l'invention, - la figure 2 est un plan schématique en coupe selon la ligne II-II de la figure 1.
DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION En référence aux figures, l'installation de conditionnement aseptique illustrée est destinée à conditionner un produit dans des récipients (non représentés) . L'installation comporte de façon connue en soi une ligne de machines 1, telles que des machines de remplissage, de thermo-scellage d'opercules, et de mise en place de bou- chons, montées sur un plancher 2 en dessous duquel sont montés des organes d'entraînement 3 des machines 1. Des parois 4 délimitent une zone de conditionnement 5 soumise à un flux laminaire stérile s 'écoulant verticalement depuis le plafond 6 selon un débit adapté à établir dans la zone de conditionnement 5 une première pression Pl supérieure à la pression P environnant l'installation. Pour symboliser la pression Pl la zone de conditionnement 5 a été hachurée selon des traits mixtes fins. Afin de permettre une mise en pression de la zone de conditionnement 5 tout en favorisant un écoulement vertical du flux d'air stérile, les cloisons 4 comportent un bord inférieur délimitant un espace 19 de quelques dizaines de centimètres au-dessus du plancher 2. La première pression Pl est le résultat d'un équilibre entre le débit d'alimentation par le plafond et le débit de fuite par les espaces 19 et les autres ouvertures dans les parois latérales de la zone de conditionnement .
Sur deux côtés latéraux longitudinaux de la zone de conditionnement 5, l'installation comporte des zones d'intervention 7 délimitées par des cloisons 8 séparant les zones d'intervention de l'environnement extérieur.
Selon l'invention, les zones d'intervention 7 sont également soumises à un flux d'air propre, par exemple un flux d'air stérile s 'écoulant verticalement à par- tir du plafond des zones d'intervention selon un débit adapté à établir dans les zones d'intervention 7 une deuxième pression P2 inférieure à la première pression Pl de la zone de conditionnement mais supérieure à la pression environnante. Les zones à la pression P2 ont été ha- churées selon des traits en pointillés. De même que pour la zone de conditionnement 5, les cloisons 8 des zones d'intervention 7 délimitent un espace 20 pour permettre un écoulement du flux d'air vers l'extérieur et favoriser ainsi un écoulement vertical de l'air dans les zones d'intervention 7.
Selon un autre aspect de l'invention, l'installation comporte une zone intermédiaire 9 accolée à la zone de conditionnement 5 en amont de celle-ci par référence à un mouvement des récipients symbolisé par des flèches en tirets sur la figure 1. La zone intermédiaire 9 est soumise à un flux unidirectionnel stérile s 'écoulant verticalement depuis le plafond 6 selon un débit adapté à établir dans la zone intermédiaire 9 une pression intermédiaire Pi comprise entre la première pression Pl et la deuxième pression P2. Les zones à la pression Pi ont été hachurées selon des traits fins en tirets. Pour permettre un passage de récipients entre la zone intermédiaire 9 et la zone de conditionnement 5 tout en favorisant un écoulement vertical du flux dans chacune de ces zones, la zone intermédiaire 9 est séparée de la zone de conditionnement 5 par une cloison partielle 10. Dans l'exemple illustré, les zones d'intervention 7 s'étendent également en regard de la zone intermédiaire 9 de sorte qu'en raison de l'ordre décroissant des pressions dans les diffé- rentes zones, une ouverture partielle de la cloison entre une zone d'intervention 7 et la zone intermédiaire 9 provoque un léger mouvement d'air depuis la zone de conditionnement 5 vers la zone intermédiaire 9 et depuis la zone intermédiaire 9 vers la zone d'intervention 7, comme illustré par des flèches en trait épais, ce qui minimise les risques de pollution dans la zone de conditionnement 5.
Dans le mode de réalisation illustré, la zone intermédiaire 9 est une zone de séchage dans laquelle est installée une machine de séchage des récipients. Dans ce mode de réalisation, la zone de séchage 9 est accolée à une zone de stérilisation 12 dans laquelle est installée une machine de stérilisation 13 par brumisation de peroxyde d'hydrogène. La zone de stérilisation 12 est éga- lement soumise a un flux stérile s 'écoulant verticalement depuis le plafond de l ' installation selon un débit adapté à établir dans la zone de stérilisation 12 une pression égale à la deuxième pression P2 des zones d'intervention 7. L'installation comporte de préférence un dispositif d'extraction 14 qui a été illustré sur le côté de la zone de stérilisation 12 bien qu'en pratique il soit de préférence monté à la partie supérieure de celle-ci.
En amont de la zone de stérilisation 12 par réfé- rence au mouvement des récipients, l'installation illustrée comporte une zone d'entrée 15, par exemple une zone de dépoussiérage, également soumise à un flux stérile selon un débit adapté à établir une pression égale à la pression intermédiaire Pi. En aval de la zone de conditionnement 5, par référence au déplacement des récipients, l'installation comporte une zone de sortie 16 soumise à un flux d'air adapté à établir dans la zone de sortie 16 une pression similaire à la pression intermédiaire Pi. Afin de permettre un accès à la zone d'intervention tout en minimisant les perturbations de flux, les parois 8 des zones d'intervention sont de préférence équipées de trappes 17. De même, pour permettre une intervention locale dans la zone de conditionnement 5, les parois 4 de la zone de conditionnement 5 sont de préfé- rence équipées de trappes 18. Les parois latérales de la zone de conditionnement 5 peuvent également être équipés de façon connue en soi de manchettes etanches non représentées . Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation illustré susceptible de variantes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention tel que défini par les revendications.
En particulier, bien que l'invention ait été il- lustrée avec une installation dans laquelle les différentes zones sont soumises à trois pressions différentes, on pourra réaliser une installation avec des zones soumises à deux pressions différentes seulement ou au contraire soumises à un plus grand nombre de pressions différentes disposées les unes par rapport aux autres de façon à favoriser un mouvement d'air depuis les zones devant être soumises à un degré d'asepsie le plus élevé vers les zones pouvant être soumises à un degré d'asepsie moindre.
En pratique, on notera qu'une faible différence de pression, de l'ordre d'une dizaine de Pascals, est préférable de façon à minimiser les mouvements d'air lors de l'ouverture d'une cloison entre deux zones adjacentes.

Claims

REVENDICATIONS
1. Installation de conditionnement aseptique comportant un plancher (2) surplombé par un plafond (6) et une ligne de machines (1) montée sur le plancher dans une zone de conditionnement (5) soumise à un flux laminaire stérile s 'écoulant verticalement depuis le plafond (6) selon un débit adapté à établir dans la zone de conditionnement (5) une première pression (Pl) supérieure à une pression environnante, au moins un côté de la zone de conditionnement (5) étant accolé à une zone d'intervention (7), caractérisée en ce que la zone d'intervention (7) est soumise à un flux d'air propre unidirectionnel s 'écoulant verticalement depuis le plafond de la zone d'intervention selon un débit adapté à établir dans la zone d'intervention (7) une deuxième pression (P2) inférieure à la première pression mais supérieure à la pression environnante.
2. Installation de conditionnement selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'au moins un côté de la zone de conditionnement (5) est accolé à une zone intermédiaire (9) soumise à un flux d'air propre s ' écoulant selon un débit adapté à établir dans la zone intermédiaire (9) une pression intermédiaire (Pi) comprise entre la première pression (Pl) et la deuxième pression (P2) .
3. Installation de conditionnement selon la revendication 2, caractérisée en ce que la zone intermédiaire est une zone de séchage (9) .
4. Installation de conditionnement selon la revendication 3, caractérisée en ce que la zone de séchage (9) est accolée à une zone de stérilisation (12) maintenue à la deuxième pression (P2) .
5. Installation de conditionnement selon la revendication 4, caractérisée en ce que la zone de stérilisation (12) est équipée d'un dispositif d'extraction (14) .
6. Installation de conditionnement selon la revendication 4, caractérisée en ce qu'une zone d'entrée
(15) est accolée à la zone de stérilisation (12) , la zone d'entrée (15) étant maintenue à une pression supérieure à la deuxième pression.
7. Installation de conditionnement selon la revendication 1, caractérisée en ce que la zone de conditionnement (5) et la zone d'intervention (7) sont séparées par une cloison (4) comportant au moins une trappe (18) .
8. Installation de conditionnement selon la revendication 1, caractérisée en ce que la zone d'intervention (7) est délimitée par une paroi externe (8) comportant au moins une trappe (17) .
9. Installation de conditionnement selon la revendication 1, caractérisée en ce que la zone de conditionnement et la zone d'intervention comprennent des cloisons (4, 8) délimitant un espace (19, 20) permettant un écoulement d'air.
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