Brevet FR2003025A1 — publié le 19691107

-1- 2003025 La présente invention concerne l'industrie de l'emballage et vise un procédé et vua équipement pour le nettoyage et/ou la stérilisation du tube de remplissage de machines de conditionnement du type dans lequel tin manchon d'emballage est formé autour 5 du tube de remplissage, puis rempli partiellement avec lë liquide à emballer et divisé en emballages remplis et fermés, ce qui divise en même temps la colonne de liquide dans le manchon d'emballage. La nécessité de procédés d'emballage stériles, notamment pour 10 l'emballage de marchandises telles que du lait qui constitue un milieu favorable au développement des bactéries, va croissant. Cette demande s'est accrue avec l'emballage aseptique de liquides stériles et on a essayé un. certain nombre de procédés pour obtenir des conditions aseptiques satisfaisantes lorsque 15 de telles marchandises sont emballées. L'un de ces procédés consiste par exemple à stériliser l'intérieur du tube de remplissage, et il est utilisé avec les tubes de remplissage dans lesquels il est possible de faire circuler l'agent de nettoyage. Avec ces tubes de remplissage, le rinçage et la stérilisation 20 sont effectués jusqu'à une plaque de base fixée à l'orifice du tube de remplissage pendant l'opération de rinçage. La présente invention a pour but de compléter un tel procédé de rinçage stérile en nettoyant et en stérilisant également la face externe du tube de remplissage. À cet effet, l'extrémité 25 inférieure du manchon d'emballage est fermée par un dispositif de façon telle que le dispositif définisse avec le manchon d'emballage une enceinte alimentée en agent de nettoyage et/ou de stérilisation par un conduit traversant le dispositif, au moins jusqu'au niveau que le liquide entourant le tube de remplissage 30 atteint lorsque la machine à emballer fonctionne, après quoi l'agent de nettoyage et/ou de stérilisation est chauffé à une température appropriée de nettoyage et de stérilisation. Dans les machines à emballer du type précité, le liquide est introduit dans le manchon d'emballage au-dessous du niveau du 35 liquide, de sorte qu'il y a de nombreux risques pour que du liquide reste sur la paroi externe du tube de remplissage. Ce risque est particulièrement grand lorsqu'on arrête la machine soit temporairement soit pour une journée. Dans l'un ou l'autre cas, la face externe du tube de remplissage, où une ou plusieurs 40 variétés de microorganismes peuvent trouver de bonnes conditions 69 05319 -2- 2003025 de croissance, constitue une source potentielle de contamination à moins que des mesures soient prises d'une part pour empêcher le matériau d'emballage d'adhérer à la surface externe du tube de remplissage et d'autre part pour assurer la destruction 5 des micro-organismes éventuellement présents. Il est à noter en outre que pendant l'opération de nettoyage et de stérilisation du tube de remplissage, le manchon d'emballage sert de récipient pour recevoir les agents de nettoyage, de stérilisation et de rinçage. 10 le procédé suivant l'invention de nettoyage et/ou de stérilisation de la face externe du tube de remplissage présente de nombreux avantages par rapport aux procédés connus. Ce procédé est plus simple et nécessite moins de temps que si le lavage était effectué à la main du fait qu'il n'est pas nécessaire de 15 retirer ou de démonter le dispositif. Le procédé de l'invention permet en outre de maintenir des conditions d'asepsie en cas de panne ou d'arrêt de la machine en fin d'opération. De plus, seule la zone qui est effectivement exposée au risque de contamination est stérilisée ce qui signifie, entre autres choses, que les par-20 ties de la machine qui n'ont pas à subir tua traitement aussi rigoureux ne sont ni surchauffées, ni soumises à des attaques chimiques. Enfin cette opération de nettoyage et/ou de stérilisation peut être effectuée simultanément avec les opérations de nettoyage et/ou de stérilisation du stérilisateur de lait ou 25 d'autres appareils utilisés dans le cadre du remplissage stérile* L'invention a également pour objet un dispositif de mise en oeuvre du procédé précité, qui comprend un support conçu de manière à s'adapter autour du manchon d'emballage et un appareil conçu de manière à être introduit dans le manchon d'emballage et 30 constitué par une plaque, un disque, ou un élément analogue. Cet appareil comprend a) une garniture d'étanchéité disposée autour de sa périphérie de manière à formervun joint étanche aux liquides avec la paroi interne du manchon d'emballage; b) un conduit mixte d'alimentation et de vidange pour l'agent de nettoyage 35 et/ou de stérilisation; c) des tuyaux reliés au conduit mixte d'alimentation et de vidange pour envoyer l'agent de nettoyage et/ou de stérilisation dans l'enceinte délimitée par les parois internes de l'appareil et du manchon d'emballage et l'en retirer; d) des surfaces internes qui sont inclinées en direction du con-40 duit mixte d'alimentation et de vidange; et e) un serpentin chauf- 69 05319 -3- 2003025 faut destiné à chauffer l'agent de nettoyage et/ou de stérilisation. L'invention sera mieux comprise à la lecture de la description détaillée qui suit et à l'examen du dessin annexé qui re-5 présente à titre d'exemple non limitatif un mode de réalisation de l'invention. La fig. 1 est une vue en coupe partielle d'un dispositif de mise en oeuvre du procédé de l'invention. La fig. 2 est une vue, également en coupe partielle, mais à 10 plus grande échelle d'une partie du dispositif de la fig. 1 » Comme représenté sur la fig. 1, un manchon d'emballage 1, en papier, en aluminium, en matière plastique, ou en une combinaison de ces matériaux, a été façonné autour d'un tube de remplissage 2 par lequel on introduit le liquide dans le manchon 1. 15 Une plaque 3 comporte autour de sa périphérie une garniture d'étanchéité 4. Dans la plaque 3 est formé un orifice mixte de vidange et de remplissage 8 qui communique avec un conduit 9 qui sert à introduire l'agent de nettoyage et/ou de stérilisation qui sera désigné par l'expression "agent de traitement" 20 dans la suite de la description. La plaque 3 porte également un serpentin chauffant 10 qui est relié à un tuyau d'entrée 11 et à un tuyau de sortie 12. La plaque 3 et sa garniture d'étanchéité 4 sont conçues de manière à former un joint étanche aux liquides dans le manchon d'emballage 1, de sorte que la plaque 3 et le 25 manchon 1 définissent ensemble une enceinte 13 dans laquelle s'effectue le traitement. Comme représenté plus clairement sur la fig. 2, la garniture d'étanchéité 4 comprend un jonc étanche 5 et une bague support ou bague de serrage 6. Le jonc étanche 5 est fait au moins ën 30 partie dans un matériau déformable tel que du caoutchouc, et il peut être simplement constitué par un tuyau souple, un tube vulcanisé en forme de tuyau souple ou un système analogue. Le jonc étanche 5 est adapté sur le bord périphérique de la plaque 3» Ce jonc est en outre relié à un tube 7/4ui sert à envoyer à l'in-35 térieur du jonc un agent sous pression, tel qu'un gaz qui peut être de l'air comprimé. L'un des rôles de la bague de serrage 6 qui entoure la portion libre du jonc 5 est de lui donner une forme et de l'empêcher de se déformer radialement. La plaque 3 est disposée dans le manchon de manière que le jonc d'étanchéité 40 5 soit situé à l'intérieur du manchon, et la bague de serrage 6 69 05319 -4— 2003025 à l'extérieur du manchon. Lorsqu'on envoie un fluide sous pression par le tube 7 dans le jonc d'étanchéité 5» ce dernier exerce contre la paroi interne du manchon d'emballage une pression qui est accrue dans la zone de contact ou zone d'étanchéité 5 du fait de la présence de la bague de serrage 6. Il en résulte que la paroi du manchon 1 est serrée entre le jonc d'étanchéité 5 et la bague de serrage, par suite de la pression exercée de l'intérieur du manchon (vers sa paroi interne) et radialement vers l'extérieur. Le côté de la plaque 3 qui'est orienté vers 10 le tube de remplissage 2 doit de préférence présenter une forme légèrement conique, inclinée vers l'orifice mixte 8 de remplissage et de vidange pour l'agent de traitement dans la plaque 3-Le conduit 9 est relié à l'orifice 8 qui est avantageusement formé au centre de la plaque 3 pour distribuer l'agent de traite-15 ment dans l'enceinte 13 définie par la plaque 6 et par le manchon, et l'en évacuer. Le serpentin 10, qui est par exemple hélicoïdal, est destiné à chauffer l'agent de traitement introduit dans l'enceinte 13. Le serpentin chauffant 10 est monté sur la face conique de la plaque 3 et est disposé de manière à 20 entourer la partie inférieure du tube de remplissage 2. Le serpentin 10 est relié aux tuyaux d'entrée et de sortie 11 et 12 qui traversent la plaque 3. Ces tuyaux peuvent être pourvus de poignées 14 et 15 respectivement et le tuyau de sortie 12 peut en outre comporter un purgeur 16 lorsque l'agent chauffant est 25 de la vapeur d'eau. Bien entendu, le serpentin pourrait être conçu de manière à être chauffé par un autre moyen, par exemple électriquement. Le dispositif fonctionne de la façon suivante s Lorsque la.face externe du tube dé remplissage doit être net-30 toyée ou stérilisée, on introduit la plaque 3 dans l'extrémité libre du manchon, en prenant soin que la paroi du manchon soit disposée entre le jonc d'étanchéité 5 et la bague de serrage 6. On enfonce ensuite la plaque 3 dans le manchon 1 de façon telle que le serpentin chauffant 10 entoure l'orifice du tube de rem-35 plissage 2. Pour maintenir la plaque 3 dans le manchon 1, on envoie un fluide sous pression, tel que de l'air comprimé par le tube 7 dans le jonc d'étanchéité 5 pour presser ce dernier contre la paroi interne du manchon 1 et contre la bague de serrage 6 située à l'extérieur du manchon. On obtient ainsi entre la pla-40 que 3 et le manchon 1 un joint étanche aux liquides qui s'établit 69 05319 -5- 2003025 radialement vers l'extérieur à partir de l'intérieur du manchon. La plaque 3 définit alors avec la paroi interne du manchon 1 l'enceinte 13 dans laquelle on introduit l'agent de traitement par le conduit 9« On remplit l'enceinte 13 d'agent de traitement 5 jusqu'à un niveau 18 qui est supérieur au niveau 17 du liquide de remplissage lorsque la machine fonctionne. On chauffe alors l'agent de traitement jusqu'à ébullition au moyen du serpentin chauffant 10. Pendant cette opération, on fait circuler l'agent de traitement dans l'enceinte 13 de manière à traiter efficace-10 ment même les parties difficiles à atteindre. Au bout d'un certain temps, lorsque les parties traitées ont été débarrassées de leurs impuretés, on vidange l'enceinte 13 par le conduit 9 qui est relié à la plaque 3» En fin de traitement, l'enceinte 13 peut, si on le désire, être rincée par exemple avec de l'eau 15 chaude stérile qu'on introduit et qu'on évacue également par le conduit 9. On obtient ainsi un tube de remplissage à surface externe stérile. Lorsqu'on arrête la machine, par exemple pour la nuit, on introduit la plaque 3 et son équipement dans le manchon 1 de la 20 façon précitée et on procède à au moins un nettoyage de la machine en vue d'éliminer le liquide pouvant rester sur le tube. Avant de remettre la machine en marche, par exemple le lendemain matin, on procède à un autre nettoyage si on le désire mais à ce stade la machine doit être stérilisée au moins une fois. Une 25- fois cette opération achevée, on relâche la pression dans le jonc d'étanchéité 5 de la plaque 3j ce qui permet de retirer la plaque du manchon et de la mettre de côté, après quoi on peut commencer à faire fonctionner la machine. Le dispositif de la présente invention doit être utilisé de la façon qu'on vient de dé-30 crire, même lorsque la machine est arrêtée pendant un très court moment. Une opération de nettoyage et de stérilisation au moyen du procédé de l'invention peut être effectuée chaque fois que la machine est arrêtée. On a effectué une série d'essais avec le dispositif et suivant 35 le procédé de la présente invention, en utilisant une suspension de lait renfermant des spores de Bacillus Subtilis comme agent de contamination et une solution de soude caustique (îTaOH) à 2 % comme agent de traitement. Pendant les essais, on chauffe la solution de soude caustique 40 à 2 % au moyen du serpentin chauffant 10 constitué par des tubes 69 05319 -6- 2003025 de cuivre, et alimenté de façon continue par le tuyau 11 en vapeur d'eau ayant une température de 14-5°C et maintenu à une pres- p sion de 4 kg/cm environ. La vapeur est-évacuée par le tuyau de sortie 12. Au-delà du purgeur 16, sa pression est la pression 5 atmosphérique et sa température est d'environ 100°0. Après l'opération de lavage qui dure 10 minutes, on rince le tube de remplissage 2 avec de l'eau distillée stérile à température ambiante afin de neutraliser toute trace éventuelle de solution de soude caustique. On badigeonne alors le tube de remplissage avec 10 du bouillon de viande qu'on a fait incuber pendant sept jours à température de 30°C et on procède à des contrôles pour vérifier si des micro-organismes se sont développés. Les résultats prouvent que le dispositif et le procédé de la présente invention permettent une élimination complète de toutes 15 les particules restant sur la paroi externe du tube de remplissage et assurent la stérilisation de cette paroi sans qu'on ait à démont-ér la machine pour un nettoyage et une désinfection manuels. On s'est aperçu en outre, -après avoir effectué un certain nombre de séries d'essais, au couïs desquels on a fait va-20 rier la période de lavage, que la stérilité est atteinte avec une marge de sécurité satisfaisante au bout d'un temps de lavage de 10 minutes. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée à l'exemple décrit et représenté, elle est susceptible de nombreuses 25 variantes accessibles à l'homme de l'art, suivant les applications envisagées et sans qu'on s'écarte pour cela du cadre de l'invention. C'est ainsi que la bague de serrage peut être fixée à la plaque, si on lui donne la forme d'un U dont les branches at-30 teignent l'extrémité libre du manchon d'emballage. Le jonc d'étanchéité peut également être fait en plusieurs parties, dont l'une, déformable, sert à former le joint étanche. La plaque n'est pas nécessairement pleine. Elle peut être constituée par deux disques disposés à une certaine distance l'un de l'autre, 35 le jonc d'étanchéité étant serti entre ces disques. De plus, les tuyaux d'entrée et de sortie du serpentin chauffant peuvent être disposés de façon adjacente de manière à pouvoir être montés dans une même poignée. 69 05319 -7- 2003025 - BK¥EIH)ICATIOHS - 1 - Procédé de^ettoyage et/ou de stérilisation du tube de remplissage des machines de conditionnement du type dans lequel un manchon d'emballage est formé autour du tube de remplissage, 5 puis rempli partiellement avec le liquide à emballer et divisé en emballages remplis et fermés, ce qui divise en même temps la colonne de liquide dans le manchon d'emballage, ledit procédé consistant : - à fermer l'extrémité inférieure du mgnchon d'emballage par un dispositif de façon telle que ledit dispositif 10 définisse avec le manchon d'emballage une enceinte alimentée en agent de nettoyage et/ou de stérilisation par un conduit traversant le dispositif, au moins jusqu'au niveau que le liquide de remplissage entourant le tube de remplissage atteint lorsque la machine de conditionnement fonctionne; - et à chauffer l'agent 15 de nettoyage et/ou de stérilisation à une température appropriée de nettoyage et/ou de stérilisation. 2 - Procédé suivant 1 dans lequel le dispositif précité forme un joint étanche aux liquides avec le manchon d'emballage au moyen d'une garniture d'étanchéité qui, sous l'influence d'un 20 fluide sous pression, tel qu'un gaz sous pression, est pressée contre la paroi interne du manchon, de manière à former un joint étanche aux liquides, un système de support disposé sur la face externe du manchon d'emballage limitant la dilatation de la garniture dans le sens radial du dispositif. 25 3 - Procédé suivant 1 dans lequel le chauffage de l'agent de nettoyage et/ou de stérilisation est effectué au moyen d'un serpentin chauffant à l'intérieur duquel circule de la vapeur d'eau. 4 - Procédé suivant 1 dans lequel le chauffage de l'agent de 30 nettoyage et/ou de stérilisation est effectué électriquement au moyen d'un serpentin chauffant en matériau électriquement résistant. 5 - Procédé suivant 1 dans lequel l'agent de nettoyage et/ou de stérilisation est constitué par une solution de soude caus- 35 tique (laOH). 6 - Dispositif de mise en oeuvre du procédé suivant 1 qui comprend un système support pouvant être monté autour du manchon d'emballage, et un appareil pouvant être introduit dans le manchon d'emballage, ledit appareil étant constitué par une plaque, 69 05319 -8- 2003025 un disque ou un organe analogue et comprenant : a) une garniture d'étanchéité disposée autour de sa périphérie de manière à former un joint étanche aux liquides contre la paroi interne du manchon d'emballage; b) un conduit mixte d'alimentation et de 5 vidange pour l'agent de nettoyage et/ou de stérilisation; c) des tuyaux reliés au conduit mixte d'alimentation et de vidange pour introduire l'agent de nettoyage et/ou de stérilisation dans l'enceinte délimitée par les parois internes de l'appareil et du manchon d'emballage et l'en retirer; d) des surfaces internes qui 10 sont inclinées en direction du conduit mixte d'alimentation et de vidange; e) un serpentin chauffant destiné à chauffer l'agent de nettoyage et/ou de stérilisation. 7 - Machine pour le conditionnement du lait dans des emballages formés à partir d'un manchon tubulaire, ladite machine étant 15 caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif de nettoyage et de stérilisation suivant 6.