Brevet FR2692226A1 — publié le 19931217

L'invention part d'un appareil pour stériliser des récipients d'emballage en forme de gobelets, avant qu'ils ne soient remplis dans une machine de soutirage et de fermeture, dans laquelle les récipients sont amenés dans un plan horizontal et au moyen d'un con- voyeur aux dispositifs de soutirage et de fermeture dans un espace stérile, appareil qui comprend une chambre de stérilisation orientée verticalement, qui est reliée par une ouverture de sortie en bas à l'espace stérile et dans laquelle un dispositif de transport sans fin, muni de supports placés à intervalles, reçoit l'un après l'autre les récipients amenés individuellement à une entrée, les fait passer à travers une zone de stérili- sation et les transfère à travers l'ouverture de sortie j 5 au convoyeur de la machine de soutirage et de fermeture, le dispositif de transport possédant un tronçon de renvoi supérieur et un tronçon de renvoi inférieur ainsi que, entre eux, deux tronçons droits essentiellement verticaux. Dans le cas d'un appareil de ce type que l'on connaît par exemple par le brevet des E U A 3 783 581, les récipients d'emballage à remplir sont retirés individuellement d'une pile et transférés l'un après l'autre à travers l'entrée, située dans la zone termi-25 nale en haut de la chambre de stérilisation s'étendant verticalement, au dispositif de transport sans fin, lui aussi vertical Ce dispositif de transport comporte des supports dépassant transversalement et sur chacun desquels un récipient d'emballage, disposé debout, est30 transporté vers le bas pour être transféré à l'extrémité inférieure au convoyeur de la machine de soutirage et de fermeture La stérilisation des récipients d'emballage s'effectue pendant le mouvement de descente des réci- pients, placés debout sur les supports, le long d'un35 tronçon droit vertical du dispositif de transport, pendant que de l'air surchauffé ou de la vapeur d'eau, provenant de la machine de soutirage et de fermeture et montant dans la chambre de stérilisation, agit sur les récipients Le rendement de cet appareil connu laisse à désirer puisque des résidus du produit de stérilisation s et des impuretés peuvent rester dans les récipients d'emballage. De plus, le soutirage et la fermeture des récipients dans un espace stérile maintenu à un niveau de température élevé par de l'air surchauffé ou de la vapeur d'eau, sont très difficiles à réaliser. Par le document DE-OS 39 00 448, on connaît en plus un appareil de stérilisation de récipients dans lequel des récipients d'emballage en forme de gobelets sont retirés individuellement d'une pile verticale et guidés vers le bas au moyen de plusieurs vis sans fin et pendant qu'ils s'emboîtent mutuellement à distance, à travers une chambre de stérilisation dans la partie supérieure de laquelle est introduit un mélange de vapeur H 202 pour la stérilisation et dans la partie inférieure de laquelle est introduit de l'air chaud stérile Le mélange de vapeur H 202 se répartit sur les parois des gobelets comme un film de condensat, lequel est ensuite séché par l'air chaud Avec cet appareil connu, il n'est pas non plus garanti avec certitude que des résidus de condensat et des impuretés libres soient éliminés des récipients d'emballage. Il serait donc souhaitable de disposer d'un appareil de stérilisation, pour récipients d'emballage, avec lequel on puisse obtenir un taux de stérilité très30 élevé des récipients. A cet effet, selon l'invention, un appareil de stérilisation comme indiqué au début est essentiellement caractérisé en ce que les supports du dispositif de transport maintiennent les récipients de manière que35 leur ouverture soit dirigée vers l'espace entouré par le dispositif de transport, et qu'un dispositif de préchauffage et/ou un dispositif applicateur de produit de stérilisation est conjugué au premier tronçon droit vertical, dans la direction de transport du dispositif de transport, tronçon qui est coordonné à l'entrée r prévue à l'extrémité inférieure de l'appareil, et un dispositif de séchage est conjugué au second tronçon droit vertical, dispositifs qui sont placés dans l'es- pace entouré par le dispositif de transport. L'appareil de stérilisation selon l'invention a l'avantage que grâce à l'orientation en partie hori- zontale et en partie verticalement vers le bas de l'ouverture des récipients pendant leur traitement, des impuretés restées éventuellement dans les récipients, ou des restes de produit de stérilisation liquide, tombent hors des récipients ou sont éliminés de ceux-ci par lavage Le tronçon de renvoi supérieur du dispositif de transport, reliant entre eux les deux tronçons droits de ce dispositif, est disponible de façon avantageuse pour faire agir pendant un certain temps le fluide de stéri- lisation appliqué précédemment L'agencement selon l'invention du système de traitement sur le dispositif de transport, procure en outre une construction très compacte de l'appareil de stérilisation. Selon un mode de réalisation particulièrement avantageux, les supports sont réalisés sous la forme drune plaque présentant au moins une ouverture à la- quelle des pinces sont coordonnées de manière que l'ouverture du récipient maintenu par les pinces sur le support coïncide avec l'ouverture du support Ainsi, les30 récipients d'emballage sont entraînés de façon simple et sûre par les supports La prévision sur les dispositifs de préchauffage, d'application de produit de stérilisa- tion et de séchage de buses qui plongent dans les récipients, contribue à l'élimination des récipients de micro-organismes détruits, impuretés et résidus. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront plus clairement de la descrip- tion qui va suivre d'un exemple de réalisation non limitatif, ainsi que de la figure unique du dessin annexé, montrant en coupe et de façon simplifiée un appareil de stérilisation. Au-dessus de l'extrémité d'entrée du carter d'une machine de soutirage et de fermeture pour réci- pients d'emballage 1, machine qui fonctionne en asepsie et dont le dessin montre seulement une partie du con- voyeur 10 de gobelets et de l'espace stérile 11 qui l'entoure, s'élève, à la façon d'une tour, un stérili- sateur 12 pour des récipients d'emballage 1 préfabri- qués, en forme de gobelets, qui sont à remplir dans des conditions aseptiques Ces récipients 1 sont mis à disposition à l'état empilé les uns dans les autres dans une pile d'alimentation 15, de préférence en deux piles et éventuellement en rangées de piles, retirés indivi- duellement des piles par des têtes suçeuses 16 portées par une tête tournante 17 et introduits dans le stéri- lisateur 12 Après la stérilisation, les récipients 1 sont extraits du stérilisateur, vers le bas, par des têtes suçeuses 18 animées de mouvements de montée et d'abaissement, et placés dans des plaques perforées d'entraînement 19 du convoyeur 10 de la machine de soutirage et de fermeture, par lequel ils sont amenés aux dispositifs non représentés de soutirage et de ferme ture. Le stérilisateur 12 possède, dans une chambre JO de stérilisation 20 entourée d'un carter 21, un dispo- sitif de transport sans fin 22 qui comporte deux tron- çons de renvoi 23 et 24 placés l'un au-dessus de l'autre et, entre ceux-ci, deux tronçons droits 25, 26 essen- tiellement verticaux Le dispositif de transport 22 est formé de préférence de deux chaînes transporteuses 27 circulant parallèlement l'une à côté de l'autre et guidées dans les tronçons de renvoi 23, 24 par des roues de renvoi et d'entraînement, non représentées, tournant autour d'axes parallèles 28, 29, ainsi que de plaques 31 articulées extérieurement sur les chaînes transporteuses 27 Pour maintenir et porter des récipients 1 sur leur côté extérieur, ces plaques 31 sont munies de pinces 32 adaptées aux récipients et orientées pour recevoir et tenir ceux-ci Deux trous 33 avec des pinces 32 coor- données sont de préférence juxtaposés dans une plaque 31; il est possible aussi que chaque plaque présente plusieurs trous disposés en rangées les uns derrière les autres La largeur des trous 33 est adaptée à l'ouverture des récipients 1, lesquels sont appliqués par leur bord entourant l'ouverture et pouvant être réalisé comme15 une collerette contre la zone du bord des trous 33, o ils sont maintenus en position par les pinces 32. Les récipients 1 à stériliser sont transférés au dispositif de transport 22 avancé pas à pas dans le sens de la flèche A à l'endroit occupée par chacune des plaques 31 successives à l'extrémité inférieure du tronçon droit ascendant 25 En alignement avec cet endroit, la chambre de stérilisation 20 possède une entrée latérale 36 avec un sas horizontal 37 C'est à cet endroit que les têtes suceuses 17 portées par la tête tournante 17 poussent les récipients 1 retirés de la pile 15 à travers le sas 37 pour les amener en contact avec la plaque 31 en attente et dont les pinces 32 maintiennent les récipients 1 à la coupure de l'effet d'aspiration des têtes suceuses 16. Après leur stérilisation, les récipients sont extraits du stérilisateur 12 par leur enlèvement de la plaque 31 arrivée chaque fois au point le plus bas du tronçon de renvoi inférieur 24 Les récipients 1 portés par cette plaque, sont saisis, au fond, par les têtes suceuses 18 et placés par un mouvement d'abaissement dans les trous des plaques d'entraînement 19 du convoyeur de gobelets 10 En alignement avec le point le plus bas du tronçon de renvoi inférieur 24 du dispositif de transport 22, la chambre de stérilisation 20 possède à cet effet une sortie 38 qui est en même temps l'entrée de l'espace stérile 11 de la machine de soutirage et de fermeture Cette sortie 38 est également réalisée comme un sas 39. Pour stériliser les récipients 1, surtout leur surface intérieure, un dispositif de préchauffage 41 ainsi qu'un dispositif applicateur de produit de stéri- lisation 42 sont conjugués au tronçon droit ascendant 25 du dispositif de transport 22, et un dispositif de séchage 43 est conjugué au tronçon droit descendant 26. Ces dispositifs 41, 42 et 43 comportent des buses 44 dirigées vers les trous 33 des plaques 31 immobilisées aux différents postes et vers l'intérieur des récipients 1 portés par ces plaques Les buses 44 sont fixées à deux barres 45, 46 avec des espacements correspondant à ceux des trous 33 des plaques 31 amenées pour le trai- tement dans les différents postes des tronçons droits , 26, barres qui sont placées parallèlement aux tronçons droits 25, 26 à l'intérieur de l'espace entouré par le dispositif de transport 22 Les barres 45, 46 sont de préférence fixées, transversalement aux tronçons droits 25, 26, à des tiges de guidage 47, 48 et sont approchées et écartées, transversalement aux tronçons droits 25, 26, pendant la phase d'arrêt du dispositif de transport 22, par un mécanisme à manivelle 53 et par l'intermédiaire de bielles 51, 52, de sorte que les ni buses 44 plongent partiellement et pendant une certaine durée à travers les trous 33 des plaques 31 dans les récipients 1 amenés en regard d'elles Des buses sup- plémentaires 49 pour de l'air chaud peuvent être instal- lées, à l'intérieur de l'espace entouré par le disposi-35 tif de transport 22, dans la zone des tronçons de renvoi 23, 24, en particulier à proximité du tronçon droit descendant 26 Afin de partager la chambre de stérili- sation 20 en un compartiment non stérile et un compar- timent stérile, la partie contenant le tronçon droit ascendant 25, correspondant au compartiment non stérile, et la partie contenant le tronçon droit descendant 26, correspondant au compartiment stérile, sont divisées par des cloisons 55, 56 et des sas au droit des tronçons de renvoi 23, 24 et par un carter central 57 Ce dernier contient les entraînements non représentés pour le dispositif de transport 22 et et le mouvement des buses 44, ainsi que les dispositifs d'amenée des produits de traitement L'air est évacué du compartiment non stérile et du compartiment stérile de la chambre 20 par des évacuations séparées 58, 59 situées dans la tête de la chambre stérile 20. Fonctionnement Le dispositif de transport 22 est déplacé pas à pas, suivant la flèche A, chaque fois sur une distance correspondant à la largeur d'une plaque 31, de manière que les plaques 31 s'immobilisent temporairement dans les différents postes Pendant chaque phase d'arrêt, les têtes suceuses 16 poussent par exemple deux récipients 1 par l'entrée latérale 26 dans la chambre de stérilisa- tion 20, o ils sont transférés à la plaque 31 ayant été amenée en attente à cet endroit Les têtes suceuses 18 saisissent simultanément les récipients 1 amenés par une plaque 31 au point le plus bas du tronçon de renvoi inférieur 24 et les transfèrent de la chambre de stéri- lisation 20 au convoyeur 11 de la machine de soutirage et de fermeture Au cours des avances périodiques du dispositif de transport 22, les récipients 1 sont transportés d'un poste à l'autre de celui-ci; ils at- teignent d'abord, alors qu'ils sont orientés horizon- talement, le dispositif de préchauffage 41 et le dispo- sitif applicateur de produit de stérilisation 42 sur le tronçon droit ascendant 25, passent ensuite avec leur ouverture dirigée vers le bas par le tronçon de renvoi supérieur 23 et parviennent ensuite, de nouveau avec une orientation horizontale, devant le dispositif de séchage 43 sur le tronçon droit descendant 26 Pendant les phases d'arrêt, les buses 44 plongent dans les réci- pients 1 De l'air est insufflé au droit du dispositif de préchauffage 41, une vapeur ou un brouillard de produit de stérilisation est insufflé au droit du dispositif applicateur de produit de stérilisation 42 et1 o de l'air chaud stérile est insufflé dans les récipients 1 au droit du dispositif de séchage 43 Grâce aux buses 44 pénétrant dans les récipients, l'application des produits de traitement est favorable du point de vue de l'écoulement et assure une bonne couverture des surfaces 13 à traiter, de sorte qu'on obtient une application uniforme avec un très haut rendement Le produit de stérilisation, de préférence du H 202, introduit dans les récipients 1 dans la partie supérieure du tronçon droit ascendant 25 et recouvrant sous la forme d'un film la20 paroi intérieure, agit pendant une durée déterminée, au cours de laquelle les récipients parcourent le tronçon de renvoi supérieur 23 Lors de l'insufflage d'air chaud stérile sur le tronçon droit descendant 26, le produit de stérilisation est éliminé par lavage ou évaporé sans laisser de résidus, de sorte que les récipients peuvent être transférés à l'état aseptique dans la machine de soutirage et de fermeture. REVENDICATIONS 1 Appareil pour stériliser des récipients d'emballage en forme de gobelets, avant qu'ils ne soient remplis dans une machine de soutirage et de fermeture, dans laquelle les récipients sont amenés dans un plan horizontal et au moyen d'un convoyeur aux dispositifs de soutirage et de fermeture dans un espace stérile, appareil qui comprend une chambre de stérilisation orientée verticalement, qui est reliée par une ouverture de sortie en bas à l'espace stérile et dans laquelle un dispositif de transport sans fin, muni de supports placés à intervalles, reçoit l'un après l'autre les récipients amenés individuellement à une entrée, les fait passer à travers une zone de stérilisation et les transfère à travers l'ouverture de sortie au convoyeur de la machine de soutirage et de fermeture, le disposi- tif de transport possédant un tronçon de renvoi supé- rieur et un tronçon de renvoi inférieur ainsi que, entre eux, deux tronçons droits essentiellement verticaux, caractérisé en ce que les supports ( 31) du dispositif de transport ( 22) maintiennent les récipients ( 1) de manière que leur ouverture soit dirigée vers l'espace entouré par le dispositif de transport, et qu'un dispo- sitif de préchauffage ( 41) et/ou un dispositif applica- teur de produit de stérilisation ( 42) est conjugué au premier tronçon droit vertical ( 25), dans la direction de transport du dispositif de transport ( 22), tronçon qui est coordonné à l'entrée ( 36) prévue à l'extrémité inférieure de l'appareil, et un dispositif de séchage ( 43) est conjugué au second tronçon droit vertical ( 26), dispositifs ( 41, 42, 43) qui sont placés dans l'espace entouré par le dispositif de transport ( 22). 2 Appareil de stérilisation selon la revendica- tion 1, caractérisé en ce que les supports ( 31) sont réalisés sous la forme d'une plaque présentant au moins une ouverture ( 33) et que des pinces ( 32) sont coordonnées à cette ouverture ( 33) de manière que l'ouverture du récipient ( 1) maintenu par les pinces sur les supports soit alignée avec l'ouverture ( 33) des supports ( 31). 3 Appareil de stérilisation selon la revendica- tion 2, caractérisé en ce que le dispositif de pré- chauffage ( 41), le dispositif applicateur de produit de stérilisation ( 42) et le dispositif de séchage ( 43) comportent des buses ( 44) à travers desquelles le fluide de traitement utilisé par le dispositif concerné s'écoule à l'intérieur des récipients ( 1) maintenus par les supports ( 31). 4 Appareil de stérilisation selon la revendica- tion 3, caractérisé en ce que les buses ( 44) sont disposées sur des barres ( 45, 46) parallèles aux tron- çons droits ( 25, 26) du dispositif de transport ( 22) et qui sont déplaçables, transversalement à ces tronçons droits ( 25, 26), pour faire pénétrer les buses ( 44) dans les récipients ( 1) maintenus prêts à les recevoir. 5 Appareil de stérilisation selon l'une quel- conque des revendications 1 à 4, caractérisé en ce que la chambre de stérilisation ( 20) est partagée en un compartiment non stérile contenant le tronçon droit ascendant ( 25) du dispositif de transport ( 22) et un compartiment stérile contenant le tronçon droit des- cendant ( 26) du dispositif de transport ( 22). 6 Appareil de stérilisation selon l'une quel- conque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que l'entrée ( 36) pour les récipients ( 1) à stériliser est coordonnée à l'extrémité inférieure du tronçon droit ascendant ( 25) du dispositif de transport ( 22).