Brevet FR3088825A1 — publié le 20200529

Description Titre de l'invention : Procédé et dispositif pour stériliser des éléments d'obturation de réceptacle d'emballage et application du procédé et du dispositif Domaine de l'invention 100011 La présente invention se rapporte à un procédé pour stériliser des éléments d'obturation de réceptacle de conditionnement, selon lequel les éléments d'obturation sont pris par une installation de maintien un à un dans l'enceinte d'une chambre stérile et chacun est appliqué sur l'ouverture de chaque réceptacle de conditionnement rempli pour être relié à celui-ci et pendant leur transfert dans la chambre stérile les éléments d'obturation sont traités par un procédé de stérilisation à l'aide d'au moins un milieu de stérilisation. 100021 L'invention s'applique également à un dispositif pour la mise en oeuvre du procédé et ainsi qu'à l'application du procédé et du dispositif dans les installations de remplissage ou de conditionnement de produits alimentaires. Etat de la technique [0003] On connaît déjà un procédé de stérilisation d'éléments d'obturation de réceptacle d'emballage ou de conditionnement tel que défini ci-dessus selon le document DE 10 2017 200 366 Al. Selon ce procédé connu, dans la région d'un module d'obturation équipant une chambre stérile, à l'aide de ventouses, on prélève des éléments d'obturation en forme de couvercle, d'une pile d'éléments d'obturation et on les installe sur des réceptacles d'emballage ou de conditionnement, remplis pour les relier à ceux-ci, notamment en les scellant. Pendant le transfert des éléments d'obturation entre la pile d'éléments d'obturation et les ouvertures des réceptacles, on stérilise les éléments d'obturation à l'aide d'au moins un milieu de stérilisation. Les détails de la manière de stériliser la surface des éléments d'obturation se trouvent dans le document cité ci-dessus. [0004] Exposé et avantages de l'invention [0005] La présente invention a pour objet un procédé du type défini ci-dessus, caractérisé en ce que l'installation de maintien tient successivement l'élément d'obturation en différents endroits de l'élément d'obturation pour que pendant l'opération de stérilisation, toutes les surfaces de l'élément d'obturation arrivent périodiquement en coopération avec au moins un milieu de stérilisation. [0006] En d'autres termes, selon l'invention, on stérilise toutes les surfaces de l'élément d'obturation ou encore toutes les surfaces des éléments d'obturation sont mises en contact avec un milieu de stérilisation. En particulier, même les zones de la surface des 2 éléments d'obturation qui sont en contact avec les installations de maintien au cours du transfert, sont mises en contact avec le milieu de stérilisation de sorte que ce milieu ne pourra pas agir sur les éléments d'obturation dans la zone couverte ou protégée par l'installation de maintien. Mais la stérilisation complète des éléments d'obturation rendue possible permet ainsi de respecter les exigences poussées de stérilisation dans la chambre de stérilisation de sorte que, du point de vue de la technique alimentaire, l'invention permet un remplissage et une obturation particulièrement sécurisés des réceptacles, garantissant notamment qu'aucun germe ou élément analogue n'arrive en contact avec le produit alimentaire emballé ou ne risque d'arriver en contact avec celui-ci. [0007] Pour obtenir les avantages cités ci-dessus, le procédé selon l'invention prévoit que pendant la stérilisation, l'installation de maintien des éléments d'obturation puisse tenir l'élément d'obturation successivement en des endroits différents pour que toutes les surfaces de l'élément d'obturation, pendant la stérilisation, coopèrent successivement avec le milieu de stérilisation. En d'autres termes, cela signifie que dans les zones dans lesquelles l'installation de maintien tient les éléments d'obturation, elle sera périodiquement dégagée ou écartée pour permettre au milieu de stérilisation d'arriver alors en contact ou à coopérer avec ces parties de l'élément d'obturation. [0008] Grâce à cette stérilisation optimisée des éléments d'obturation, la stérilisation des éléments d'obturation dans une première phase se fait par l'action d'air chaud comme milieu de stérilisation agissant sur les éléments d'obturation ; dans une seconde phase, l'action d'un agent de stérilisation à l'état de vapeur est utilisée comme milieu de stérilisation, qui contient notamment du peroxyde d'hydrogène ; dans une troisième phase on sèche les éléments d'obturation avec l'air chaud si bien qu'au moins pendant les deux premières phases, toutes les zones de la surface des éléments d'obturation sont soumises à l'action du milieu de stérilisation. [0009] L'invention a également pour objet un dispositif de stérilisation pour stériliser des éléments d'obturation de réceptacle de conditionnement comprenant une installation de maintien pour tenir chacune un élément d'obturation dans l'enceinte d'une chambre stérile et une installation de stérilisation pour au moins un milieu de stérilisation pour stériliser les éléments d'obturation dans la région de la chambre stérile, le dispositif étant caractérisé en ce que l'installation de maintient comporte plusieurs éléments de maintien pour un même élément d'obturation et qui sont mis en alternance hors contact de 1"élément d'obturation pour permettre l'action d'au moins un milieu de stérilisation sur l'élément d'obturation. [0010] En d'autres termes, cela signifie qu'ainsi l'installation de maintien comporte plusieurs éléments de maintien pour un même élément d'obturation de sorte qu'au moins chaque fois un élément de maintien est en contact avec l'élément d'obturation 3 ou coopère avec celui-ci et pendant cette phase, les autres zones de l'élément d'obturation qui sont écartées des autres éléments de maintien, arrivent en contact avec le milieu de stérilisation. [0011] Selon un développement, le procédé de l'invention est caractérisé en cc que la stéri- lisation des éléments d'obturation est faite dans une première phase par l'action d'air chaud comme milieu de stérilisation sur les éléments d'obturation, dans une seconde phase, l'action d'un agent de stérilisation à l'état de vapeur comme milieu de stérilisation contenant du peroxyde d'hydrogène et dans une troisième phase, le séchage des éléments d'obturation est fait avec l'air chaud, et au moins pendant les deux premières phases, toutes les surfaces des éléments d'obturation viennent en coopération avec le milieu de stérilisation. [0012] Suivant un développement du dispositif selon l'invention, les éléments de maintien sont sous la forme de ventouses et pour les mettre hors contact de l'élément d'obturation, on fournit un milieu en pression aux ventouses, de préférence de l'air chaud, pour agir sur l'élément d'obturation. [0013] Cette réalisation, notamment en liaison avec les éléments d'obturation qui sont habi- tuellement plats ou en forme de couvercle deformable, a l'avantage que les ventouses puissent être installées de manière fixe sur les éléments d'obturation ; l'application ou la mise en oeuvre d'air chaud en surpression dans la zone des ventouses l'air chaud arrive sur l'élément d'obturation dans la zone de chaque ventouse ainsi écartée par le passage de l'air. Ainsi, de préférence, l'air chaud traverse les ventouses et cet air chaud sert en même temps à stériliser ou à traiter les éléments d'obturation avant l'action du milieu de stérilisation à l'état de vapeur ou un moyen analogue. [0014] Suivant une autre caractéristique avantageuse, pour tenir l'élément d'obturation aussi sûrement que possible et sur une aussi grande surface que possible, plusieurs éléments de maintien associés à un élément d'obturation sont simultanément en contact de maintien avec l'élément d'obturation. [0015] Cela signifie que pendant chaque phase de la manipulation, chaque élément d'obturation est tenu par au moins deux éléments de maintien. [0016] Suivant un développement préférentiel, l'installation de maintien ou les éléments de maintien prévus pour avoir un rendement aussi poussé que possible, sont radialement en saillie d'une étoile de transfert tournant autour d'un axe dans la chambre stérile. Une telle disposition a notamment l'avantage que pendant la rotation continue ou aussi cadencée de l'étoile de transfert, les éléments peuvent prendre séparément chaque élément d'obturation qui, pendant la suite du transfert pendant la rotation de l'étoile de transfert sera ensuite stérilisé et finalement mis en contact avec l'ouverture du réceptacle de conditionnement rempli d'un produit alimentaire ou d'un produit analogue. [0017] Selon un développement, les éléments de maintien sont mobiles radialement par rapport à l'axe de rotation de l'étoile de transfert, pour séparer un à un les éléments d'obturation de la pile d'éléments d'obturation et à les poser chacun sur une ouverture d'un réceptacle de conditionnement, rempli. [0018] L'invention a également pour objet l'utilisation d'un dispositif ou procédé pour stériliser des éléments d'obturation déformables, sous la forme de couvercles plats, dans l'enceinte d'une installation de conditionnement de produits alimentaires tels que du yaourt ou des produits analogues. Présentation des dessins [0019] Dans les figures ci-après on utilisera les mêmes références pour désigner les mêmes éléments ou des éléments de même fonction. [0020] La présente invention sera décrite ci-après, de manière plus détaillée à l'aide d'un exemple dc procédé et d'installation de stérilisation d'éléments d'obturation de réceptacle de conditionnement ou d'emballage représentés dans les dessins annexés dans lesquels : [0021] [fig.1] partie de l'installation de remplissage dc produits alimentaires dans l'enceinte d'un poste de stérilisation et d'obturation selon une représentation simplifiée, [0022] W8.21 partie du poste de stérilisation et d'obturation de la figure 1 dans la région d'une pile d'éléments d'obturation, [0023] [fig.3] représentation pour décrire le dispositif de ventouses au prélèvement d'un couvercle d'obturation d'une pile d'éléments d'obturation selon la figure 2, et [0024] [fig.4] représentation respective d'une région de l'installation de préhension pendant le dégagement de différentes zones d'un élément d'obturation selon une représentation simplifiée, [0025] [fig.5] représentation respective d'une région de l'installation de préhension pendant le dégagement de différentes zones d'un élément d'obturation selon une représentation simplifiée. [0026] Description du mode de réalisation de l'invention [0027] La figure 1 montre une partie d'une installation de remplissage 100 pour remplir des réceptacles d'emballages 1, notamment thermoformés avec un produit alimentaire 2 tel qu'un yaourt ou un produit analogue et obturation du réceptacle d'emballage ou de conditionnement 1 avec un élément d'obturation 3 en forme de couvercle. Les éléments d'obturation 3 sont notamment des flans plats, déformables, ayant, par exemple, une épaisseur de quelques dixièmes de millimètres en aluminium ou en matière analogue et qui sont placés sur les ouvertures 4 des réceptacles remplis 1 pour être reliés à ceux-ci, notamment par un procédé de scellement à chaud ou un procédé analogue. Pour cela, les éléments d'obturation 3 présentent sur leur face tournée vers l'ouverture 4 du réceptacle de conditionnement 1, le cas échéant par une stratification appropriée, comme cela est connu de l'état de la technique. En variante, il peut également s'agir d'éléments d'obturation 3 mis en forme et/ou imprimés. La région de l'installation de conditionnement 100 représentée à la figure montre la zone du dispositif 10 servant à stériliser les éléments d'obturation 3 et à placer ces éléments d'obturation 3 sur les réceptacles de conditionnement 1. [0028] Le dispositif 10 a une chambre stérile 12 avec une paroi 13 et dans sa région in- férieure, les réceptacles de conditionnement 1 sont disposés de façon équidistante à l'aide d'une installation de transfert non détaillée, qui assure cette disposition dans la direction de la flèche 14, de préférence par un transfert en continu. Dans la chambre stérile 12, le dispositif 10 comporte une étoile de transfert 20, qui peut tourner dans le sens contraire des aiguilles d'une montre autour d'un axe de rotation 16 dans la direction de la flèche 18. [0029] L'étoile de transfert 20 comprend, par exemple, huit bras de maintien 22 répartis de façon équi-angulaire autour de l'axe de rotation 16, et qui sont radialement en saillie par rapport à l'axe de rotation 16 ; les zones d'extrémité à l'opposé de l'axe de rotation 16, ont chacune une installation de maintien 25 pour un élément d'obturation 3. En outre, les bras de maintien 22 ou encore les dispositifs de maintien 25 prévus sur les bras de maintien 22, sont réglables radialcment dans la direction des flèches 26, ce qui permet de régler différentes distances entre les installations de maintien 25 et l'axe de rotation 16. [0030] Dans la région d'une chambre stérile 12 non détaillée, dans le poste de stockage 28, il y a un magasin 30 avec un ensemble d'éléments d'obturation 3 empilés se met en place sur la chambre stérile 12 de manière étanche avec l'environnement extérieur. [0031] Sur le chemin de transfert des éléments d'obturation 3, entre la zone du poste d'accostage 28, et une zone de transfert 32 des éléments d'obturation 3 sur les réceptacles de conditionnement 1, la chambre stérile 12 comporte une installation de stérilisation 35 avec plusieurs éléments ou installations différentes. En particulier, il apparaît, par exemple, deux buses de soufflage 36, 38 pour souffler de l'air chaud 6 sur le dessous A des éléments d'obturation 3, qui est tourné vers le produit alimentaire 2 dans le réceptacle de conditionnement 1. Dans la suite du trajet des éléments d'obturation 3, dans la chambre stérile 12, l'installation de stérilisation 35 comporte en outre au moins une buse de stérilisation 40 pour appliquer ou vaporiser sur le couvercle d'obturation 3, au moins un milieu de stérilisation 7 à l'état de vapeur et qui contient, de préférence, du peroxyde d'hydrogène. A l'aide d'au moins une buse de stérilisation 40 on traite ou on décontamine ainsi à la fois la face inférieure A et aussi la face supérieure B de l'élément d'obturation 3 avec un agent de stérilisation 7. Au moins une buse de stérilisation 40 est suivie d'au moins une buse d'air chaud 42 pour sécher finalement les éléments d'obturation 3. 6 [0032] Comme cela apparaît notamment dans la combinaison des figures 1 à 3, l'installation de maintien 25 associée à un élément d'obturation 3 comporte plusieurs éléments de maintien 46 sous la forme de ventouses 50. Comme cela apparaît notamment à la figure 3, à titre d'exemple, quatre éléments de maintien 46 ou ventouses 50 sont associés à chaque élément d'obturation 3 ; ces ventouses se trouvent, par exemple, au sommet d'un carré géométrique inscrit dans le contour extérieur pratiquement circulaire de l'élément d'obturation 3. La figure 3 montre en outre une patte d'ouverture 5 sur l'élément d'obturation 3 et servant à ouvrir le réceptacle scellé ; cette patte dépasse de la section extérieure circulaire de l'élément d'obturation 3. [0033] Les figures 2 et 3 montrent que lorsque l'installation de maintien 25 se trouve dans la région du magasin 30, elle est tout d'abord déplacée radialement vers l'élément d'obturation 3 qui est en face (élément le plus bas) dans le magasin 30. En appliquant le vide ou une dépression aux éléments de maintien 46 et en déplaçant radialement l'installation de maintien 25 hors de la zone du magasin 30, on extrait l'élément d'obturation 3 hors du magasin 30. Les quatre éléments de maintien 46 ou ventouses 50 sont ainsi en contact ou en coopération avec l'élément d'obturation 3. Lors de la suite du transfert de l'élément d'obturation 3, enlevé, dans la chambre stérile 12, pour la stérilisation de l'élément d'obturation 3 dans une première phase faisant suite à la représentation de la figure 4, tout d'abord les deux éléments de maintien 46 ou ventouses 50 situées d'un côté sont désactivées et en même temps de l'air chaud 52 en pression est dirigé à travers les ventouses 50 en direction de l'élément d'obturation 3. Dans ces conditions, le dessus B de l'élément d'obturation 3 décolle des deux ventouses 50 si bien que cette zone sera traitée ou stérilisée sur toute sa surface par l'air chaud 52. Pendant cette phase, les deux autres éléments de maintien 46 ou l'aspirateur à vide 50 restent en coopération avec l'élément d'obturation 3 pour tenir celui-ci dans une position précise sur l'installation de maintien 25. [0034] Puis, pendant la suite du transfert de l'élément d'obturation 3, les ventouses 50 pré- cédemment rendues inactives sont activées par l'application d'une dépression et l'arrêt de l'air chaud 52 ; ensuite on a la neutralisation des deux autres ventouses 50 et l'envoi d'air chaud 52 par ces ventouses 50 selon la représentation de la figure 5. La tenue alternée, des éléments d'obturation 3 à l'aide des ventouses 50 et le dégagement périodique des éléments d'obturation 3 dans la région de leur dessus B permet ainsi de traiter le dessous A avec la veine d'eau 6 à l'aide des buses 36, 38 et aussi le dessus B avec l'air chaud 52 pendant la première phase de stérilisation, nécessaire, par le traitement avec l'air chaud. [0035] Ensuite, au cours de la suite du transfert de l'élément d'obturation 3, les dernières ventouses 50 inactives sont réactivées par l'application d'une dépression et la coupure de l'air chaud 52 puis la neutralisation consécutive des deux autres ventouses 50 et 7 passage de l'air chaud 52 à travers les ventouses 50 correspondantes selon la figure 5. La tenue alternée, successive des éléments d'obturation 3 à l'aide des ventouses à vide 50 et le dégagement périodique de l'élément d'obturation 3 dans la zone du dessus B permet ainsi de traiter à la fois le dessous A avec de l'air chaud 6 à l'aide des buses 36, 38 et aussi le dessus B avec l'air chaud 52 pendant la première phase de stérilisation. [0036] Ensuite, les éléments d'obturation 3 sont transférés dans la zone des buses de stéri- lisation 40 pour un milieu de stérilisation 41 en forme de vapeur agissant pendant la seconde phase de l'opération de stérilisation sur l'élément d'obturation 3. A ce moment également on a la tenue alternée de l'élément d'obturation 3 et son dégagement ou écartement relatif par les quatre éléments de maintien 46 ou par l'aspirateur de vide, pour avoir une action complète du milieu de stérilisation 41 en forme de vapeur sur toutes les zones de l'élément d'obturation 3. Ensuite, l'élément d'obturation 3 est séché avec la buse d'air chaud 42 au cours d'une troisième phase de l'opération de stérilisation et enfin, en augmentant la distance radiale du bras de maintien 22 par rapport à l'axe de rotation 16, on pose l'élément d'obturation 3 sur l'ouverture 4 du réceptacle de conditionnement 1. [0037] A l'aide, par exemple, d'un poste de scellement à chaud 60 situé également dans la région de la chambre stérile 12, après la mise en place de l'élément d'obturation 3 sur l'ouverture du réceptacle de conditionnement 1, on réalise ensuite la fermeture ou le scellement des réceptacles de conditionnement 1 avec les éléments d'obturation 3. [0038] Le procédé et le dispositif 10 tels que décrits peuvent être modifiés de différentes manières sans sortir du cadre de l'invention. En particulier, l'invention n'est pas limitée à des éléments d'obturation minces 3 sous la forme de films de recouvrement ou de moyens analogues. On peut, par exemple, envisager également des éléments de liaison rigides qui pourront être mis hors contact périodiquement avec les couvercles d'obturation 3 par des installations de maintien appropriées, pour que toute la surface d'un tel couvercle d'obturation 3 soient stériles. [0039] NOMENCLATURE DES ELEMENTS PRINCIPAUX [0040] 1 Réceptacle de conditionnement [0041] 2 Produit alimentaire [0042] 3 Elément d'obturation [0043] 4 Ouverture du réceptacle [0044] 10 Dispositif de stérilisation [0045] 12 Chambre stérile [0046] 13 Paroi du boîtier [0047] 14 Flèche représentant la direction de transfert [0048] 16 Axe de rotation [0049] 18 Direction de rotation 8 [0050] 20 Etoile de transfert [0051] 22 Bras de maintien [0052] 25 Installation de maintien [0053] 26 Double flèche [0054] 28 Poste d'accostage [0055] 30 Magasin [0056] 32 Zone de transfert [0057] 35 Installation de stérilisation [0058] 36, 38 Buscs de soufflage [0059] 40 Busc de stérilisation [0060] 46 Elément de maintien [0061] 50 Ventouse [0062] 100 Installation de remplissage 9 [Revendication 1] [Revendication 2] [Revendication 3] [Revendication 4]