СТЕРИЛИЗАЦИЯ КОЛПАЧКОВ
CAPS STERILIZATION

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Настоящее раскрытие относится камере для колпачков для стерилизации колпачков или крышек, и способу стерилизации колпачков.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
При заливке коммерчески стерильных продуктов в стерилизованные упаковочные контейнеры, важно, чтобы все компоненты упаковочного контейнера стерилизовались. Что касается «всех компонентов», мы говорим о всех компонентах, имеющих поверхность, которой может достигает содержимое упаковочного контейнера, и, по меньшей мере, как минимальное требование, что конкретная поверхность будет обязательно стерилизована. В более широкой перспективе может быть желательно полностью стерилизовать такие компоненты, или, по меньшей мере, стерилизовать большую площадь, чем та, что входит в состав поверхности, которая будет находиться в контакте с содержимым упаковочного контейнера. Одна из причин может состоять в том, чтобы предотвратить возникновение повторного заражения, т.е. перемещения загрязняющих веществ из нестерильной в стерильную зону, другая может состоять в том, чтобы предотвратить попадание загрязняющих веществ в другую стерильную зону.
В настоящем раскрытии часто используется слово «стерильное». Для большинства применений определение соответствует определению «коммерчески стерильный». Для всех применений оно будет соответствовать определению «достаточно стерильный для целей применения», и «стерилизация» и подобно этому может быть определено как «обработка стерилизующим веществом до стерильного состояния».
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
В этой связи настоящее изобретение относится к устройству и к способу стерилизации колпачков. В контексте данного документа подразумевается, что колпачки включают в себя несколько типов закрывающих механизмов, таких как винтовые колпачки, флип- крышки, защелкивающиеся колпачки, спортивные колпачки и закрывающие механизмы, содержащие колпачок, и часть упаковочного контейнера, которые будут описаны более подробно в описании со ссылками на чертежи.
По одному из аспектов настоящее изобретение относится к устройству для стерилизации колпачков, содержащему стерилизационную камеру, имеющую вход для колпачков и выход для колпачков и направляющее средство для направления колпачков через стерилизационную камеру. Устройству дополнительно содержит сопло для впрыскивания стерилизующего вещества в стерилизационную камеру и, по меньшей мере, два выпускных отверстия для выведения газов из стерилизационной камеры.
В соответствии с одним или несколькими вариантами выполнения сопло может быть выполнено с возможностью впрыскивать газообразное стерилизующее вещество в направлении внутренней стороны колпачков.
В одном или нескольких вариантах выполнения первое выпускное отверстие может быть расположено на входе для колпачков и второе выпускное отверстие может быть расположено на выходе для колпачков.
Колпачки могут быть расположены так, чтобы прерывисто пошагово продвигаться вперед, тогда как сопло выполнено для обеспечения непрерывного потока стерилизующего вещества.
Клапан может быть расположен по ходу потока соплом, между соплом и испарителем, причем клапан может выборочно перенаправлять поток от испарителя в выпускной коллектор, а не к соплу.
Сопло может быть выполнено для обеспечения количества стерилизующего вещества так, чтобы концентрация в стерилизационной камере менялась менее, чем на 25% относительно объема, ограниченного первым выпускным отверстием и вторым выпускным отверстием, как разница между максимальной и минимальной концентрацией в этом объеме.
В любом варианте выполнения стерилизующее вещество может содержать перекись водорода, или смесь компонентов, один из
которых представляет собой перекись водорода. Другие примеры могут включать в себя надуксусную кислоту (РАА) и ее соединения, или другие агенты стерилизации или стерилизующие вещества.
В соответствии со вторым аспектом замысел относится к способу стерилизации колпачков.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 - вид сбоку в сечении стерилизационного устройства или, по меньшей мере, его схематичная иллюстрация.
Фиг. 2 - увеличенный вид колпачка, также схематичный.
Фиг. 3 - схематичный вид сбоку упаковочного контейнера.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Фиг. 1 представляет схематичный вид в сечении устройства 100 для стерилизации, содержащее стерилизационную камеру 101. Устройство для 100 стерилизации показано с одной его стороны. Колпачки 102 расположены так, чтобы следовать по направляющему средству 104 через стерилизационную камеру 101. Колпачки 102 входят через вход 106 для колпачков и выходят через выход 108 для колпачков. В настоящем варианте выполнения колпачки 102 подаются под действием силы тяжести, и как только колпачок 102 удаляется из направляющего средства 104 ниже по потоку от стерилизационной камеры 101 вся линия колпачков 102 делает один шаг вниз по потоку. Удаление колпачков 102 ниже по потоку, может быть выполнено на этапе перемещения колпачка 102 из линии колпачков к применяющему колпачок устройству или другому этапу обработки. В других случаях колпачки могут быть направлены на хранение в ожидании дальнейшего использования. Удаление одного за другим колпачков будет генерировать прерывистый характер движения колпачков. Устройство для 100 стерилизации как описано в настоящем документе, может в других вариантах выполнения основываться на непрерывном характере движения. Кроме того, можно предвидеть организацию передачи движения еще одного типа, но использование гравитации дает гарантию простоты и несложной конструкции внутри стерилизационной камеры 101.
Внутри стерилизационной камеры 101 находится сопло 110 для перекиси водорода, выполненное с возможностью впрыскивать перекись водорода в камеру 101. Кроме того, сопло 110 выполнено с возможностью впрыскивания пероксида водорода в направлении колпачков 102. В частности, сопло 110 может быть выполнен с возможностью впрыскивания спрея в направлении области, окружающей конкретное положение колпачка, и воздействия на нее так, чтобы полностью охватить все части колпачка. Предпочтительно, чтобы стерилизующее вещество вводилось в газообразной форме. Ввиду этого имеется устройство для парообразования, расположенное по ходу потока перед соплом 110. В качестве неограничивающего примера температура в устройстве для парообразования может быть 210°С и для одного конкретного варианта выполнения потребление включает в себя 0,7 л/ч перекиси водорода (в объемной концентрации 3%) и добавление около 80 л/мин воздуха. Все эти параметры могут смещаться в зависимости от предпочтительного уровня стерилизации и размера стерилизационной камеры и т.д.
Выпуски 112, 114 расположены на выходе 108 для колпачков и входе 106 для колпачков соответственно. Выпуски гарантируют, что количество перекиси водорода, выбрасываемой в атмосферу, поддерживается на уровне абсолютного минимума, или полностью исключается, путем ее выведения к выпускному коллектору, ведущему к устройству по уничтожению (не показано). Скорее необходимо наличие разрежения, т.е. более низкого давления внутри стерилизационной камеры, чем в непосредственной близости, для того, чтобы предотвратить выход перекиси водорода или какого-либо другого стерилизующего вещества из стерилизационной камеры, настоящая стерилизационная камера 101 скорее управляет потоками газа локально в области входа 106 и выхода 108 соответственно. Таким образом выпуски 112, 114 эффективно предотвращает проход газа в стерилизационную камеру 101 и из нее. Кроме того, стерилизующее вещество, содержащее газовую среду стерилизационной камеры 101, будет подтягиваться как к входу 106, так и к выходу 108, а это означает, что, как только колпачок 102 входит через вход 106, начнется стерилизационная обработка. При прохождении области воздействия спрея для стерилизации колпачок 102 будет испытывать максимальную нагрузку стерилизующего вещества, после чего концентрация может постепенно уменьшаться, хотя и поддерживаться, до тех пор, пока колпачок 102 не покинет стерилизационную камеру 101 через выход 108. Можно подчеркнуть, что колпачки 102 проходят стерилизационную камеру 101 с внутренней стороной, обращенной к соплу 110 для перекиси водорода. Эффект настоящей установки состоит в том, что повышенная концентрация стерилизующего вещества вообще будет в стерилизационной камере, так что поверхности, которых прямо не достиг стерилизующий спрей, предоставляемый соплом 110, будут по-прежнему подвергаться воздействию таких высоких концентраций стерилизующего вещества, что делает возможной отвечающую требованиям стерилизацию. Таким образом задача сопла 110 состоит не просто в том, чтобы подать отвечающее требованиям количество стерилизующего вещества к внутренней части колпачка 102, но и обеспечить отвечающую требованиям концентрацию стерилизующего вещества в стерилизационной камере в целом. В настоящем варианте выполнения сопло 110 расположено таким образом, что оно располагается таким образом, чтобы соответствовать определенному положению колпачка, а это означает, что, поскольку колпачки перемещаются с пошагово через стерилизационную камеру, они все будут в одном положении встречать сопло 110 для стерилизации, и спрей будет направлен во внутреннюю часть колпачка 102.
После применения и, поскольку температура поверхности колпачка 102 увеличивается, конденсированное стерилизующее вещество начнет испаряться так, что минимальное количество стерилизующего вещества выйдет из стерилизационной камеры через колпачки. Кроме того, выравнивание расхода стерилизационной камеры будет таким, при котором имеется поток окружающего воздуха, поступающего через выход и вход соответственно, и даже если этот воздух будет выходить через ближайший выпуск, он все равно будет осуществлять функцию предотвращения выхода стерилизующего вещества в окружающую среду. Источником тепла в настоящем варианте выполнения является только подогреваемый стерилизующий спрей, и колпачки термически обрабатываются только тем, что хранятся при определенной температуре перед подачей в устройство для стерилизации колпачков. Настоящие доводы не исключают возможности использования нагревателей (или охладителей) для термической обработки колпачков или устройства для стерилизации, если это необходимо для повышения управляемости.
Как дополнительный эффект концентрация стерилизующего вещества будет равномерно распределяться в пределах ограничений стерилизационной камеры 101, по меньшей мере, в объеме, определяемом первым выпускным отверстием 112 и вторым выпускным отверстием 114, как показано отмеченной точками областью на Фиг. 1. Границы отмеченной точками области не должны трактоваться как точные. В частности, поток вокруг колпачка в непосредственной близости от выпускных отверстий может немного меняться, но при условии, что изменение концентрации стерилизующего вещества в пределах определенной области может быть меньше, чем 25%, причем основные изменения образуются на границах. Снаружи границ концентрация стерилизующего вещества может быть безразлична, поскольку окружающий воздух, не содержащий стерилизующее вещество, может втягиваться во вход для колпачков и выход для колпачков и прямо в выпускные отверстия 112 и 114 соответственно. В этой связи настоящее устройство обеспечивает стерилизацию посредством прямого опрыскивания стерилизующим веществом в сочетании с общей повышенной концентрацией стерилизующего вещества, обеспечивающей местную стерилизацию всей доступной поверхности колпачка 102, стерилизуемого в стерилизационной камере 101.
Предпочтительно, чтобы стерилизующее вещество выходило из сопла 110 в непрерывном режиме, с тем, чтобы поддерживать требуемую концентрацию стерилизующего вещества внутри стерилизационной камеры 101. В случае неожиданных остановок внизу по потоку стерилизационной камеры, клапан 116 может быть переключен, направляя поток стерилизующего вещества непосредственно в выпускной коллектор 113, а не в стерилизационную камеру через сопло 110. В этом случае сигнал к клапану для воздействия на переключатель будет поступать из блока управления, сведения о котором не имеют значения для объяснения настоящего устройства.
Направляющие средства 104 выполнены с возможностью позиционирования колпачков 102 во время их прохождения через стерилизационную камеру. При выполнении этой основной задачи, они должны избегать слишком сильного заслонения (прикрывания) колпачков 102, так как это может препятствовать надлежащей стерилизации. Кроме того, направляющие средства 104 выполнены с возможностью поддерживания расстояния между колпачками 102 и задней стенки стерилизационной камеры 101, т.е. стенки, удаленной от сопла 110 для перекиси водорода. Цель состоит в том, чтобы позволить перекиси водорода достичь всех поверхностей каждого колпачка. С этой целью может быть предпочтительно вводить колпачки через вход 106 при температуре ниже температуры конденсации стерилизующего вещества при существующих условиях. Таким образом стерилизующее вещество будет конденсироваться на всех поверхностях колпачка или крышки 102. В настоящем варианте выполнения направляющее средство 104 содержит несколько реек, имеющих круглое сечение, однако другие варианты должны быть легко доступны специалисту в данной области.
На Фиг. 2 представлен вид по продольной оси направляющего средства, показанного на Фиг. 1, т.е. частичный вид сверху, иллюстрирующий один пример того, как может быть расположено направляющее средство. В конкретной установке, показанные колпачки 102 можно заставить вращаться вдоль продольной оси (оси, проходящей параллельно оси симметрии вращения колпачка. Как показано на Фиг. 2, с одной стороне колпачка 102 находится больше направляющих реек. Это может создавать силу трения, разрывающую эту сторону по отношению к другой стороне, что может вызвать вращательное движение, так как колпачок проходит через стерилизационную камеру 101. Благодаря вращению больше поверхностей колпачка будут полностью подвергаться воздействию распыления перекиси водорода. Очевидно, что имеется множество способов выполнения поворота колпачков, при их продвижении через стерилизационную камеру 101. Общий подход, состоящий в создании большего трения с одной стороны, чем с другой стороны, является банальным и эффективный способом, но в то же время другой способ, например, на основе индивидуального привода для вращения в принципе также возможен.
При просмотре более укрупненного вида, показанного на Фиг. 2, возможно, следует отметить, что хотя в настоящем описании используется слово колпачок и хотя элемент, который стерилизуется, фактически может быть колпачком по любому определению, закрывающий механизм может быть более подходящим в контексте варианта выполнения, показанного на Фиг. 2, как было отмечено в разделе сущность. Ради простоты «колпачек» используется для обозначения всех таких закрывающих механизмов. Ради объяснения закрывающий механизм, показанный на Фиг. 2, это колпачок 102 и участок горловины, в том числе горловины 118 с резьбой и фланец 120 для крепления. Такой фланец для крепления может использоваться при расположении закрывающего механизма в упаковочном контейнере. Упаковочный контейнер 122, как показано на Фиг. 3, может содержать упаковочную слоистую втулку 124, изготовленную, например, из упаковочного слоистого материала, содержащего пластиковые и бумажные слои, как общеупотребительно. Втулка 124 может быть непосредственно сплавлена с закрывающим механизмом, еще два компонента также могут быть соединены с помощью пластикового плечевого участка 126. Примером такого упаковочного контейнера является выпущенный на рынок под названием Тетра Evero Aseptic. В других вариантах выполнения 120 можно использовать для крепления закрывающего механизма на плоский или сложенный лист упаковочного слоистого материала. Примерами этого последнего упаковочного контейнера могут быть контейнерами, выпущенными на рынок настоящим заявителем под названием Тетра Rex, Тетра Gemina асептические, Тетра Brik Aseptic и т.д.