Aparato y método para esterilizar cierres de recipientes.

Aparato (1) para esterilizar cierres de recipientes, que comprende:

- un conducto (2) que define un canal para el paso de los cierres y que tiene una pared (3) que rodea dicho canal de paso;

-medios pulverizadores (4) para inyectar dentro del conducto (2) un fluido esterilizante calentado y vaporizado;

-medios de secado para introducir aire caliente en el conducto (2);

-medios (15, 16) para capturar los fluidos de descarga que salen del conducto (2), caracterizado porque dichos medios para capturar los fluidos de descarga comprenden al menos una campana de aspiración (15) dispuesta sobre una correspondiente abertura de descarga (14) definida en el conducto (2) a una distancia predeterminada con respecto a la misma, para capturar los fluidos de descarga de dicha abertura de descarga (14) por medio de un efecto de tiro, con lo cual ninguna fuerza de aspiración es aplicada directamente al fluido que se halla dentro del conducto (2) .

Aparato y método para esterilizar cierres de recipientes.

CAMPO TÉCNICO Y ANTECEDENTES DE LA TÉCNICA

La presente invención se refiere a un aparato y a un método para esterilizar cierres de recipientes.

Como es comúnmente conocido, en la industria de productos alimenticios y en particular en el sector de llenado aséptico de recipientes con bebidas y en el sector de envasado aséptico de alimentos, es imperioso esterilizar los recipientes, interna y externamente, antes de su llenado.

Generalmente la esterilización se obtiene utilizando agentes químicos, por ejemplo peróxido de hidrógeno, que pueden ser empleados sobre superficies de cualquier tipo, tal como papel, plástico, metal o materiales orgánicos.

Para estar seguros de que el llenado tenga lugar bajo condiciones asépticas, es imperioso esterilizar no sólo los recipientes sino también sus cierres, por ejemplo cápsulas o tapones, que sirven para cerrar herméticamente los recipientes al final del proceso de llenado.

En este contexto, los aparatos conocidos para esterilizar recipientes comprenden un conducto con una pared que define en su interior un canal para el paso de los cierres.

Por tanto, dichos aparatos conocidos dentro del conducto definen un volumen cerrado con una atmósfera aséptica controlada. Dicho aparato conocido comprende medios pulverizadores para inyectar dentro del conducto un fluido esterilizante (es decir un agente químico) calentado y vaporizado, y medios de secado para introducir aire caliente dentro del conducto.

Los medios de secado tienen la función de eliminar el fluido esterilizante condensado sobre los cierres, antes de que los mismos cierres salgan del aparato.

Cabe observar que los fluidos esterilizantes frecuentemente empleados en tales aparatos son químicamente activos cuando su temperatura está por encima de un valor de umbral (valor de activación) .

Por tal motivo, el fluido esterilizante viene calentado antes de ser inyectado en estado vaporizado dentro del conducto. En virtud de lo anterior, el aparato comprende un dispositivo para calentar y vaporizar el fluido esterilizante, como se ha descrito, por ejemplo, en la solicitud de patente de invención WO 2006128884 perteneciente a la misma parte solicitante.

Otro problema que surge está relacionado con la necesidad de desembarazarse de los fluidos de descarga que salen del conducto. En efecto, los fluidos de descarga que salen del conducto podrían terminar en el entorno que rodea el conducto, en el caso que los mismos fluidos de descarga no fueran capturados.

En este contexto, cabe observar que las normas establecen valores de umbral (que no deben ser superados) de concentración de fluidos de descarga en el entorno del conducto de esterilización (en efecto, el mismo dicho entorno es así mismo aséptico) .

Por consiguiente, el aparato de esterilización comprende un sistema de extracción de fluidos de descarga, desde el conducto, de manera que no fluyan al entorno.

En el aparato conocido se proporciona un tubo de descarga, el cual está conectado en una de sus extremidades a una bomba de aspiración y en la extremidad opuesta directamente al conducto. De este modo una fuerza aspirante es aplicada directamente al volumen que se halla dentro del conducto.

En virtud de lo anterior surge un problema relacionado con la extracción de fluidos de descarga desde el conducto.

En efecto, dicha extracción de fluidos de descarga genera flujos no deseados de los fluidos de proceso (es decir, el fluido esterilizante y el aire de secado) dentro del conducto, alterando así la distribución de los fluidos de proceso mismos.

Por lo tanto, la distribución de los fluidos de proceso dentro del conducto no es óptima porque está influenciada por la fuerza aspirante aplicada por el sistema de extracción de fluidos de descarga.

Además, la acción de los fluidos de proceso sobre los cierres es difícilmente controlable y previsible, debido a que la distribución de los fluidos de proceso dentro del conducto es influenciada por la extracción de los fluidos de descarga.

Otro problema que surge está relacionado con la necesidad de activar el fluido esterilizante. En efecto debido a que todo el volumen que se halla dentro del conducto debe ser aséptico, surge la necesidad de asegurar que la cantidad total de fluido que hay dentro del conducto se halle a una temperatura por encima del valor de activación.

De este modo, también es conveniente que el fluido esterilizante que está condensado sobre la superficie interna de la pared del conducto esté activo (es decir, se halle por encima del umbral de activación) .

A tal efecto, durante el funcionamiento del proceso de esterilización, la entalpía de los fluidos de proceso (es decir, el fluido esterilizante y el aire de secado) se regula teniendo en cuenta que para calentar la pared del conducto es necesaria una parte de dicha entalpía.

Por consiguiente, en el aparato conocido los fluidos de proceso (es decir el fluido esterilizante y el aire de secado) , que están orientados hacia los cierres para tratarlos como se ha descrito anteriormente, calientan el fluido llenando el volumen dentro del conducto (2) y de este modo calientan indirectamente la pared del conducto (3) .

Sin embargo, este aparato conocido presenta los inconvenientes que se describen a continuación.

En primer lugar en el aparato conocido los fluidos de proceso no están optimizados para el tratamiento (es decir la esterilización) de los cierres; en efecto, el uso de una parte de la entalpía de los fluidos de proceso para obtener el calentamiento de la pared del conducto es un derroche de energía.

Por otro lado, un exagerado uso de fluidos de proceso con respecto a los fines de esterilización (excesivo por lo que concierne al caudal o la temperatura de los fluidos de proceso mismos) lleva aparejado el riesgo de dañar los cierres; en efecto, a los cierres se les transfiere demasiado calor; en concreto, la temperatura de los fluidos de proceso es muy elevada.

A partir del documento WO 00/21838 se conoce otra técnica anterior que describe un aparato para esterilizar tapas para el envasado de productos alimenticios.

De acuerdo con otra técnica anterior, el documento US 5.720.148 describe un dispositivo para llenar botellas, en particular botellas de plástico, con un líquido, donde dicho dispositivo incluye una estación de separación del líquido, una estación de pasteurización rápida, una estación para saturar el líquido con un gas inerte estéril con respecto al líquido, una estación de lavado de botellas y tapones con un líquido desinfectante con secado debajo de campanas en una atmósfera tratada, una estación de llenado de botellas, preferiblemente por medio de llenado por gravedad bajo un ligero vacío parcial, una estación para desgasificar el gas inerte y una estación de cierre.

A partir del documento EP 334.216 se conoce otra técnica anterior que da a conocer métodos y medios para la esterilización de tapas y el cierre hermético temporal.

El documento DE 19.851.654 describe un método y un dispositivo para esterilizar cápsulas de rosca tratadas con peróxido de hidrógeno atomizado, con posterior secado y transporte a una cámara de higienización para otro tratamiento.

EXPOSICIÓN DE LA INVENCIÓN

Un objetivo de la presente invención es el de eliminar dichos inconvenientes y poner a disposición un aparato y un método para esterilizar cierres de recipientes, que contempla la captura de los fluidos de descarga que salen del conducto sin influenciar la distribución de los fluidos de proceso que se hallan dentro del conducto.

Otro objetivo es el de poner a disposición un aparato y un método para optimizar los parámetros que regulan la extracción de los fluidos de descarga desde el conducto, para minimizar la perturbación de los fluidos de proceso que se hallan dentro del conducto.

Dichos objetivos se logran en su totalidad mediante el aparato de la presente invención, que está caracterizado por lo expuesto en las reivindicaciones que se exponen más adelante.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Esas y otras características se pondrán aún más de manifiesto a partir de la descripción que sigue de una realización preferida,... [Seguir leyendo]

1. Aparato (1) para esterilizar cierres de recipientes, que comprende:

- un conducto (2) que define un canal para el paso de los cierres y que tiene una pared (3) que rodea dicho canal de paso; -medios pulverizadores (4) para inyectar dentro del conducto (2) un fluido esterilizante calentado y vaporizado; -medios de secado para introducir aire caliente en el conducto (2) ; -medios (15, 16) para capturar los fluidos de descarga que salen del conducto (2) , caracterizado porque dichos medios para capturar los fluidos de descarga comprenden al menos una campana de aspiración (15) dispuesta sobre una correspondiente abertura de descarga (14) definida en el conducto (2) a una distancia predeterminada con respecto a la misma, para capturar los fluidos de descarga de dicha abertura de descarga (14) por medio de un efecto de tiro, con lo cual ninguna fuerza de aspiración es aplicada directamente al fluido que se halla dentro del conducto (2) .

2. Aparato según la reivindicación 1, donde la sección de dicha campana de aspiración (15) es mayor que la sección de la correspondiente conexión de descarga (14) .

3. Aparato según la reivindicación 1 o 2, que comprende medios para ajustar la sección efectiva de la campana de aspiración (15) .

4. Aparato según la reivindicación 3, donde dichos medios para ajustar la sección efectiva de la campana de aspiración (15) comprenden una primera brida (17) y una segunda brida (18) dispuestas dentro de la misma campana de aspiración (15) en contacto recíproco y de manera que puedan girar una con respecto a la otra, cada brida definiendo aberturas (19) que se superponen en función de la rotación relativa de las bridas.

5. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, donde el conducto (2) comprende:

- una primera parte operativa acoplada a los medios pulverizadores (4) ; -una tercera parte operativa acoplada a los medios de secado; -una segunda parte operativa intercalada entre dicha primera y dicha segunda parte operativa, donde no están acoplados ni los medios pulverizadores ni los medios de secado; -al menos tres aberturas de descarga (14) , estando cada una de ellas acoplada a una respectiva parte operativa del conducto (2) .

6. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, que comprende medios para calentar la pared (3) del conducto (2) acoplados operativamente a la misma pared.

7. Aparato según la reivindicación 6, donde dichos medios para calentar la pared (3) del conducto (2) comprenden por lo menos un calentador acoplado a una superficie externa de la misma pared (3) y que está conectado a una fuente de alimentación (9) independiente de dichos medios pulverizadores y medios de secado.

8. Aparato según la reivindicación 7, donde dicho calentador es un resistor eléctrico conectado a una fuente de alimentación eléctrica (9) .

9. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones de 6 a 8, que comprende:

- al menos un sensor (11) acoplado a la pared (3) del conducto (2) para detectar su temperatura; -medios de control (12) conectados a los medios para calentar la pared (3) y al sensor (11) , para regular de manera retroactiva el calor transferido a la pared (3) , de manera que la temperatura de la pared (3) del conducto tenga un valor deseado.

10. Aparato según una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 9 precedentes, donde los medios para calentar la pared (3) del conducto (2) son aplicados a lo largo de toda la longitud del conducto (2) .

11. Método para esterilizar cierres de recipientes transportados dentro de un conducto (2) que tiene una pared (3) que define en su interior un canal de paso para los cierres, que comprende las siguientes etapas operativas:

- inyección dentro del conducto (2) de un fluido esterilizante calentado y vaporizado;

- introducción de aire caliente en el conducto (2) para secar los cierres;

- captura de fluidos de descarga que salen del conducto (2) ,

caracterizado porque comprende una fase de provisión de al menos una campana de aspiración (15) dispuesta sobre una abertura de descarga (14) correspondiente definida en el conducto (2) a una distancia predeterminada de la misma, para proporcionar una fase de captura de los fluidos de descarga desde dicha abertura de descarga (14) por medio de un efecto de tiro.

12. Método según la reivindicación 11, donde la sección de la campana de aspiración (15) es mayor que la sección de la conexión de descarga (14) correspondiente, para proporcionar una fase de captura de los fluidos de descarga que salen de la misma abertura de descarga (14) del conducto (2) y de desplazamiento lateral durante su movimiento ascendente.

13. Método según la reivindicación 11 o 12, que comprende una etapa de regulación de la sección efectiva de al menos una campana de aspiración (15) , para minimizar el efecto de la fase de captura sobre la distribución de los fluidos que se hallan dentro del conducto (2) .

14. Método según una cualquiera de las precedentes reivindicaciones de 11 a 13, que comprende una etapa de calentamiento de la pared (3) del conducto (2) transfiriendo calor directamente a la pared (3) del conducto.

1.

15. Método según la reivindicación 13 o 14, que comprende una etapa de detección de al menos un valor de temperatura de la pared (3) del conducto (2) y una etapa de regulación de manera retroactiva del calor transferido a la pared, de manera que la temperatura de la pared (3) del conducto tenga un valor deseado.