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" Procédé et dispositif pour le remplissage aseptique de bouteilles ".
On connaît déjà le remplissage des bouteilles par des liquides, et de bouchage subséquent de oelles-oi, à l'aide de machines particulières, lesquelles sont toutefois reliées par un dispositif transporteur, en sorte qu'on réalise un groupe solidaire, fonctionnant automatiquement ou semi automatiquement mais, dans les groupes ainsi constitues les bouteilles sont remplies sans qu'on tienne compte du fonotionnement aseptique desdites machines.
Suivant le procédé faisant l'objet de la présente inven- tion, le groupe, connu en soi, pourra être utilisé pour le rem- plissage azeptique et le bouohage aseptique de bouteilles,par utilisation de machines individuelles, modifiées en vue'de leur fonctionnement aseptique, et si nécessaire, à l'aide égale- ment d'un dispositiftransporteur dont l'asepsie est assurée.
Attendu que, dans l'état actuel de la technique des machines de nettoyage, on n'est pas parvenu à ce que les bouteilles
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parviennent de ces machines à l'état stérilisé, et conformé- ment à l'objet de la présente invention, on prévoit en amont du remplisseur, ayant et en liaison aveo le dispositif trans- porteur, un stérilisateur travaillant automatiquement ou semi automatiquement, à moins que ce stérilisateur ne soit annexé au dispositif transporteur, entre le remplisseur et la machi- ne de nettoyage.
Ce stérilisateur, pour permettre la mise en pratique du procédé pourra aussi former la dernière station de la machine de nettoyage, ou la première station de travail du remplisseur à mains que les bouteilles/situées sur le dis- positif transporteur entre la machine de nettoyage et le rem- plisseur, subissent la stérilisation pendant le transport au moyen d'un appareil stérilisateur additionnel. Afin de réali- ser la manipulation aseptique des bouteilles jusqu'à leur bouohage et pour permettre le développement de l'application du procédé, le remplisseur appartenant au groupe et la maohi- ne de bouohage annexée , devront aussi être établis en vue d'un travail aseptique.
Une autre amélioration du groupe sera encore réalisée par le fait que certaines parties ou l'ensemble du dispositif transporteur conduisant les bouteil- les depuis une machine jusqu'à l'autre, qu'il s'agisse de transporteurs proprement dits ou de dispositifs de préhension, seront en totalité ou en partie rendues)aseptiques, par exem- ple grâce à la prévision d'une Enveloppe protectrice.
Il est ainsi possible, ce qui n'avait pas encore été réalisé jusqu'ici, de rendre des bouteilles aseptiques, de les remplir aseptiquement, et de les bouoher aseptiquement aussi, grâce à des opérations automatiques ou semi automati- ques. Ce n'est que de cette façon que la manipulation asepti- que, seulement possible jusqu'ici dans le travail à la main, pour de petites productions, peut être étendue au service industriel. Des avantages importants en résultent dans beau- coup de branches de l'industrie.
C'est ainsi par exemple que
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l'industrie des jus frais pourra mettre en bouteilles par grosses quantités, et de façon aseptique, les jus de fruits ou de raisins stérilisés, non fermentés, Le travail aseptique est là d'importance toute particulière, attendu que, si l'asepsie manque, les jas entrent en fermentation alors qu'ils se con- servent indéfiniment avec un remplissage aseptique parfait.
En raison de l'absence de machines appropriées, le remplissage de bouteilles par ces jus, en service industriel, n'était pas possible jusqu'à, présent, de sorte que le commerce de ces pro- duits préoieux pour la consommation générale se trouvait en- oore restreint. Dans la brasserie également, le présent procé- dé offre des possibilités nouvelles, susceptibles de modifier fondamentalement la manipulation de la bière en bouteilles.
Jusqu'à présent, la bière était stérilisée par chauffage dans les bouteilles, pour permettre d'obtenir une conservation plus étendue (bière Export). On détruisait de la sorte des éléments précieux, et cette boisson était défavorablement influencée quant à son goût. Quoiqu'un nouveau procédé de filtration ait permis de stériliser la bière à froid, l'exploitation industriel- le était privée du dispositif susceptible de réaliser le remplis, sage aseptique dans des bouteilles stérilisées.
Le présent procédé assure maintenant cette possibilité.
Il permet de traiter non seulement des boissons, mais bien encore tous les autres liquides devant être introduits dans des récipients, de façon aseptique, et ceci à l'aide de l'instal- lation permettant la mise en pratique de ce procédé.
La stérilisation des réoipients est ainsi réalisée que ceux-ci sont stérilisés continuellement, et que l'agent de stérilisation, après une aotion plus ou moins longue, est complètement chassé du récipient. En particulier, on utilisera, en vue de la stérilisation, un gaz, lequel après son aotion sur les parois internes de la bouteille sera chassé par un
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autre gaz neutre et aseptique.
Dans le dispositif permettant la mise en pratique du procédé, les bouteilles se déplacent soit sur un trajet oiroulaire, soit sur un trajet reotilie, au cours duquel elles sont successivement stérilisées, puis débarrassées de l'agent de stérilisation. celui-ci, ainsi que l'agent de balayage, peut parcourir les bouteilles en se déplaçant soit dans le même sens que oelles-oi, soit à oontre-sens.
Si l'on utilise comme agent de stérilisation l'aoide sulfureux,'ou un corps analogue, on peut y ajouter encore de l'air humidifié, pour assurer une aotion plus efficace, ou bien encore, et cette solution semble plus simple, on fera'passer l'aoide sulfureux directement dans de l'eau.Les vapeurs sulfureuses entraîneront ainsi des partioules d'eau, ou de la vapeur d'eau, et entraîneront de la sorte aveo elles, jusque dans le réoipient à traiter, 1'humidité nécessaire à la stérilisation.
Dans les dessins annexés :
La Fig. 1 montre'un groupe oomplet de nettoyage, stéri- lisation, remplissage et bouohage, à distribution automatique depuis la maohine de nettoyage, et à stérilisation oiroulai- re.
La Fig. 2 représente un groupe analogue, oomportant une maohine de nettoyage semi automatique, et un stérilisateur reotiligne.
Dans les Fig. 3 à 7, on a Représenté un dispositif parti- oulier propre à la stérilisation des réoipients ou bouteil- les. Dans ces Figures :
La Fig. 3 est une ooupe passant par l'ensemble du dispo- sitif.
La Fig. 4 montre à plus grande échelle une ooupe passant par le olapet d'admission et par la tubulure d'admission à la position de remplissage.
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La'Fig. 5 montre les xxxxxxxxx entre les différents clapets d'admission, dans une forme de réalisation modifiée.
La Fig. 6 est une ooupe passant par le distributeur cor- respondant de ce dispositif.
La Fig. 7 montre un autre dispositif permettant d'humidi- fier, à l'aide d'eau, l'aoide sulfureux devant être employé comme agent de stérilisation.
La machine de nettoyage 1, Fig. 1, délivre automatique- ment les bouteilles sur la bande transporteuse 2. Depuis oelle-oi, les bouteilles nettoyées parviennent d'abord au stérilisateur 3, lequel, éventuellement, éloigne aseptiquement l'agent de stérilisation. L'éloignement de l'agent de stérili- sation peut)toutefois âtre aussi effectué dans le remplisseur travaillant aseptiquement, ou sur le trajet entre ces deux machines.
Les bouteilles parviennent ensuite, par la bande transporteuse 2, jusqu'au remplisseur aseptique 4 , en suite de quoi, et toujours à l'aide de la bande transporteuse 2,les bouteilles parviennent à la machine de bouchage aseptique 5, pour retourner encore sur la bande transporteuse 2. cette bande transporteuse 2 peut rester non protégée, mais elle peut aussi, sur toute sa longueur ou seulement en ses points principaux, être protégée contre la chute de ger- mes, par exemple par recouvrement ou par/soufflage de gaz ou d'air stérilisé.
La machine de nettoyage, également si l'on doit y adjoin- dre un poste de stérilisation ne doit pas nécessairement tra- vailler automatiquement sur la bande transporteuse en vue de la mise en pratique du procédé déorit. Il est suffisant,comme le montre la Fig. 2, que la mise en place des bouteilles sur le transporteur 2 s'effeotue a main. Das la Fig. 2, le sté- rilisateur est représenté sous forme d'une maohine allongée 6 qui délivre directement les bouteilles à la machine remplis- seuse aseptique 4. Dans ce cas, le stérilisateur constitue
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lui-même le transporteur oonduisant les 'oouteilles jusqu'à la station de remplissage. Dans cette disposition, la maohine remplisseuse pourrait aussi travailler en liaison aveo la machine de bouchage.
Il serait également suffisant, dans le procédéde tra- vail faisant l'objet de l'invention, que les bouteilles soient placées sur le stérilisateur sans l'intermédiaire d'un transporteur, pour ensuite traverser automatiquement le groupe stérilisateur, remplisseur, machine ee bouohage, pour ensuite être directement éloignées de cette dernière,
En vue toutefois d'étendre également le procédé aux bouchages qui ne peuvent être effeotués qu'à la machine,par exemple aux bouchages à étrier, l'incorporation de la machi- ne de bouchage au groupe n'est pas nécessaire.
La forme particulière de réalisation du stérilisateur montré aux Fig. 3 et 4 comporte un pied fixe 7, pur lequel est montée la table tournante 8, sur laquelle sont fixés les cylindres 9, recevant de l'air comprimé de manière connue, et portant les oonsoles 11 destinées à reoevoir les bouteil- les 10. La table 8 porte une oolonne 12, à l'extrémitéd supé- rieure de laquelle est située une plaque ou plateau 13, por- tant les dispositifs d'admission 14 individuels. Au centre de la oolonne 12 est monté fixe un tuyau 15 autour duquel est fixé un presse-étoupe double 16, lequel est en communica- tion aveo le oanal annulaire 17', par l'intermédiaire du tube 17 ; le tuyau ou tube central est ainsi en communication aveo chacun des cylindres d'élévation 9.
De l'air comprimé est amené à l'intérieur du tube 15, par l'intennédiaire du tube 18.
Chaque dispositif d'admission 14 oomporte un olapet 19, venant porter sur la surface d'étanchéité 20. sur ce olapet est fixé le tube de soufflage 21 pénétrant dans la bouteille
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10, lequel tube est solidement relié à la douille22 et pénètre dans la bouteille en traversant l'entonnoir de oentrage 23.
La douille 22 peut également être réunie en une seule pièoe au olapet 19, et le tube de soufflage est alors seulement engagé dans la douille 22. Celle-oi porte, à son extrémité supérieure, une surfaoe d'étanchéité 24, et l'entcnnoir de oentrage comporte également une surfaoe d'étanohéité 25. La douille 22 est reliée au tube 27 par l'intermédiaire d'un olapet de retour 26, le tube 27 oonduisant au distributeur 28. Le tube 27 est/prévu élastique, de sorte que la douille 22 peut se déplacer d'une certaine quantité vers le haut,sous l'aotion de l'entonnoir de centrage 23, sa surfaoe d'étan- ohéité 24 venant alors porter oontre le siège29 du dispôsi- tif d'admission 14.
On réalise de la sorte l'étanohéité entre 14 et 22, en même temps qu'en 25 une étanohéité oontre l'en- tonnoir de oentrage 23, de sorte que legaz pénétrant par le tube 30 dans le dispositif d'admission 14, le olapet 19 étant soulevé, doit pénétrer par l'orifice 31 latéral dans le tube de soufflage 21, sans pouvoir s'éohapper à l'extérieur. cette disposition est prévue pour chacun des dispositifs d'admission 14.
Les tubes 27 provenant de la douille 22 conduisent à la chambre 32 du distributeur 28, laquelle ohambre est en oommu- nioation par un tube 33 aveo l'air libre, éventuellement aveo interposition d'un filtre.
Les tubes 30 arrivant au dispositif d'admission 14 sont fixés à la partie 34, ou tête tournante du distributeur, dans lequel est situé le cône 35 fixe, et comportant trois perçages.
Le tube 33 déjà mentionné passe par l'un des perçages,un tube 36 passe par l'autre perçage, et o'est par ce dernier que l'agent de stérilisation est amené au dispositif. Un tube 37 passe par le troisième perçage, et ce tube est paroouru par le./gaz servant à balayer l'agent de stérilisation hors des
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bouteilles ; il sera par exemple paroouru par de l'air stérili- sé. Les orifioes des tubes 30 dans la tête tournante 34 du dis- tributeur 28 parviennent, au cours de la rotation de la tête, et à des positions déterminées, en vis à vis de dégagements 38 et 39 du oône fixe 35, dégagements qui à leur tour se trou- vent en oomnunioation aveo les tubes 36 et 37 (voir Fig. 6).
On arrive ainsi à ce que, successivement, l'agent de stérili- sation soit d'abord conduit dans le tube 30, puis le gaz servant au balayage (air stérilisa). L'admission de l'agent de stérilisation peut enore toutefois s'effectuer de la ma nière suivante : Cet agent sera insufflé rapidement dans la bouteille, puis abandonné dans oelle-oi, à moins qu'on oonserve une admission réduite, jusqu'à ce que l'agent de balayage éloigne l'agent de stérilisation.
La partie tournante du distributeur 28 est rendue étanohe vis à vis de la partie fixe 35 au moyen du presse-étoupe 40, une chambre annulaire 41 étant encore prévue autour du cône 35, laquelle est en communication par le perçage 42 avec le tube 33 conduisant à l'air libre. On empêche ainsi que le gaz stérilisant, qui peut passer entre les surfaces d'étanohéité de la tête 34 et du oône 35, parvienne sous pression jusquau presse-étoupe 40 ; ce gaz est conduit à l'extérieur, hors de la chambre 41, en passant par l'orifice 42 et le tuba 33.
Le mode de fonctionnement du dispositif est le suivant :
La table 8, ainsi que la oolonne 12 et les dispositifs de distribution 14 qui y sont fixés, tournent autour de l'axe du tube 15. Les bouteilles à stériliser sont, de manière oonnue, posées sur les oonsoles 11 des pistons élévateurs, puis élevées jusqu'au niveau désiré, à l'aide de ces pistons, si bien que le tube de soufflage 21 est introduit dans la bouteille correspon- dante. L'entonnoir de oentrage 23 a préalablement agi de manière à plaoer la bouteille en position oonvenable, puis l'obture de façon étanohe.
En même temps, et en raison de l'application de
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la bouteille oontre l'entonnoir de centrage, le tube de souf- flage 21 est soulevé, le joint 25 de l'entonnoir 23 venant porter oontre la partie inférieure de la douille 22; oelle- oi à son tour est appliquée par sa surfaoe de joint 24 oontre le siège 29 du dispositif de distribution 14.
En outre, le clapet 19 est soulevé de son siège 20, en même temps qu'un ressort situé au-dessus de oelui-oi se trouve compressé. Entre temps, le tube 30 du dispositif d'ad- mission oorrespondant est parvenu en vis à vis de la gorge 38 du oône 35, de sorte que l'agentde stérilisation peut parve- nir dans le tube 30 en passant par le tube 36 et, peut dono pénétrer dans le dispositif d'admission 14. Attendu que le clapet 19 est ouvert, le gaz pénètre par le perçage 31 dans le tube de soufflage 21, et est ainsi introduit dans la bou- teille 10. Le gaz paroourt la bouteille et peut sortir de oelle-oi en passant par l'espaoe annulaire 43, ménagé entre le perçage de l'entonnoir de oentrage 23 et le tube de souffla- ge 21.
Le gaz de stérilisation pénètre alors dans la douille 22 et ouvre le olapet de retour 26, de sorte qu'en passant par le tube 27, il arrive dans la chambre 32 du distributeur 28, et peut, depuis oelai-oi, en passant par le tube 35, arri- ver jusqu'à l'extérieur .
Entre xxxx temps, et au cours de la poursuite du dépla- oement de l'ensemble de la table, le tube 30 intéressé a quitté la gorge 38 du oône 35 et se trouve ainsi fermé jusqu'à ce qu'il arrive devant la gorge 39 du oône de distribution 35 (Voir Fig. 6) , oette gorgé étant reliée au tube 37.
Le gaz de balayage, par exemple de l'air stérilisé, pénè- tre alors dans le tube 30 en passant par le tube 37, et arrive par le même chemin jusque dans le tube de soufflage 21, si bien que cet air expulse l'agent de stérilisation hors de la bou- teille 10, et ledit agent de stérilisation , en passant par le retour de olapet 26, le tube 27, la chambre 32 et le tube 33, s'échappe à l'extérieur.
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La distance entre la gorge 38 et la gorge 39 est ansi déterminée que l'agent de stérilisation séjourne dans la bou- teille durant une période de temps déterminée, de manière à y détruire tous les germes qu'elle contient.
Le même processus se renouvelle pour chaque bouteille.
Lesdites bouteilles quittent donc le dispositif à l'état complètement stérilisé et également débarrassées en totali- té ou seulement en partie de l'agent de stérilisation, et peuvent être directement conduites au dispositif de remplis- sage et de brouchage, pouvant éventuellement être relié à ce dispositif par l'intermédiaire d'un transporteur queloonque.
On pourrait aussi disposer le remplisseur contre le dispositif de stérilisation, de sorte que le remplissage par le liquide serait effectué dans le même dispositif.
Dès que les bouteilles, après la desoente de la oonsole 11, ont été retirées de la machine, l'entonnoir de oentrage 23 se déplace à nouveau vers le bas, et le clapet 19 se ferme sous l'action de son ressort, de sorte que le gaz ne peut plus s'échapper vers l'extérieur, si le dispositif de distri- bution décrit un nouveau circuit, en l'absenoe d'une bouteil- le.
Dans la forme de réalisation montrée à la Fig 5, la dis- position est la même dans ses grandes lignes, mais le gaz de stérilisation sortant d'une bouteille ne parvient pas direo- tement à l'extérieur; il passe dans la bouteille suivante xx ou dans la bouteille précédente avant de s'éohapper, si bien que la même quantité de gaz parcourt suoe ssivement les dif- férentes bouteilles. Pour atteindre ce résultat, chaque douil- le 22, au moyen du olapet de retour 26, est reliée par un tu- be souple 44 au dispositif de distribution 14 de la bouteille suivante. Le olapet 19 de chaque dispositif est, en outre, établi comme double olapet, de sorte qu'à l'extrémité supérieu- re de sa course, il peut encore obturer l'orifioe da tube 45
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qui s'y raccorde.
Le tube 45 conduit au tube 30 suivant, et office fait xxxxxxx de by-pass, pour le cas où une bouteille manquerait sur l'une des consoles, si bien que le clapet 19 porterait alors sur son siège inférieur. Le tube 33 (Voir Fig. 3) n'est plus nécessaire dans cette forme de réalisation, et a été suppri- mé. Dans la Fig. 5, on voit que la bouteille manque, à la position II, de sorte que l'entonnoir de oentrage 23 se trouve situé tout à fait à l'extrémitéd inférieure du tube de souffla- ge 21.
Le gaz de stérilisation passe donc depuis la gorge 38 du cône 35 (Voir Fig. 6) par le tube 30, dans le dispositif d'introduction 14 de la première bouteille (position I) et at- tendu que le clapet 19 est ouvert par le bas, le gaz pénètre dans la bouteille ; depuisoelle-oi, il passe par la douille 22 , le clapet à bille 26, et le tube 44 paur parvenir dans le dispo- sitif d'introduction suivant 14. (position II) Attendu que la bouteille manque en cet endroit, le olapet 19 de ce dispositif est fermé par le bas, mais dégage par le haut l'orifioe du tube de by-pass 45, si bien que le gaz passe directement par ce tube jusque dans le tube 30 du troisième dispositif d'introduction 14 (position III) et ainsi de suite, en traversant chaque bou- teille pour parvenir à la suivante.
Dans cette forme de réalisation, on prévoit encore deux autres gorges 46 et 47 (Voir Fig. 6) sur le cône fixe 35 du dispositif 28, lesquelles mettent en communication les tubes 30 correspondants avec la ohambre 32, et ainsi avec l'extérieur par l'intermédiaire du tube 33. Le gaz s'éooule donc en traver- sant les bouteilles situées aux positions I et III, et parvient alors à l'extérieur, en ernpruntant le tube oorrespondant 30,la gorge 46 et le tube 33.
A la position suivante IV, le tube 30 est en communication avec la gorge 39, de sorte que l'air de balayage parcourt la bouteille en passant par le tube 30 pour ensuite revenir en 47 dans la chambre 32, et passer depuis oelle-mi à l'extérieur,
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en passant par le tube 33. La distaneo entre les gorges 38, 46,39 et 47 est déterminée de façon oonvenable pour que la durée d'aotion de l'agent de stérilisation et pour que la du- rée du balayage puissent être ajustées aux oonditions désira- bles, o'est-à-dire rendues plus courtes ou plus longues.
Dans l'exemple représenté, l'agent de stérilisation et l'agent de balayage passent dans les bouteilles dans le même sens que celui du mouvement des bouteilles dans le dispositif.
Toutefois , l'un ou ces deux agents pourraient oirouler éga- lement dans les bouteilles à oontre-sens.
On peut incorporer à l'agent de stérilisation, dans oer- taines circonstances et pour en augmenter l'effioaoité, de l'air, et en particulier de l'air humide.
Au lieu de prévoir des ouvertures obturées à la façon de tiroirs, sur le distributeur 28, on pourrait aussi disposer en ce point des clapets à membrane De même, le procédé peut éga- lement être mis en application au moyen d'un dispositif dans lequel les bouteiles ne se déplaoent pas sur un trajet oirou- laire, mais bien sur un trajet rectilligne ou autrement. Le procédé peut-être appliqué non seulement aux bouteilles,mais bien encore à tous les autres types de réoipients. Il n'est pas limité à l'application d'agents de stérilisation gazeux.
Dans la Fig. 7, on a représenté un dispositif servant à humidifier par de l'eau, ou par un autre fluide favorisant la stérilisation, l'agent de stérilisation employé.
Le réoipient 49 pourvu de deux fonds 48 est constitué par un cylindre de ve rre. Il est rempli jusqu'à la moitié parde l'eau ou par de l'acide sulfureux (H2SO3) Par le tube 50, qui desoend presque jusqu'au fond du réoipient, on fait passer le SO2 Il traverse l'eau et se rassemble à la partie supérieure du réoipient pour s'en éloigner en empruntant le tube 51, qui le conduit dans les réoipients à stériliser. En traversant l'eau il s'est ohargé d'une telle quantité d'humidité que l'ef-
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fet de stérilisation en est notablement amélioré.
Au lieu d'établir oomplètement en verre le récipient 49, oelui-oi peut naturellement être également établi partielle- ment en une matière transparente, ou être pourvu d'une fenêtre appropriée ou d'un dispositif indicateur particulier permettant d'observer le niveau de l'eau.