Installation pour le conditionnement
stérile de produits stériles.
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La présente invention est relative à une installation pour le conditionnement stérile de produits stériles du type liquide dans un emballage tubulaire continu, comprenant au moins un dispositif de stérilisation d'une bande de matière première destinée à former l'emballage, un dispositif de pliage longitudinal de ladite bande, un dispositif de déploiement de la bande en un tube ouvert longitudinalement, un dispositif de soudure longitudinale du tube et un tuyau de remplissage de ce tube en liquide stérile .
Dans les installations connues, les dispositifs
de stérilisation de la bande,de pliage longitudinal de
cette bande, de son déploiement en un tube de soudure longitudinale et de remplissage de ce tube soudé par un liquide stérile sont ouverts à l'air libre, de sorte qu'ils sont exposés au milieu: microbien et ne permettent dès lors pas d'assurer sans risques d'infection le conditionnement du produit stérile.
En outre, dans les installations connues, le
tuyau de remplissage en liquide stérile et la vanne contrôlant le débit du liquide stérile doivent être stérilisés séparément avant chaque nouvelle utilisation, ce qui nécessite un démontage et un remontage laborieux de ces pièces.
La présente invention a pour objet une nouvelle installa-tion pour le conditionnement stérile de produits stériles. Cette nouvelle installation permet d'éliminer
les inconvénients précités des installations connues, tout en étant plus économique que ces dernières.
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A cet effet, suivant l'invention, les dispositifs susdits sont montés dans une enceinte fermée comportant de� moyens pour la stériliser intérieurement, des moyens pour la maintenir stérile et des moyens pour stériliser la bande sur ses deux faces, cette enceinte présentant en outre
une fente pour l'entrée de la bande de matière première dans l'enceinte et une fente pour la sortie du tube hors de cette enceinte.
Suivant une,caractéristique de l'invention, les moyens pour stériliser l'enceinte comprennent des moyens d'admission et d'évacuation d'un fluide stérilisant.
Suivant une autre caractéristique, les moyens d'admission sont constitués par le tuyau de remplissage
du liquide stérile faisant partie du dispositif de remplissage.
Suivant une autre caractéristique, le tuyau
de remplissage du liquide stérile est équipé d'une vanne servant à la fois pour contrôler le débit du fluide stérilisant admis dans l'enceinte pour la stériliser et le débit. du liquide stérile introduit dans le tube pour le remplir, cette vanne étant stérilisée par le passage du fluide stérilisant.
Suivant encore une caractéristique, les moyens pour maintenir stérile l'enceinte comprennent un moyen d'admission continue d'un gaz stérile en surpression, ce gaz s'échappant à travers l'entrée de la bande souple dans l'enceinte et à travers la sortie du tube hors de cette enceinte.
D'autres détails et particularités de l'invention apparaîtront au cours de la description des dessins annexés au présent mémoire, qui représentent schématiquement et à titre d'exemple seulement, une* ferme* de réalisation
d'une installation selon l'invention.
La figure 1 est une vue schématique à échelle réduite en perspective de l'installation. La figure 2 est une vue latérale en élévation partiellement arrachée. La figure 3 est une vue frontale en élévation, partiellement arrachée, de l'installation selon la figure 2.
Dans ces figures, les mêmes notations de références désignent des éléments identiques.
L'installation représentée sert à produire des emballages stériles recevant un fluide stérile du type liquide, en particulier du lait stérilisé.
Les emballages sont produits à partir d'une bande
1 de matière souple du type "complexe" présentant au moins une couche de matière plastique synthétique soudable à
chaud par pression et des lignes de pliage longitudinales
et transversales. Ce complexe est formé de plusieurs couches laminées à chaud comprenant :
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recto de la bande.
Dans l'exemple choisi, l'installation selon l'invention comporte une enceinte 2 pourvue de moyens pour être fermée hermétiquement et pour résister à une pression
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de la bande souple, un dispositif 4 de pliage longitudinal de ladite bande, un dispositif 5 de déploiement de cette bande pliée en un tube ouvert longitudinalement, un tuyau
6 de remplissage de ce tube en liquide stérile et un dispositif 7 de soudure du tube au moins longitudinalement.
Cette enceinte 2 comporte en outre des moyens d'admission et d'évacuation d'un fluide stérilisant qui est de préférence de l'eau chauffée à une température comprise entre 120[deg.]C et 150[deg.]C à une pression comprise entre 3 et 5Kg/cm<2>.
Les moyens d'admission de ce fluide stérilisant sont avantageusement constitués par le tuyau 6 pour le remplissage du tube en liquide stérile. Ce tuyau de remplissage est équipé d'une vanne 8 servant à la fois pour contrôler le débit du fluide stérilisant admis dans l'enceinte 2 pour la stériliser et pour contrôler ensuite le débit du liquide stérile introduit dans le tube 1 pour le remplir. En introduisant le liquide stérilisant par la vanne et le tuyau de remplissage du tube, on stérilise en même temps ces organes sans qu'il soit nécessaire de les démonter.
L'enceinte présente en sa partie inférieure un conduit 9 pourvu d'ur.e vanne 10 pour l'évacuation du fluide stérilisant après stérilisation de l'enceinte.
Pour maintenir l'enceinte stérile pendant les opérations de conditionnement il est prévu de remplir l'enceinte d'un gaz stérile par un tuyau 11. Ce gaz, par exemple, de l'air stérile est maintenu en surpression dans l'enceinte pendant qu'il s'échappe à travers le passage d'entrée 12 en forme de fente, de la bande souple dans l'enceinte et à travers un passage de sortie 13 du tube 1 hors de cette enceinte. Ces passages sont, de préférence, <EMI ID=6.1>
rempli. Le gaz stérile évacué en continu à travers ces passages forme une barrière aseptique empêchant l'entrée d'air non stérile dans l'enceinte pendant la pénétration en continu de la bande dans celle-ci et la sortie en continu du tube rempli hors de celle-ci.
Les moyens pour stériliser la bande 1 sur ses deux faces comprennent un récipient 14 en acier inoxydable contenant un bain stérilisant 15, par exemple de l'eau oxygénée ayant une concentration aqueuse comprise entre 5% et 30%. Cette eau oxygénée est maintenue par des moyens non représentés, par exemple par une résistance électrique en acier inoxydable, à une température comprise entre
40[deg.]C et 60[deg.]C. Des moyens non représentés sont prévus pour alimenter le récipient en eau oxygénée.
La bande 1 introduite dans le passage 12 est amenée sur un ou plusieurs rouleaux parallèles 16 vers deux autres rouleaux de renvoi 17 disposés parallèlement dans un même plan vertical pour guider la bande verticalement dans le bain d'eau oxygénée chauffée et pour assurer une projection de vapeur d'eau oxygénée sur les deux faces
de la bande avant et après son immersion dans le bain.
Le dispositif de stérilisation de la bande comprend en outre des moyens pour chauffer la bande après son immersion dans le bain. Ces moyens comprennent un tambour rotatif 18 monté librement sur un arbre 27 à l'intérieur d'un carter fermé 19 présentant des passages
26 et 29 d'entrée et de sortie de la bande dans ce carter. Le tambour 18 est équipé d'une chemise intérieure concentrique 20 qui délimite un espace annulaire creux traversé par un fluide de chauffage, par exemple une circulation d'huile. Cette huile est chauffée à une température comprise entre 90[deg.]C et 95[deg.]C dans un réservoir de chauffage séparé de l'enceinte.
A cette fin, la chemise est raccordée au réservoir par un conduit d'entrée 21 et un conduit d'évacuation 22 à travers deux arbres creux 23 et 56 concentriques montés autour de l'arbre central 27 du tambour, ces arbres creux 23 et 56 étant reliés par deux conduits flexibles
24, 25 à l'espace annulaire de la chemise. Pour assurer la liaison entre les arbres creux 23 et 56 et les conduits 24 respectivement 25, ces arbres sont constitués d'une partie fixe respectivement 23a et 56a montée sur le carter fixe du tambour et d'une partie 23b et 56b tournant avec le tambour, les parties mobile et fixe étant réunies entre elles par l'intermédiaire des manchons 23c et 56c munis de joints.
Après avoir immergé dans le bain d'eau oxygénée, la bande 1 est reprise par la face extérieure du tambour
18 à travers le passage 26 et est maintenue appliquée contre cette face chauffée du tambour sur un arc
d'au moins 270[deg.] par le rouleau 17 disposé dans le
bain et par un rouleau d'application 28 disposé parallèlement au rouleau 17.
Après avoir été chauffée pour parachever
la stérilisation, la bande 1 quitte le tambour,
passe à travers le passage 29 et est guidée par un rouleau de renvoi 30 vers le dispositif de pliage longitudinal 4 de la bande.
Avantageusement, le tuyau 11 d'admission du gaz stérile dans l'enceinte est disposé au voisinage du passage de la bande humidifiée par l'eau oxygénée,
à la sortie du carter 19, de manière à ce que le
gaz stérile se mélange aux vapeurs résiduelles d'eau oxygénée.
La partie de l'enceinte renfermant le dispositif de pliage 4 de la bande a la forme d'une gaine qui est en communication, dans sa partie inférieure, avec le dispositif de stérilisation de la bande et, dans sa partie supérieure, avec la partie de l'enceinte renfermant le dispositif de déploiement de la bande. Sous l'action de l'air stérile propulsé dans cette gaine, le séchage de la bande y est réalisé.
Cette gaine renferme à sa base trois rouleaux de guidage 31, 32, 33, pour faire subir à la bande
une rotation de 90[deg.] par rapport à sa direction d'entrée dans la gaine. A cette fin, le rouleau 31 est monté de manière réglable sur un angle de 45[deg.] par rapport au rouleau 30 et par rapport aux rouleaux 32 et 33 qui renvoient la bande vers le dispositif de pliage disposé à mi-hauteur dans la gaine où les parties pliables de la bande sont repliées sur 90[deg.] environ.
Le dispositif de pliage est constitué par quatre rouleaux 34, 35, 36, 37. Les rouleaux 34 et 35 sont disposés dans le prolongement l'un de l'autre sur une distance correspondant à la partie non repliée de la bande délimitée par les lignes de pliage préalables prévues dans cette bande, et les rouleaux 36 et 37 sont disposés parallèlement entre eux perpendiculairement
aux rouleaux 34 et 35 à l'extrémité libre des premiers rouleaux dans le plan horizontal de ceux-ci et écartés d'une distance correspondant sensiblement à l'épaisseur des parties de la bande repliées verticalement en cet endroit.
L'enceinte comporte en outre sur la partie ascendante de la bande une première paire de rouleaux
38, 39, entre lesquels les parties pliables de la bande
sont repliées sur 180[deg.] environ. Le rouleau 39 renvoie
la bande pliée entre une deuxième paire de rouleaux d'entraînement 40, 41 montés après la paire précédente
sur la partie descendante du trajet de la bande avant son déploiement. Les rouleaux 38 et 40 sont excentrés et sont pourvus de leviers de commande manuelle 42 et 43 montés
sur l'arbre des rouleaux dont la rotation les iait rapprocher des rouleaux opposés respectivement 39 et 41,
de façon à exercer une pression sur la bande et la faire avancer manuellement lors de sa mise en place dans l'enceinte.
La mise en place manuelle de la bande dans l'enceinte est en outre facilitée par plusieurs gants her- métiques accessibles de l'extérieur de l'enceinte et montés dans des orifices 44 dans la paroi de celle-ci. Ces orifices sont pourvus d'obturateurs 45 exerçant une contrepression pendant la mise sous pression de l'enceinte, empêchant ainsi la sortie des gants à travers ces orifices sous l'effet de la pression interne régnant dans l'enceinte.
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manière amovible à la paroi de l'enceinte.
Par ailleurs, le passage 12 de l'entrée de la bande 1 dans l'enceinte et le passage 13 de sortie du tube rempli hors de l'enceinte sont également équipés
de plaques d'obturation 46, 47 qui sont montées de manière amovible contre les parois 48, respectivement 49 de l'enceinte et obturent celle-ci temporairement hermétiquement lorsqu'elle reçoit le fluide stérilisant.
Le dispositif de déploiement de la bande 1 en un tube ouvert longitudinalement comprend une plaque
de séparation verticale 50 fixée dans l'enceinte contre la paroi de fond de celle-ci en dessous de la deuxième paire de rouleaux 40, 41 sur le trajet de descente de la bande pliée. Lors de la mise en place de la bande dans l'enceinte, les parties repliées de la bande sont écartées manuellement par des gants et placées de part et d'autre de la plaque. Ensuite, lors de l'avancement de la bande, cette plaque déploie la bande pliée en un tube
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en acier inoxydable,mobiles dans le sens d'avancement
du tube sans fin et d'écartement réglable sont placés de part et d'autre de la plaque 50 en s'évasant vers le bas et contiennent les parois du tube déployées pendant son remplissage en liquide stérile.
Le dispositif de soudure longitudinal du tube comporte deux rouleaux de pression 53 et 54 disposés dans l'enceinte sur la partie descendante de la bande, derrière la plaque 50 et derrière le tuyau 8 de remplissage entre la paire de rouleaux 40, 41 et la paire de tapis 51 et 52. Ces rouleaux de pression soudent les bords longitudinaux <EMI ID=9.1>
l'étanchéité au liquide stérile qui est introduit dans la partie du tube fermée longitudinalement.
De manière connue, un dispositif 55 de soudure transversale du tube et de sectionnement en emballages unitaires est prévu en dessous de la paroi 49 de l'enceinte, les emballages étant ensuite parachevés dans une station subséquente.
Il est également prévu un dispositif palpeur
connu en soi pour le contrôle du niveau du liquide stérile dans le tube et pour le contrôle du niveau du bain stérilisant.
Il est évident que l'invention n'est pas exclusivement limitée à l'installation suivant l'invention donnée à titre d'exemple et que bien des modifications peuvent être apportées dans la forme, la disposition et
la constitution de certains des éléments intervenant dans sa réalisation, sans sortir de la portée de la présente invention, à condition que ces modifications ne soient pas en contradiction avec chacune des revendications suivantes.
rw viw s v w REVENDICATIONS.
1. Installation pour le conditionnement stérile
de produits stériles du type liquide dans
un emballage tubulaire continu, comprenant au moins un dispositif de stérilisation d'une bande de matière
première destinée à former l'emballage, un dispositif
de pliage longitudinal de ladite bande, un dispositif
de déploiement de la bande en un tube ouvert longitudinalement, un dispositif de soudure longitudinale du tube,et un tuyau de remplissage de ce tube en liquide stérile, caractérisée en ce que les dispositifs susdits sont montés dans une enceinte fermée comportant des
moyens pour la stériliser intérieurement, des moyens
pour la maintenir stérile et des moyens pour stériliser
la bande sur ses deux faces, cette enceinte présentant
en outre une fente pour l'entrée de la bande de matière première dans l'enceinte et une fente pour la sortie
du tube hors de cette enceinte.