BRPI1003111A2 - aparelho de fornecimento de um lìquido estéril para um sistema de enchimento para encher recipientes, sistema, e, método de fornecimento de um lìquido estéril para um sistema de enchimento para encher recipientes - Google Patents

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APARELHO DE FORNECIMENTO DE UM LìQUIDO ESTéRIL PARA UM SISTEMA DE ENCHIMENTO PARA ENCHER RECIPIENTES, SISTEMA, E, MéTODO DE FORNECIMENTO DE UM LìQUIDO ESTéRIL PARA UM SISTEMA DE ENCHIMENTO PARA ENCHER RECIPIENTES. A presente invenção compreende um aparelho de fornecimento de um líquido estéril para um sistema de enchimento para encher recipientes, em que o apazelho compreende: um primeiro reservatório de líquido para o recebimento de um primeiro líquido, um segundo reservatório de líquido para o recebimento de um segundo líquido, um dispositivo de esterilização para esterilizar o primeiro e/ou segundo líquido e um dispositivo de descarte para descarte seletivo de um líquido estéril do primeiro ou do segundo reservatório de líquido.

Description

APARELHO DE FORNECIMENTO DE UM LÍQUIDO ESTÉRIL PARA UM SISTEMA DE ENCHIMENTO PARA ENCHER RECIPIENTES, SISTEMA, E, MÉTODO DE FORNECIMENTO DE UM LÍQUIDO ESTÉRIL PARA UM SISTEMA DE ENCHIMENTO PARA ENCHER RECIPIENTES
A presente invenção refere-se a um aparelho e método de fornecimento de um líquido estéril para um sistema de enchimento, particularmente para um sistema de engarrafamento.
Os sistemas de enchimento freqüentemente necessitam de líquidos estéreis, tais como água estéril, para propósitos muito diferentes, tais como a higienização do dispositivo de enchimento ou também dos recipientes ou garrafas. Água estéril também é utilizada, por exemplo, para pulverização de rosca ou similar.
Água estéril também é particularmente utilizada para esterilização ou desinfecção interna e externa do sistema de enchimento. Um método de limpeza e esterilização de superfícies internas do sistema de cano de um sistema de enchimento é conhecido, por exemplo, por meio de JP 2 007- 022600.
No estado da técnica, é normalmente fornecido um tanque de líquido que é cheio de água. A água é esterilizada realizando-se um tratamento sob ultra-alta temperatura. A água estéril pode passar em seguida para o interior do sistema, em caso de necessidade. Alternativamente, pode também ser conduzida esterilização química da água por meio de um desinfetante. Métodos de preparação de desinfetantes são conhecidos, por exemplo, por meio de DE 10 2006 007 931, DE 20 2005 008 695 ou EP 0.470.841 (vide também GB 2.057.501 com relação à ativação eletroquímica).
Após o consumo da água estéril, o tanque de líquido necessita ser novamente cheio neste caso e a água recém introduzida deve ser esterilizada. Isso pode causar atrasos na seqüência do processo ou períodos de desligamento do dispositivo de enchimento. Para manter esses atrasos mais curtos possíveis, utiliza-se uma alta concentração de desinfetantes, de forma a atingir o grau necessário de esterilidade de forma relativamente rápida. Devido à agressividade dos desinfetantes, entretanto, a sua alta concentração na água estéril pode, a longo prazo, danificar canos, válvulas ou similares que estão contidos no sistema e entrar em contato com a água estéril.
É, portanto, objeto da presente invenção fornecer um método e aparelho que possibilite o fornecimento de um líquido estéril para um sistema de enchimento de forma mais eficiente. Este objeto é atingido pelo objeto das reivindicações 1 e 7.
O aparelho conforme a presente invenção compreende um primeiro reservatório de líquido para o recebimento de um primeiro líquido, um segundo reservatório de líquido para o recebimento de um segundo líquido, um dispositivo de esterilização para esterilizar o primeiro e/ou o segundo líquido e um dispositivo de descarte para o descarte seletivo de um líquido estéril do primeiro ou segundo reservatório de líquido.
Devido ao fornecimento de dois reservatórios de líquido, dos quais pode ser seletivamente retirado um líquido estéril, o aparelho conforme a presente invenção possibilita o descarte do líquido estéril do segundo reservatório de líquido, por exemplo, após o esvaziamento de um reservatório de líquido. Como resultado, pode-se evitar interrupções importantes na seqüência do processo, de forma a tornar a seqüência do processo mais eficiente. O líquido estéril pode ser particularmente água estéril (água esterilizada) . O primeiro e/ou o segundo líquido podem ser água ou compreender água. 0 primeiro ou o segundo líquido pode ser um líquido estéril. Neste caso, o primeiro ou o segundo líquido não necessita ser esterilizado. O primeiro ou o segundo líquido pode adaptar-se, por exemplo, a um líquido de limpeza.
Devido à esterilização do primeiro e/ou do segundo líquido, pode ser fornecido um líquido estéril no primeiro e/ou segundo reservatório de líquido.
O sistema de enchimento pode servir para encher recipientes, particularmente recipientes tais como garrafas de vidro ou de plástico. O sistema de enchimento pode servir para encher recipientes com líquidos, tais como bebidas ou produtos medicinais.
O dispositivo de descarte pode compreender duas válvulas. As válvulas podem ser configuradas de tal forma que um líquido estéril possa ser seletivamente retirado do primeiro ou do segundo reservatório de líquido. O dispositivo de descarte pode ser conectado ao sistema de enchimento, de tal forma que o líquido estéril passe para o sistema de enchimento ou para o seu interior.
O primeiro e o segundo reservatório de líquido podem adequar-se a um primeiro ou segundo tanque de líquido.
Os primeiro e segundo reservatórios de líquido podem ser tanques de líquido que são completamente separados entre si no espaço ou adequar-se a duas subáreas de um tanque de líquido. Neste caso, as duas subáreas podem ser separadas entre si por uma parede de partição.
O aparelho pode ser projetado de tal forma que, enquanto um líquido estéril estiver sendo retirado de um dos reservatórios de líquido, o líquido é esterilizado no outro reservatório de líquido. Como resultado, é particularmente possível utilizar uma concentração mais baixa de desinfetante ao utilizar-se um desinfetante para esterilizar o primeiro e/ou o segundo líquido. Embora uma concentração mais baixa de desinfetante exiba uma ação de desinfecção mais lenta que uma concentração mais alta, os tempos de desligamento podem, entretanto, ser reduzidos ou evitados, devido ao fato de que, durante a esterilização em um reservatório de líquido, utiliza-se o líquido estéril do outro reservatório de líquido.
Particularmente, o dispositivo esterilizante pode introduzir um desinfetante no primeiro e/ou no segundo líquido para esterilização. O desinfetante pode compreender cloro ou ácido peracético. O desinfetante pode ser um desinfetante preparado por meio de ativação eletroquímica ou pode ser um desinfetante químico.
O dispositivo esterilizante pode ser projetado de tal forma que o mesmo desinfetante seja introduzido no primeiro líquido e no segundo líquido. Alternativa ou adicionalmente, o dispositivo esterilizante pode ser configurado de tal forma que um primeiro desinfetante seja introduzido no primeiro líquido e um segundo desinfetante seja introduzido no segundo líquido, em que o primeiro desinfetante é diferente do segundo desinfetante.
O desinfetante pode possuir uma primeira concentração no primeiro líquido e uma segunda concentração no segundo líquido. Particularmente, a concentração do desinfetante no primeiro líquido pode ser igual ou diferente da concentração do desinfetante no segundo líquido.
A concentração do desinfetante no primeiro e/ou no segundo líquido pode ser selecionada conforme o uso desejado do líquido estéril no sistema de enchimento. Particularmente, é possível selecionar uma concentração para o desinfetante que, a longo prazo, não danifique os materiais do sistema de enchimento que entram em contato com o líquido estéril. Em outras palavras, a concentração do desinfetante na água estéril pode ser selecionada de forma a minimizar a ação corrosiva. O dispositivo de descarte pode compreender um elemento de controle que é configurado de tal forma que, quando o nível de líquido do líquido estéril no primeiro ou segundo reservatório de líquido cair abaixo de um valor limite previamente determinado, o descarte do líquido estéril do primeiro ou do segundo reservatório de líquido seja automaticamente suspenso.
Particularmente, o elemento de controle pode ser projetado de tal forma que, após a suspensão do descarte do líquido estéril de um reservatório de líquido, o líquido estéril seja automaticamente descartado do outro reservatório de líquido. As interrupções do processo podem, portanto, ser mantidas curtas.
Além disso, a presente invenção fornece um sistema que compreende um sistema de enchimento para encher recipientes e um dos aparelhos descritos acima para o fornecimento de um líquido estéril. O sistema de enchimento pode ser particularmente projetado da forma descrita acima.
O sistema pode compreender um elemento de conexão que é projetado de tal forma que o líquido estéril seja passado pelo aparelho para fornecer um líquido estéril por meio do elemento de conexão para o sistema de enchimento ou para o seu interior.
Além disso, a presente invenção fornece um método de fornecimento de líquidos estéreis para um sistema de enchimento para o enchimento de recipientes, em que o método compreende as etapas de:
fornecimento de um primeiro e de um segundo reservatório de líquido;
- fornecimento de um primeiro líquido no primeiro reservatório de líquido e de um segundo líquido no segundo reservatório de líquido;
esterilização do primeiro e/ou do segundo líquido; e
descarte de um líquido estéril seletivamente do primeiro ou do segundo reservatório de líquido.
O líquido estéril, o primeiro líquido, o segundo líquido, o sistema de enchimento, o primeiro reservatório de líquido e/ou o segundo reservatório de líquido podem compreender uma ou mais das características descritas acima. Particularmente, o método de fornecimento de um líquido estéril para um sistema de enchimento pode ser conduzido com um dos aparelhos descritos acima para o fornecimento de um líquido estéril.
Particularmente, enquanto um líquido estéril é retirado de um dos reservatórios de líquido, o líquido pode ser esterilizado no outro reservatório de líquido.
A operação de esterilização pode compreender a introdução de um desinfetante no primeiro e/ou no segundo líquido. O desinfetante pode compreender uma ou mais das características descritas acima de um desinfetante. Particularmente, o desinfetante introduzido pode possuir uma primeira concentração no primeiro líquido e uma segunda concentração no segundo líquido.
Um líquido estéril do primeiro reservatório de líquido com uma concentração mais alta de desinfetante pode ser utilizado, por exemplo, para esterilizar o sistema de enchimento e um líquido estéril do segundo reservatório de líquido com uma concentração mais baixa de desinfetante pode ser utilizado para enxágüe posterior. Desta forma, os resíduos do desinfetante no sistema de enchimento podem ser minimizados ou evitados.
Características e vantagens adicionais serão agora explicadas com referência aos exemplos das figuras, nas quais:
a Fig. 1 ilustra um aparelho de fornecimento de um líquido estéril para um sistema de enchimento, em que um líquido estéril é descartado de um primeiro reservatório de líquido;
a Fig. 2 ilustra um aparelho de fornecimento de um líquido estéril, em que um líquido estéril é descartado de um segundo reservatório de líquido;
a Fig. 3 ilustra um aparelho de fornecimento de um líquido estéril, em que, durante o descarte de um líquido estéril de um segundo reservatório de líquido, um líquido é esterilizado no segundo reservatório de líquido;
a Fig. 4 ilustra um aparelho de fornecimento de um líquido estéril, em que um líquido de limpeza é disposto em um primeiro reservatório de líquido;
a Fig. 5 ilustra um aparelho de fornecimento de um líquido estéril, em que uma concentração de um desinfetante em um primeiro reservatório de líquido é mais baixa que uma concentração do desinfetante em um segundo reservatório de líquido; e
a Fig. 6 ilustra um aparelho de fornecimento de um líquido estéril, em que o líquido estéril de um primeiro reservatório de líquido é utilizado para enxágüe do sistema de enchimento.
O líquido estéril deverá ser considerado água estéril (água esterilizada) a seguir. Também são possíveis, entretanto, outros líquidos estéreis.
Os exemplos a seguir descrevem uma preparação química de água estéril por meio de um desinfetante. O desinfetante pode ser um desinfetante produzido por meio de ativação eletroquímica ou um desinfetante químico convencional.
A Fig. 1 ilustra um sistema composto de um aparelho de fornecimento de um líquido estéril e um sistema de enchimento. O aparelho de fornecimento de um líquido estéril compreende particularmente um primeiro reservatório de líquido 101 e um segundo reservatório de líquido 102. Além disso, o sistema compreende um dispositivo de esterilização, que compreende um elemento 104 de produção de um desinfetante e um elemento 103 de introdução do desinfetante em um primeiro líquido no primeiro reservatório de líquido 101 e/ou em um segundo líquido no segundo reservatório de líquido 102.
Além disso, o sistema compreende um sistema de enchimento para encher recipientes, que compreende um dispositivo de enchimento 105 para encher efetivamente os recipientes e um elemento de consumo de água estéril 106 que serve, por exemplo, para limpar os recipientes. Além disso, o sistema de enchimento compreende uma saída 107 através da qual pode ser descarregada a água estéril consumida.
Adicionalmente, o sistema exibido na Fig. 1 compreende um sistema CIP (limpeza no lugar) para limpar o sistema.
No exemplo ilustrado na Fig. 1, água estéril é fornecida pelo primeiro reservatório de líquido 101 com uma concentração de desinfetante previamente determinada. O dispositivo de descarte do aparelho para o fornecimento de um líquido estéril compreende duas válvulas 109, 110. Neste exemplo, a primeira válvula 109 é aberta, ou seja, água estéril pode ser descartada do primeiro reservatório de líquido 101 e passar para o elemento de consumo de água estéril 106 do sistema de enchimento. Durante o descarte da água estéril do primeiro reservatório de líquido 101, a água é esterilizada no segundo reservatório de líquido 102 . Com este propósito, um desinfetante do elemento 103 passa para o segundo reservatório de líquido. Como, durante esse período, a água estéril é retirada do primeiro reservatório de líquido 101, é possível trabalhar com uma concentração mais baixa de desinfetante. Uma baixa concentração de desinfetante normalmente prolonga o tempo de desinfecção. Em sistemas que possuem apenas um reservatório de líquido, portanto, utiliza- se uma concentração mais alta na maior parte do tempo, de forma a manter as interrupções do processo de preparação da água estéril mais curta possíveis.
No exemplo exibido na Fig. 1, a concentração de desinfetante foi selecionada de forma a minimizar os resíduos do desinfetante, tal como nos recipientes lavados com a água estéril. Além disso, a concentração foi selecionada de tal forma que os materiais do sistema de enchimento que entram em contato com a água estéril não se danifiquem a longo prazo.
Em outras palavras, a concentração do desinfetante na água estéril pode ser selecionada de forma a minimizar a ação corrosiva. Pode-se utilizar, por exemplo, cloro ou ácido peracético como desinfetante. No caso de cloro, uma baixa concentração pode ser de 25 mg/l a 75 mg/l, particularmente 45 mg/l a 55 mg/l, particularmente 50 mg/l de Cl". No caso de ácido peracético, a concentração pode ser de 100 a 300 ppm, particularmente de 180 a 220 ppm, particularmente de 200 ppm.
A Fig. 2 ilustra o exemplo de sistema da Fig. 1 posteriormente, em que o nível de líquido da água estéril no primeiro reservatório de líquido 201 tenha caído abaixo de um valor limite previamente determinado. A válvula 209 foi, portanto, fechada e a válvula 210 foi aberta. Desta forma, a água estéril é fornecida pelo segundo reservatório de líquido 202 para o sistema de enchimento. Por conta desta alteração, as interrupções de processo podem ser mais curtas ou evitadas e a eficiência do sistema pode ser aprimorada.
A Fig. 3 ilustra o exemplo de sistema da Fig. 2, em que, durante a descarga de água estéril do segundo reservatório de líquido 302, a água encheu o primeiro reservatório de líquido 301 e é esterilizada por meio de desinfetante que passa do elemento 303 para a água no primeiro reservatório de líquido 301. Em outras palavras, a água é esterilizada no reservatório de líquido 301 durante o descarte de água estéril do reservatório de líquido 302.
A Fig. 4 ilustra um sistema que compreende um aparelho de fornecimento de um líquido estéril e um sistema de enchimento. Neste exemplo, um líquido de limpeza passa de um sistema CIP 408 por meio de um primeiro reservatório de líquido 401 para o sistema de enchimento, particularmente para o dispositivo de enchimento 405 e o elemento de consumo de água estéril 406. As válvulas do sistema de enchimento podem ser configuradas no presente de tal forma que o líquido de limpeza não seja descarregado por meio das saídas 407 e 409, respectivamente, mas seja circulado no sistema.
Durante a operação de limpeza, a água é desinfetada em um segundo reservatório de líquido 402 por meio da alimentação de desinfetante em uma concentração previamente determinada por meio do elemento 403. Neste caso, a concentração pode ser selecionada de forma que seja mais alta que nos exemplos exibidos nas Figs. 1 a 3. A concentração mais alta pode servir, por exemplo, para esterilizar o sistema, particularmente após uma operação de limpeza. Devido à concentração mais alta de desinfetante, a água no segundo reservatório de líquido 402 é esterilizada mais rapidamente. A concentração mais alta, entretanto, é menos compatível com material e pode haver resíduos do desinfetante em evolução no sistema. No caso de cloro como desinfetante, essa concentração mais alta pode ser de 250 mg/l a 750 mg/l, particularmente de 450 mg/l a 550 mg/l, particularmente 500 mg/l de Cl". No caso de ácido peracético como desinfetante, a concentração mais alta pode ser de 1000 ppm a 10.000 ppm, particularmente 1500 ppm a 3000 ppm, particularmente 2000 ppm.
A Fig. 5 ilustra um exemplo de sistema que compreende um aparelho de fornecimento de um líquido estéril bem como um sistema de enchimento, em que a água estéril é utilizada em um segundo reservatório de líquido 502 para esterilizar o sistema, tal como após uma operação de limpeza conforme ilustrado na Fig. 4. Para ser mais específico, a água estéril pode ter a concentração mais alta de desinfetante mencionada acima. As válvulas do sistema de enchimento, por sua vez, podem ser definidas de tal forma que a água estéril circule no sistema.
Durante a esterilização pela água estéril, a água é esterilizada por uma concentração mais baixa de desinfetante em um primeiro reservatório de líquido 501. O desinfetante é passado pelo elemento 503 do dispositivo de esterilização para a água no reservatório de líquido 501. Essa água pode ser utilizada em seguida para enxágüe posterior do sistema, pois uma esterilização do sistema com alta concentração de desinfetante poderá causar resíduos do desinfetante no sistema.
Essa operação de enxágüe posterior é ilustrada no sistema na Fig. 6. A água estéril é retirada neste ponto do primeiro reservatório de líquido 601, que possui uma concentração mais baixa de desinfetante, e é circulada ao longo do sistema.
É desnecessário afirmar que as características indicadas nas realizações descritas acima não se limitam a essas combinações especiais e também são possíveis em quaisquer outras combinações desejadas. Particularmente, o aparelho de fornecimento de um líquido estéril pode ser combinado com quaisquer elementos adicionais desejados de um sistema de enchimento.

Claims (10)

1. APARELHO DE FORNECIMENTO DE UM LÍQUIDO ESTÉRIL PARA UM SISTEMA DE ENCHIMENTO PARA ENCHER RECIPIENTES, caracterizado pelo fato de que compreende: um primeiro reservatório de líquido (101, 201, - 301, 401, 501, 601) para o recebimento de um primeiro líquido; um segundo reservatório de líquido (102, 2 02, - 302, 402, 502, 602) para o recebimento de um segundo líquido; - um dispositivo de esterilização para esterilizar o primeiro e/ou o segundo líquido; e um dispositivo de descarte para descarte seletivo de um líquido estéril do primeiro (101, 201, 301, - 401, 501, 601) ou do segundo (102, 202, 302, 402, 502, 602) reservatório de líquido.
2. APARELHO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o aparelho é configurado de tal forma que, durante o descarte de um líquido estéril de um dos reservatórios de líquido, o líquido no outro reservatório de líquido é esterilizado.
3. APARELHO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de esterilização introduz um desinfetante no primeiro e/ou no segundo líquido para esterilização.
4. APARELHO, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de esterilização é configurado de tal forma que o desinfetante seja introduzido no primeiro e no segundo líquido, para que o primeiro líquido possua uma primeira concentração e o segundo líquido possua uma segunda concentração do desinfetante.
5. APARELHO, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de descarte compreende um elemento de controle que é configurado de tal forma que, quando o nível de líquido do líquido estéril no primeiro e/ou no segundo reservatório de líquido cair abaixo de um valor limite previamente determinado, o descarte do líquido estéril do primeiro (101, - 201, 301, 401, 501, 601) e/ou do segundo (102, 202, 302, 402, - 502, 602) reservatório de líquido seja automaticamente suspenso.
6. SISTEMA, caracterizado pelo fato de que compreende um sistema de enchimento para enchimento de recipientes e um aparelho de fornecimento de um líquido estéril, tal como definido em qualquer uma das reivindicações de 1 a 5.
7. MÉTODO DE FORNECIMENTO DE UM LÍQUIDO ESTÉRIL PARA UM SISTEMA DE ENCHIMENTO PARA ENCHER RECIPIENTES, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: fornecimento de um primeiro (101, 201, 301, - 401, 501, 601) e de um segundo (102, 202, 302, 402, 502, 602) reservatório de líquido; fornecimento de um primeiro líquido no primeiro reservatório de líquido (101, 201, 301, 401, 501, - 601) e de um segundo líquido no segundo reservatório de líquido (102, 202, 302, 402, 502, 602); esterilização do primeiro e/ou do segundo líquido; e - descarte seletivo de um líquido estéril do primeiro (101, 201, 301, 401, 501, 601) ou do segundo (102, - 202, 302, 402, 502, 602) reservatório de líquido.
8. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que, durante o descarte de um líquido estéril de um dos reservatórios de líquido, o líquido é esterilizado no outro reservatório de líquido.
9. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que a operação de esterilização compreende a introdução de um desinfetante no primeiro e/ou no segundo líquido.
10. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o desinfetante é introduzido em uma primeira concentração no primeiro liquido e em uma segunda concentração no segundo líquido.
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