BRPI1012357B1

BRPI1012357B1 - Dispositivo com uma câmara de trabalho através da qual recipientes sãomovimentados de um lado de entrada para um lado de saída e método

Info

Publication number: BRPI1012357B1
Application number: BRPI1012357A
Authority: BR
Inventors: Auer Dirk; Anokhin Sergey
Original assignee: Elopak As; Elopak Systems
Priority date: 2009-06-15
Filing date: 2010-06-09
Publication date: 2020-04-14
Also published as: WO2010145978A3; US20120085370A1; CN102802822A; BRPI1012357A8; EP2421662B1; BRPI1012357A2; RU2012100868A; WO2010145978A2; EP2421662A2; DE102009025300A1; RU2537910C2; CN102802822B; US8944079B2

Abstract

dispositivo com uma câmara de trabalho através da qual recipientes são movimentados de um lado de entrada para um lado de saída e método a invenção se refere a um dispositivo e a um método para envasar ou embalar conteúdos, especialmente bebidas, alimentos, medicamentos ou similares em recipientes. enquanto os recipientes percorrem o dispositivo de um lado de entrada para um lado de saída, ocorre, para a evitação da proliferação de germes, uma sujeição dos recipientes que percorrem a câmara de trabalho a um fluido estéril, especialmente ar estéril. para reduzir os esforços de limpeza de tubulações para o fluido estéril, é proposto que seja introduzido um meio de limpeza na tubulação para a introdução do fluido estéril com uma tubulação interna. uma remoção da tubulação para a introdução do fluido estéril não é mais necessária. para distribuir o fluido estéril em uma câmara de trabalho uniformemente sobre os recipientes, o fluido estéril é distribuído em duas etapas, primeiramente através do supracitado tubo que se estende para dentro da câmara de trabalho e, subseqüentemente, através de um perfil com aberturas para a passagem do fluido estéril, que se estende, abaixo do tubo, sobre os recipientes. os perfis podem estar dispostos de modo rotacionável em torno de um eixo, para reduzir o esforço de limpeza do dispositivo após o envase.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para: “DISPOSITIVO COM UMA CÂMARA DE TRABALHO ATRAVÉS DA QUAL RECIPIENTES SÃO MOVIMENTADOS DE UM LADO DE ENTRADA PARA UM LADO DE SAÍDA E MÉTODO” [01] A invenção se refere a um dispositivo e a um método para envasar ou embalar conteúdos, especialmente bebidas, alimentos, medicamentos ou similares em recipientes. Enquanto os recipientes percorrem o dispositivo de um lado de entrada para um lado de saída, ocorre, para a evitação da proliferação de germes, uma sujeição dos recipientes que percorrem a câmara de trabalho a um fluido estéril, especialmente ar estéril. Até o fechamento dos recipientes no interior da câmara de trabalho, é necessária a manutenção da atmosfera estéril na câmara de trabalho.

[02] A câmara de trabalho é limpa, respectivamente, após o término da movimentação de uma grande quantidade de recipientes através da câmara de trabalho, bem como após o término do envase ou embalagem. Como meio de limpeza para a câmara de trabalho devem ser considerados, especialmente, água, produtos espumantes de base alcalina ou ácida, bem como aerossóis de peróxido de hidrogênio (H2O2).

[03] De US 3,783,581 é conhecido um dispositivo para a embalagem asséptica de alimentos e outros produtos no interior de uma câmara de trabalho, a qual os recipientes de embalagem percorrem de um lado de entrada para um lado de saída. Uma atmosfera estéril é mantida na câmara de trabalho por vários tubos de distribuição de gás dispostos em seu lado inferior, os quais alimentam vapor de alta temperatura ou ar superaquecido para dentro da câmara de trabalho.

[04] De DE 10 2005 004 658 B3 é conhecido, para o estabelecimento de uma atmosfera de ambiente limpo, insuflar ar estéril em toda a câmara de trabalho da máquina de envase. O ar estéril é alimentado através de pelo menos uma mangueira fixada na região da zona do teto da câmara de trabalho, a qual está conectada a uma alimentação para o ar estéril e que possui uma pluralidade de furos, cuja quantidade, distribuição e tamanho correspondem à câmara de trabalho a ser suprida. A

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2/19 mangueira é prevista para uma utilização única (descartável). Através da utilização única, pretende-se dispensar o não desprezível esforço de limpeza dos tubos de distribuição de gás após o término da movimentação de recipientes através da câmara de trabalho entre dois procedimentos de envase.

[05] De EP 0 427 348 A1 é conhecido um dispositivo de alimentação para um meio de limpeza disposto em uma câmara de trabalho asséptica, o qual possui, para a limpeza da câmara de trabalho asséptica, dois tubos que se estendem lateralmente ao longo da câmara de trabalho, os quais possuem uma pluralidade de aberturas de aspersão e que podem ser carregados com um meio de limpeza. O meio de limpeza é alimentado a ambos os tubos sob pressão, enquanto os tubos de aspersão giram. O meio de limpeza que sai sob pressão das aberturas de aspersão forma, assim, um círculo de jorro ou jato.

[06] De US 5,022,165 A é conhecido um dispositivo para esterilização de objetos como, por exemplo, garrafas de vidro, em uma câmara fechada, através da qual as garrafas de vidro são movimentadas de uma entrada para uma saída, enquanto são expostas a uma temperatura elevada. Em uma zona de pré-aquecimento se encontra, acima dos objetos, uma placa perfurada para a distribuição de ar pré-aquecido sobre as garrafas de vidro.

[07] DE 33 23 710 A1 revela um dispositivo de aplicação de gás para recipientes transportados sobre um movimentador. Acima do movimentador e seguindo seu transcurso está disposto um canal, no qual está disposto um tubo de distribuição para um gás estéril. Através de uma parede porosa, disposta acima do tubo de distribuição no canal, o gás estéril alimentado pelo tubo de distribuição chega até o interior dos recipientes. A parede porosa concentra o gás estéril na região da embocadura dos recipientes, enquanto as demais partes dos recipientes podem estar expostas à influência do ar ambiente.

[08] EP 0 356 011 A2 revela uma unidade para o envase e a embalagem livre de germes de recipientes, a qual compreende várias estações. Entre as estações individuais se encontram unidades de transporte que movimentam os recipientes

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3/19 individuais de uma estação para a seguinte. Cada unidade de transporte compreende uma câmara cilíndrica com uma abertura de entrada e uma abertura de saída. Na câmara cilíndrica está disposta uma peça cilíndrica giratória com bolsas para admissão dos recipientes. Por meio do giro da peça cilíndrica em ciclos de 90 graus, os recipientes são movimentados de uma estação para a seguinte. As bolsas da peça cilíndrica giratória são alimentadas com gás livre de germes em uma posição intermediária entre a abertura de entrada e a abertura de saída. A alimentação ocorre através de uma câmara e através de um disco dotado de uma perfuração.

[09] Uma primeira tarefa da invenção consiste, em uma câmara de trabalho através da qual recipientes são movimentados de um lado de entrada para um lado de saída, reduzir o esforço de limpeza de tubulações para o fluido estéril, especialmente após o término da movimentação de recipientes através da câmara de trabalho. Uma remoção da tubulação várias vezes utilizável para o fluido estéril deverá ser evitada. [010] Essa tarefa é resolvida através de um dispositivo de acordo com a reivindicação 1 bem como de um método de acordo com a reivindicação 5. A tubulação externa que se estende para dentro da câmara de trabalho para a introdução do fluido estéril, especialmente do ar estéril, é limpa através da introdução do meio de limpeza através da tubulação interna e da aspersão do meio de limpeza na câmara anelar entre a tubulação interna e a tubulação externa. Uma remoção da tubulação para a introdução do fluido estéril não é necessária.

[011] A tubulação interna se estende para dentro da tubulação externa, em que a tubulação externa envolve a tubulação interna, preferencialmente, ao longo de todo o seu comprimento. A tubulação externa possui várias aberturas para a introdução do fluido estéril, as quais, preferencialmente, estão distribuídas de forma organizadas ao longo de sua direção longitudinal e seu perímetro.

[012] Uma melhoria adicional da limpeza da tubulação externa para a introdução do fluido estéril pode ser alcançada pelo fato de que a tubulação externa e a tubulação interna estão dispostas de modo rotacionável entre si em torno de seus eixos longitudinais. Para evitar um contato da tubulação interna com a parede interna da

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4/19 tubulação externa durante a rotação, tanto a tubulação interna quanto a externa são configuradas como tubos dimensionalmente estáveis.

[013] Para distribuir um fluido estéril, especialmente ar estéril, na câmara de trabalho do dispositivo uniformemente sobre os recipientes, é provido, em uma modalidade da invenção, a disposição abaixo da tubulação externa de pelo menos um perfil com aberturas, que se estende sobre os recipientes, na câmara de trabalho, o qual distribui sobre os recipientes o fluido estéril introduzido pela tubulação externa. Como tipos de perfil devem ser considerados perfis retangulares ou perfis angulares. Os perfis retangulares possuem uma altura pequena em relação à largura. Eles serão, por isso, chamados a seguir também de placas. O perfil é configurado, preferencialmente, como chapa perfurada. Se a chapa perfurada for dobrada, a mesma formará um perfil angular. Uma chapa perfurada plana forma um perfil retangular.

[014] O fluido estéril é distribuído em duas etapas, primeiramente através da tubulação externa com várias aberturas para a passagem do fluido estéril, preferencialmente configurada como tubo, que se estende para dentro da câmara de trabalho e, subsequentemente, através de um perfil com aberturas para a passagem do fluido estéril, que se estende, abaixo do tubo, sobre os recipientes. O perfil é configurado, especialmente, como placa ou como perfil angular. O perfil angular canaliza o fluido que passa através das aberturas do perfil angular e favorece sua aspiração através de um dispositivo de aspiração disposto na câmara de trabalho próximo ao fundo.

[015] Para possibilitar uma limpeza em todos os lados do perfil com um meio de limpeza sem a necessidade de uma desmontagem do perfil a partir da câmara de trabalho, em uma modalidade vantajosa da invenção, cada perfil está disposto de modo rotacionável em torno de um eixo, em torno do qual o perfil é rotacionável entre uma primeira posição, na qual recipientes se encontram na câmara de trabalho, e uma segunda posição, na qual não se encontram recipientes na câmara de trabalho. Na segunda posição do perfil é utilizado o produto de limpeza.

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5/19 [016] Uma tarefa adicional da invenção consiste, em uma câmara de trabalho através da qual recipientes são movimentados de um lado de entrada para um lado de saída, em reduzir o esforço de limpeza de um perfil que possui aberturas que se estende sobre os recipientes. O perfil serve, especialmente, à distribuição do fluido estéril na câmara de trabalho.

[017] Essa tarefa é resolvida através de um dispositivo com as características da reivindicação 11 bem como de um método com as características da reivindicação 13. Como tipos de perfil devem ser também aqui considerados, especialmente, perfis retangulares ou perfis angulares, os quais são configurados, preferencialmente, como chapa perfurada.

[018] Com o dispositivo de alimentação para o meio de limpeza disposto na câmara de trabalho o dispositivo pode ser limpo automaticamente. O dispositivo de alimentação age sobre o perfil em uma posição que é assumida pelo perfil quando não se encontram recipientes na câmara de trabalho.

[019] Para distribuir um fluido estéril, especialmente ar estéril, na câmara de trabalho uniformemente sobre os recipientes, é provido que, em uma modalidade da invenção, se estenda através da câmara de trabalho, acima de cada perfil, pelo menos um tubo com várias aberturas para a introdução de um fluido estéril na câmara de trabalho. A distribuição do fluido estéril ocorre em uma posição que é assumida pelo perfil quando recipientes se encontram na câmara de trabalho.

[020] A invenção se refere, especialmente, a máquinas de envase para envasar alimentos líquidos em recipientes de embalagem, com uma câmara de trabalho através da qual são movimentáveis os recipientes de embalagem, com pelo menos um meio de transporte, do lado de entrada para o lado de saída ao longo de pelo menos um caminho de transporte.

[021] A tubulação interna para a introdução do meio de limpeza é configurada, especialmente, como um tubo de aspersão, que se estende ao longo do caminho de transporte no interior da câmara de trabalho, o qual é rotacionável em torno de seu

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6/19 eixo longitudinal, possuindo uma pluralidade de aberturas de aspersão bem como meios para a alimentação do meio de limpeza para o interior do tubo de aspersão. [022] Cada tubo de aspersão se estende para dentro da tubulação externa, configurada como tubo de distribuição de gás, para a distribuição uniforme do fluido estéril gasoso para criar na câmara de trabalho uma atmosfera de ambiente limpo, em que o tubo de distribuição de gás envolve o tubo de aspersão, preferencialmente, ao longo de todo o seu comprimento, em que o tubo de distribuição de gás possui uma pluralidade de aberturas de gás que estão dispostas distribuídas ao longo de sua direção longitudinal e seu perímetro, e que o tubo de distribuição de gás possui meios para a alimentação do fluido gasoso para a fenda anelar entre o tubo de aspersão e o tubo de distribuição de gás.

[023] O tubo de distribuição de gás, que envolve concentricamente o tubo de aspersão ao longo de todo o seu comprimento, após o término do envase, também é limpo automaticamente durante a limpeza da câmara de trabalho, quando o produto de limpeza, que sai sob pressão das aberturas de aspersão do tubo de aspersão em rotação, atinge a superfície interna do tubo de distribuição de gás e depois sai pelas aberturas de gás. Preferencialmente, para a limpeza do tubo de distribuição de gás, o tubo de aspersão carregado com o meio de limpeza é girado pelo menos uma vez em 360° em torno de seu eixo de giro no interior do tubo estático de provimento de gás, ou o tubo de provimento de gás opcionalmente rotacionável independentemente do tubo de aspersão é girado em contra-rotação para umedecer toda a superfície interna do tubo de provimento de gás com meio de limpeza.

[024] Através da fenda anelar entre o tubo de aspersão interno e o tubo de distribuição de gás externo, o fluido gasoso, especialmente o ar estéril, é alimentado, preferencialmente a partir de uma face frontal de ambos os tubos concêntricos, durante o envase dos recipientes de embalagem. Pelo fato de que as aberturas de gás no tubo de distribuição de gás estão dispostas não apenas ao longo de todo o seu comprimento, mas sim também ao longo de seu perímetro der forma especialmente uniforme, o ar estéril chega uniformemente à câmara de trabalho e de modo a

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7/19 preencher todo espaço da mesma. De acordo com a quantidade das aberturas de gás dispostas sobre a superfície perimetral do tubo de distribuição de gás, diâmetros entre 0,1 e 10 milímetros mostraram-se como apropriados. Os tubos concêntricos se estendem, preferencialmente, do lado de entrada até o lado de saída da câmara de trabalho.

[025] Preferencialmente, a câmara de trabalho é limitada para cima por uma cobertura espacial e cada tubo de distribuição de gás é disposto o mais próximo possível da cobertura espacial acima de um plano de envase definido pelas bordas dos recipientes de embalagem que percorrem a câmara de trabalho. O ar estéril que igualmente sai ascendentemente dos tubos de distribuição de gás, o qual se choca com a cobertura espacial da câmara de trabalho, leva a uma melhoria adicional da distribuição do ar estéril na câmara de trabalho.

[026] O pré-aquecimento, esterilização, secagem e envase dos recipientes de embalagem na câmara de trabalho ocorrem por meio de elementos de alimentação tubulares, que penetram na câmara de trabalho a partir da cobertura espacial e que estão orientados na direção dos recipientes de embalagem abertos, os quais se movimentam ao longo do(s) caminho(s) de transporte. Para não comprometer a disposição dos elementos de alimentação para os processos anteriormente citados através dos tubos de alimentação de gás para o ar estéril, cada tubo de distribuição de gás é disposto, preferencialmente, ao lado de um caminho de transporte ou entre dois caminhos de transporte distanciados e paralelos entre si. A distância é escolhida de tal forma que pelo menos um tubo de distribuição de gás encontre espaço entre os caminhos de transporte.

[027] Para manter baixo o consumo do meio de limpeza e garantir uma distribuição uniforme do meio de limpeza, especialmente também sobre a superfície interna do tubo de distribuição de gás, as aberturas de aspersão são dispostas sobre uma linha reta ou helicoidal que transcorre na direção longitudinal sobre o manto do tubo de aspersão. Uma melhoria adicional da distribuição do meio de limpeza é alcançada quando o tubo de aspersão compreende aberturas de aspersão possuindo vários

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8/19 bicos de jato, especialmente bicos de jato em leque, em que as bordas do jato dos jatos de bicos de jato adjacentes se sobrepõem e, assim, aspergem o meio de limpeza de modo a não deixar lacunas.

[028] Especialmente no envase de alimentos líquidos em recipientes de embalagem mostrou-se como sendo apropriada uma divisão da máquina de envase, partindo do lado de entrada, em uma zona de pré-aquecimento, uma zona de esterilização, uma zona de secagem, uma zona de envasamento bem como uma zona de fechamento, em que as zonas individuais são dispostas imediatamente adjacentes e formam conjuntamente a câmara de trabalho asséptica separada da atmosfera. A esterilização tem seu efeito melhorado quando os recipientes de embalagem são aquecidos na zona de pré-aquecimento. Na sequência, da zona de pré-aquecimento os recipientes de embalagem chegam até a zona de esterilização, onde tanto as superfícies externas quantos as internas dos recipientes de embalagem são umedecidas com um produto de esterilização, preferencialmente peróxido de hidrogênio (H2O2). Para remover o peróxido de hidrogênio após a esterilização, os recipientes de embalagem chegam, na sequência, até a zona de secagem, onde os recipientes de embalagem são enxaguados com ar quente. Na sequência, na zona de envase ocorre o envase propriamente dito dos alimentos líquidos nos recipientes de embalagem assim prétratados. Finalmente, o recipiente de embalagem enchido chega até a zona de fechamento, na qual os recipientes de embalagem até então abertos são fechados mecanicamente; isso ocorre, por exemplo, por dobradura para dentro das abas de topo, as quais, então, são aquecidas e pressionadas por meio de ferramentas seladoras.

[029] A separação por antepara entre as zonas individuais ocorre, especialmente, com chapas de separação que transcorrem transversalmente ao caminho de transporte, as quais possuem pelo menos passagens para os recipientes de embalagem movimentados pelo meio de transporte ao longo do caminho de transporte, bem como tubo de distribuição de gás. Do mesmo modo, o lado de entrada

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9/19 e o lado de saída são separados por antepara do ambiente no qual a máquina de envase se encontra, [030] Para evitar especialmente uma saída (escape) da atmosfera de peróxido de hidrogênio do interior da câmara de trabalho para o ambiente de produção que envolve a máquina de envase, é atribuído à zona de pré-aquecimento, à zona de esterilização e à zona de secagem pelo menos um dispositivo de aspiração. O dispositivo de aspiração compreende, preferencialmente, vários tubos de aspiração, os quais estão dispostos entre dois caminhos de transporte ou ao lado de um caminho de transporte, abaixo do plano de envase, e que possuem uma pluralidade de aberturas de aspiração.

[031] A distribuição do ar estéril nas diferentes zonas da câmara de trabalho pode ser melhorada através da disposição, entre o pelo menos um tubo de distribuição de gás e do plano de envase, de pelo menos um perfil com uma pluralidade de aberturas de passagem de gás que se estende sobre os recipientes de embalagem.

[032] Os perfis, especialmente chapas perfuradas, se estendem, preferencialmente, com cobertura superficial, sobre a câmara de trabalho até os elementos de alimentação tubulares. As chapas perfuradas garantem que o ar estéril se distribua uniformemente nas zonas individuais e que alcance as superfícies internas e internas dos recipientes de embalagem abertos.

[033] Enquanto os perfis, especialmente chapas perfuradas, forem pivotáveis em torno de um eixo, de uma posição de operação para uma posição de limpeza e viceversa, os mesmos não necessitam ser removidos da câmara de trabalho para a limpeza, mas podem, sim, remanescer na máquina de envase. Para a limpeza da câmara de trabalho, as chapas perfuradas são pivotadas para a posição de limpeza, na qual elas não comprometem o efeito de limpeza do tubo de aspersão. Preferencialmente, as chapas perfuradas são pivotáveis por meio de acionamento manual ou motorizado em pelo menos 360 graus em torno de seu eixo de pivotamento. A rotação total assim possível das chapas perfuradas durante o procedimento de limpeza por meio do tubo de aspersão garante que as chapas perfuradas possam ser

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10/19 limpas em todos os lados, de modo amplamente independente do perfil da chapa perfurada.

[034] A seguir a invenção será melhor detalhada com base nas figuras, nas quais: [035] Figura 1: mostra um corte longitudinal esquematizado através de uma máquina de envase de acordo com a invenção;

[036] Figura 2: mostra uma vista superior esquematizada de uma máquina de envase de acordo com a figura 1 com cobertura espacial removida;

[037] Figura 3: mostra uma seção transversal de uma máquina de envase ao longo da linha 3-3 de acordo com a figura 2;

[038] Figura 4: mostra uma seção transversal da máquina de envase ao longo da linha 4-4 de acordo com a figura 2; e [039] Figuras 5 - 7:mostram seções transversais de um tubo de distribuição de gás disposto concentricamente em relação a um tubo de aspersão de uma máquina de envase de acordo com a invenção, em diferentes posições de operação.

[040] A máquina de envase (1) compreende uma câmara de trabalho (2) livre de germes, a qual tem a forma de um cubóide retangular oco, a qual é limitada no lado de entrada (7) por uma parede frontal (3), no lado de saída (8) por uma parede posterior (4), bem como por paredes laterais (5a, 5b) que conectam a parede frontal e posterior (3, 4) e, no lado superior, por uma cobertura superficial (6). No lado inferior, uma superfície de fundo não representada pode encerrar a câmara de trabalho (2). Alternativamente, as paredes laterais (5a, 5b) descansam sobre uma fundação plana, a qual fecha a câmara de trabalho inferiormente.

[041] Recipientes de embalagem (9) para a admissão de bebidas são movimentados em quatro caminhos de transporte (11 a-d), dispostos paralelamente entre si por meio de um movimentador giratório, de um lado de entrada (7) para o lado de saída (8) da máquina de envase (1). No movimentador são fixadas admissões (12) em forma de bolsa para os recipientes de embalagem (9) que se alargam ascendentemente. Nas figuras 1, 3 e 4 apenas o centro superior do movimentador giratório é identificável; a deflexão bilateral bem como o centro inferior não foram representados.

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11/19 [042] Partindo do lado de entrada (7), a máquina de envase (1) é subdividida, ao longo dos caminhos de transporte (11 a-d) que transcorrem paralelamente entre si, em uma zona de pré-aquecimento (13), uma zona de esterilização (14), uma zona de secagem (15), uma zona de envase (16) e uma zona de fechamento (17). As diferentes zonas (13 - 17) são separadas umas das outras por chapas de antepara (18) .

[043] Para dentro da zona de pré-aquecimento (13) se estendem oito elementos de alimentação (19) tubulares para ar quente, os quais estão orientados na direção dos recipientes de embalagem (9) abertos. No lado oposto, os elementos de alimentação (19) convergem, acima da cobertura espacial (6), em um distribuidor (21).

[044] Para dentro da zona de esterilização (14) se estendem oito elementos de alimentação (22) tubulares para peróxido de hidrogênio, os quais estão orientados na direção dos recipientes de embalagem (9) abertos. No lado oposto, os elementos de alimentação (22) convergem, acima da cobertura espacial (6), em um distribuidor (21). [045] Para dentro da zona de secagem (15) adjacente se estendem oito elementos de alimentação (23) tubulares para ar quente, os quais estão orientados na direção dos recipientes de embalagem (9) abertos. No lado oposto, os elementos de alimentação (23) convergem, acima da cobertura espacial (6), em um distribuidor retangular (24).

[046] Na zona de envase (16) se encontram, finalmente, oito elementos de alimentação (25) para o envase da bebida nos recipientes de embalagem (9). Assim como na zona de pré-aquecimento (13), na zona de esterilização (14) e na zona de secagem (15), podem ser submetidos, a partir dos elementos de alimentação (19, 22, 23, 25), simultaneamente a ar quente e peróxido de hidrogênio ou ser enchidos com bebidas, por ciclo de trabalho, oito recipientes de embalagem (9) abertos.

[047] Opcionalmente, são providos, na direção de movimentação (26), antes dos elementos de alimentação (25) para o envase da bebida, elementos de alimentação adicionais (27) para um gás de processo para a evitação da oxidação, por exemplo, óxido nitroso (NO2). Tais gases de processo são empregados, especialmente, no

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12/19 envase de bebidas sensíveis à oxidação, como, por exemplo, sucos de fruta. As aberturas de saída de todos os elementos de alimentação (19, 23, 25, 27) terminam pouco acima dos recipientes de embalagem (9) abertos, os quais definem com suas bordas ascendentes um plano de envase (28).

[048] Logo abaixo da cobertura espacial (6) dispostos, concentricamente em relação aos eixos longitudinais de cinco tubos de aspersão (29), cinco tubos de distribuição de gás (31). Como pode ser inferido da vista superior da figura 12, os cinco tubo de distribuição de gás (31) e tubos de aspersão (29) se estendem através de toda a câmara de trabalho (2), desde a parede frontal (3) até a parede posterior (4), em que cada tubo de distribuição de gás (31), e assim também cada tubo de aspersão (19), é disposto acima do plano de envase (28). Em projeção vertical, se encontram os três tubos de distribuição de gás (31) intermediários e os tubos de aspersão (29) por eles envolvidos, respectivamente entre dois caminhos de transporte (11 a-d), enquanto ambos os tubos de distribuição de gás (31) externos e os tubos de aspersão (29) por eles envolvidos se encontram, em direção de movimentação (26), à esquerda e, respectivamente, à direita dos caminhos de transporte (11a, 11d).

[049] Cada tubo de distribuição de gás (31) possui uma pluralidade de aberturas de gás (32), as quais estão dispostas distribuídas uniformemente ao longo de seu comprimento total e uniformemente sobre seu perímetro. Sobre uma linha paralela ao eixo longitudinal do tubo de distribuição de gás (31), se encontram em frente às demais aberturas de gás (32), aberturas de gás maiores (33).

[050] Sobre uma linha paralela ao eixo longitudinal de cada tubo de aspersão (29) estão dispostas, sobre seu manto (39), várias aberturas de aspersão (34) contendo bicos de jato em leque (35). O tamanho e contorno das aberturas de aspersão (34) correspondem, aproximadamente, ao tamanho e contorno das aberturas de gás (33) maiores nos tubos de distribuição de gás (31).

[051] No lado de entrada (7) desembocam os cinco tubos de distribuição de gás (31) e passagens giratórias de um tubo de distribuição (36) que se estende sobre a largura da parede frontal (3), através do qual o ar estéril é acoplado à fenda anelar (37) entre

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13/19 o manto (39) de cada tubo de aspersão (29) e a superfície interna (38). No lado de entrada (7) cada tubo de aspersão (29) é configurado fechado em sua face frontal. No lado de saída (8) oposto, desembocam por sua vez os tubos de aspersão (31) em passagens giratórias não representadas de armações de conexão, através das quais o meio de limpeza é alimentado ao interior dos tubos de aspersão (29).

[052] Os tubos de distribuição de gás (31) e os tubos de aspersão (29) são, independentemente entre si, rotacionáveis em torno de seus eixos longitudinais por meio de acionamentos (4) dispostos em suas faces frontais externamente à câmara de trabalho (2), dos quais é representado na figura 1 meramente o acionamento para o tubo de distribuição de gás.

[053] Entre os cinco tubos de distribuição de gás (31) e o plano de envase (28) se encontram chapas perfuradas (43 a, b) fixadas em um total de dez eixos movidos (42 a, b), os quais são pivotáveis, das posições de operação representadas em linhas contínuas nas figuras 3 e 4 para as posições de limpeza representadas em linhas tracejadas, e vice-versa.

[054] Os motores (44) que acionam os eixos (42b) das chapas perfuradas planas (43b) na zona de fechamento e envase (16, 17), são fixados à parede posterior (4) da câmara de trabalho (2). Os motores (45) que acionam os eixos (42a) das chapas perfuradas angulares (43a) na zona de pré-aquecimento (13), na zona de esterilização (14) e na zona de secagem (15), são fixados à parede frontal (3) da câmara de trabalho (2).

[055] As chapas perfuradas angulares (43a) formam, como pode ser reconhecido a partir da representação da figura 3, em sua posição de operação, um canal que envolve, ao longo de cada caminho de transporte (11 a-d), na zona de préaquecimento (13), na zona de esterilização (14) e na zona de secagem (15), os recipientes de embalagem no lado superior. O efeito de canalização faz com que o ar quente alimentado a partir dos elementos de alimentação (19, 22, 23) e, especialmente, o peróxido de hidrogênio, entre em contato intensivamente com as superfícies internas e externas dos recipientes de embalagem. Simultaneamente,

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14/19 através dos furos das superfícies, horizontais na posição de operação, das chapas perfuradas (43a), o ar estéril é otimamente distribuído no plano de envase (28) que se encontra abaixo das chapas perfuradas (43a).

[056] No envase das bebidas nos recipientes de embalagem (9) e subsequente fechamento, o efeito de canalização não é mais necessário, pelo que as chapas perfuradas (43b) na zona de envase (16) e na zona de fechamento (17) são configuradas não como angulares (dobradas), mas sim planas. A extensão de cobertura superficial das chapas perfuradas (43b) nessas regiões resulta em uma distribuição ótima do ar estéril entregue pelos tubos de distribuição de gás (31) no plano de envase (28) que se encontra abaixo das chapas perfuradas (43b).

[057] Os eixos de giro dos eixos (42a, 42b) se encontram em planos verticais, nos quais se encontram também os eixos dos tubos de distribuição de gás (31) bem como dos tubos de aspersão (29). Os eixos de giro dos eixos (42a, 42b) se encontram, assim, igualmente entre dois caminhos de transporte (11a-d), respectivamente à esquerda ou à direita ao lado do caminho de transporte (11a, 11d).

[058] Como pode ser inferido especialmente a partir das representações das figuras 3 e 4, as chapas perfuradas (43a, 43b) se estendem com cobertura superficial sobre toda a câmara de trabalho (2) e se aproximam, com suas bordas, até os elementos de alimentação (19, 22, 23, 25, 27); com isso, as chapas perfuradas (43a, 43b), na posição de operação, cobrem amplamente os recipientes de embalagem (9) abertos ascendentemente.

[059] A seguir será detalhada a forma de operação da máquina de envase de acordo com a invenção durante o envase de bebidas e do subsequente procedimento de limpeza com um meio de limpeza:

[060] Para o envase de alimentos líquidos nos recipientes de embalagem (9) abertos ascendentemente, os mesmos são inseridos de modo automatizado nas admissões (12) em forma de bolsa no lado de entrada (7). Os quatro movimentadores giratórios, nos quais as admissões (12) em forma de bolsa estão fixadas, movimentam, respectivamente, oito recipientes de embalagem (9) simultaneamente, primeiramente

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15/19 para a zona de pré-aquecimento (13), na qual todos os recipientes de embalagem (9) são simultaneamente sujeitados a ar quente através dos elementos de alimentação (9). Para tanto, como para qualquer etapa de processo seguinte em uma das zonas (13 - 17), está disponível um tempo de ciclo de aproximadamente 2,6 segundos, dos quais aproximadamente 0,8 segundos são necessários ao transporte adiante dos respectivos oito recipientes de embalagem (9) para a próxima zona na direção de movimentação (26).

[061] Na sequência, os oito recipientes de embalagem (9) aquecidos com ar quente avançam para a zona de esterilização (14), na qual são sujeitados com peróxido de hidrogênio através dos elementos de alimentação (22). Na etapa de processo seguinte, os oito recipientes de embalagem esterilizados são alimentados à zona de secagem (15), aonde o peróxido de hidrogênio é seco com ar quente. Na sequência, os recipientes de embalagem (9) esterilizados avançam para a zona de envase (16), na qual são enchidos com bebidas simultaneamente a partir de oito elementos de alimentação (25), antes de, na zona de fechamento (17) adjacente, suas abas de topo, orientadas paralelamente à direção de movimentação (26), sejam, por meio de perfis guia (46), mecanicamente fechadas e, subsequentemente, com o auxílio de ferramentas seladoras (47), aquecidas e pressionadas. Finalmente, os recipientes de embalagem (9) agora fechados deixam a câmara de trabalho (2) na parede posterior (4) através das aberturas de passagem (48) lá providas e adaptadas ao contorno dos recipientes de embalagem.

[062] Para que até o fechamento dos recipientes de embalagem (9) na zona de fechamento (17) exista na câmara de trabalho (2) uma atmosfera de ambiente limpo, ar estéril é alimentado continuamente através dos tubos de distribuição de gás (31), o qual flui para a câmara de trabalho (2) através das aberturas de gás (32, 33). Os tubos de distribuição de gás (31) se encontram, nesse caso, na posição representada na figura 5. As aberturas de gás maiores (33) apontam, aqui, para baixo na direção das chapas perfuradas (43 a, b), as quais se encontram na posição de trabalho, de modo

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16/19 que o ar estéril é guiado de cima para baixo para os recipientes de embalagem (9), em um fluxo amplamente laminar.

[063] Após o envase dos recipientes de embalagem (9) é necessário limpar completamente a máquina de envase (1) antes do próximo procedimento de envase. Para esse fim, o tubo de aspersão (29) é carregado com meio de limpeza, o qual sai através dos bicos de jato em leque (35) dispostos em linha reta. Para limpar completamente o interior da câmara de trabalho (2), cada tudo de aspersão (29) gira em torno de seu eixo longitudinal na direção da seta (49), representada nas figuras 6 e 7. As aberturas de gás maiores (33) nos tubos de distribuição de gás (31) são orientadas alinhadamente às aberturas de aspersão (34) dos bicos de jato em leque do tubo de aspersão (29), para garantir uma saída desimpedida dos jatos em leque durante o procedimento de limpeza. O acionamento de cada tubo de distribuição de gás (31) gira esse de modo sincronizado com o tubo de aspersão (31) na direção da seta (50), de modo que as aberturas de aspersão (34), durante todo o procedimento de limpeza, estejam constantemente alinhadas com as aberturas de gás maiores (33). Finalmente, como representado na figura 7, o acionamento de cada tubo de distribuição de gás (31) é parado e/ou sua direção de giro é invertida, para garantir uma distribuição uniforme do meio de limpeza que sai das aberturas de aspersão (34) sobre a totalidade da superfície interna (38) de cada tubo de distribuição de gás (31).

[064] Para, durante a limpeza da câmara de trabalho (2), poder limpar eficazmente também as regiões abaixo das chapas perfuradas (43 a, b), as mesmas são, durante o procedimento de limpeza (figura 6), pivotadas para a posição pontilhada nas figuras 3 e 4. Para poder limpar as próprias chapas perfuradas (43a, 43b) eficazmente em todos os lados, as mesmas são pivotadas pelo menos uma vez, preferencialmente várias vezes, em 360 graus, de modo que todas as superfícies das chapas perfuradas sejam expostas pelo menos uma vez diretamente ao jato em leque dos bicos de jato em leque (35).

[065] Como meio de limpeza, são alimentados, através do tubo de aspersão (29), água, diversos produtos espumantes de base alcalina ou ácida, e, para a desinfecção,

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17/19 um aerossol de peróxido de hidrogênio. Os meios de limpeza acima podem ser aplicados na câmara de trabalho (2) em uma sequência comandada sequencialmente com auxílio dos tubos de aspersão (29) para fins de limpeza.

[066] A descrição acima evidencia que a máquina de envase de acordo com a invenção possibilita uma limpeza totalmente automática não apenas dos tubos de distribuição de gás (31), mas também de chapas perfuradas (43a, 43b), eventualmente presentes, pivotáveis em torno de um eixo. Simultaneamente, é provida uma posição dos tubos de aspersão (29) bem como dos tubos de distribuição de gás (31) que economiza espaço e é ótima para o procedimento de limpeza, necessária à manutenção de uma atmosfera de ambiente limpo no procedimento de envase.

Lista de referências das figuras máquina de envase;

2. câmara de trabalho;

3. parede frontal;

4. parede posterior;

a, b paredes laterais;

cobertura espacial;

lado de entrada;

lado de saída;

recipientes de embalagem;

1011 a-d caminhos de transporte; 12admissões em forma de bolsa; 13zona de pré-aquecimento;

14zona de esterilização;

15zona de secagem;

16zona de envase;

17zona de fechamento;

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18chapas de antepara;

19elemento de alimentação / ar quente

2021distribuidor;

22elemento de alimentação / peróxido de hidrogênio;

23elemento de alimentação / ar quente;

24distribuidor;

25elemento de alimentação / bebida;

26direção de movimentação;

27elemento de alimentação / óxido nitroso;

28plano de envase;

29tubo de aspersão;

3031tubo de distribuição de gás;

32aberturas de gás;

33aberturas de gás maiores;

34aberturas de aspersão;

35bicos de jato em leque;

36tubo de distribuição;

37fenda anelar;

38superfície interna;

39manto;

40acionamento;

41interior;

a,b eixos;

a,b chapas perfuradas;

44motor;

45motor;

46perfil guia;

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47ferramenta seladora;

48abertura de passagem;

49seta;

50seta.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Dispositivo com uma câmara de trabalho (2) através da qual recipientes (9) são movimentados de um lado de entrada (7) para um lado de saída (8), caracterizado pelo fato de que a câmara de trabalho (2) possui pelo menos uma estação (13, 14, 15, 16, 17), a qual executa uma etapa de trabalho nos recipientes (9), em que a câmara de trabalho (2) possui uma tubulação externa (31) que se estende através da câmara de trabalho (2), com várias aberturas (32, 33) para a introdução de um fluido estéril, para criar uma atmosfera estéril na câmara de trabalho (2), e uma tubulação interna (29) que se estende através da tubulação externa (31), com várias aberturas (34) para aspergir um meio de limpeza em uma câmara (37), a qual se estende, em direção longitudinal, entre a tubulação interna (29) e a tubulação externa (31).
2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a tubulação interna e externa (29, 31) são configuradas como tubos e que são dispostas de modo rotacionável relativamente entre si em torno de seus eixos longitudinais.
3. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que pelo fato um perfil (43 a, b) com aberturas, que se estende sobre os recipientes (9) na câmara de trabalho (2), abaixo da tubulação externa (31), este perfil distribui sobre os recipientes (9) o fluido estéril introduzido pela tubulação externa (31).
4. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que cada perfil (43 a, b) está disposto de modo rotacionável em torno de um eixo, em torno do qual o perfil (43 a, b) é rotacionável entre uma primeira posição, na qual recipientes (9) se encontram na câmara de trabalho (2), e uma segunda posição, na qual não se encontram recipientes (9) estão presentes na câmara de trabalho (2).
5. Método, caracterizado pelo fato de que compreende:

- introduzir um fluido estéril em uma câmara de trabalho (2) com uma tubulação externa (31) com várias aberturas (32, 33) que se estende através da câmara de trabalho (2),

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- movimentar recipientes (9) através da câmara de trabalho (2), em que pelo menos uma etapa de trabalho é executada nos recipientes (9) em uma atmosfera estéril, e

- introduzir um meio de limpeza através de uma tubulação interna (29) com várias aberturas (34), a qual se estende para dentro da tubulação externa (31) e aspergir o meio de limpeza em uma câmara (37), a qual se estende, em direção longitudinal, entre a tubulação interna e a externa (29, 31).
6. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a introdução do meio de limpeza através da tubulação interna (29) ocorre após a movimentação dos recipientes (9) através da câmara de trabalho (2) tiver sido terminada.
7. Método, de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que a tubulação interna (29) configurada como um tubo e a tubulação externa (31) configurada como um tubo, durante a introdução do meio de limpeza através da tubulação interna (29), são, pelo menos temporariamente, giradas relativamente entre si em torno de seus eixos longitudinais.
8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 7, caracterizado pelo fato de que com a tubulação externa (31) é introduzido um fluido estéril gasoso na câmara de trabalho (2) e que com a tubulação interna (29) é introduzido um meio de limpeza diferente do fluido estéril na câmara (37), a qual se estende, em direção longitudinal, entre a tubulação interna (29) e a tubulação externa (31).
9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 8, caracterizado pelo fato de que o fluido estéril introduzido pela tubulação externa (31) é distribuído sobre os recipientes (9) na câmara de trabalho (2) por meio de pelo menos um perfil (43 a, b) com aberturas.
10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 6 ou 9, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um perfil (43 a, b) é girado de uma primeira posição, na qual recipientes (9) se encontram na câmara de trabalho (2), para uma segunda posição, na qual o meio de limpeza é utilizado.