ES2873843T3

ES2873843T3 - Método de fabricación de bolsa con tapón llenada asépticamente con contenido

Info

Publication number: ES2873843T3
Application number: ES15892795T
Authority: ES
Inventors: Toru Ichikawa
Original assignee: Hosokawa Yoko KK
Current assignee: Hosokawa Yoko KK
Priority date: 2014-06-23
Filing date: 2015-06-19
Publication date: 2021-11-04
Anticipated expiration: 2035-06-19
Also published as: JP2016008055A; CN110092047A; US20210245910A1; JP6404612B2; EP3868676A1; EP3157821A4; US20170107008A1; AU2015395860B2; EP3157821A1; US11459138B2; AU2015395860A1; WO2016189754A1; US11203453B2; CN106458346B; BR112016029240B1; EP3157821B1; CN110092047B; CN106458346A; BR112016029240A2

Abstract

Un método de fabricación de una bolsa con tapón (10) llenada asépticamente con contenido, el método que comprende: un proceso de suministro para suministrar al menos una parte de un tapón (12) y un cierre (11) de la bolsa con tapón (10), a la que se une el tapón (12) cerrado herméticamente por el cierre (11) y un interior que se esteriliza en un estado sellado, en una cámara aséptica (30); un proceso de esterilización para esterilizar al menos una parte de una superficie del tapón (12) y una superficie del cierre (11) después del proceso de suministro; un proceso de apertura del cierre para retirar el cierre (11) del tapón (12) después del proceso de esterilización; un proceso de llenado para llenar la bolsa con tapón (10) con el contenido desde el tapón (12) después del proceso de apertura del cierre; un proceso de cierre hermético para acoplar cualquier cierre (11) retirado en el proceso de apertura del cierre al tapón (12) después del proceso de llenado; y un proceso de taponado para montar una tapa (42) en el tapón (12) para cubrir el cierre (11) después del proceso de cierre hermético, en donde el proceso de esterilización, el proceso de apertura del cierre (11), el proceso de llenado y el proceso de cierre hermético se realizan en la cámara aséptica (30), caracterizado porque en el proceso de taponado, el cierre (11) se coloca en el interior de la tapa (42) y, por lo tanto, cuando se quita la tapa (42) del tapón (12), el cierre (11) se quita en un estado en que se encaja en el interior de la tapa (42) sin quedar en el tapón (12).

Description

DESCRIPCIÓN

Método de fabricación de bolsa con tapón llenada asépticamente con contenido

Campo técnico

La presente invención se refiere a un método de fabricación de una bolsa con tapón llenada asépticamente con contenido y un empaque.

Estado de la técnica

Las bolsas retortables se usan generalmente como contenedores de empacado que conservan alimentos y similares durante un período prolongado.

Típicamente, en las bolsas retortables, los alimentos pueden conservarse durante un período prolongado mediante un "tratamiento de esterilización en autoclave" que consiste en esterilizar los alimentos en el contenedor de empacado sellando el contenedor de empacado lleno con contenido y luego calentando y esterilizando el contenedor de empacado a alta temperatura.

Sin embargo, en el tratamiento de esterilización en autoclave, el alimento usualmente se expone a una temperatura más alta durante más tiempo para llevar a cabo una esterilización suficiente, y por lo tanto la textura y el sabor del alimento se reducen indiscutiblemente de acuerdo con el historial térmico.

Por otro lado, en aras de la facilidad de beber, la facilidad de vertido, la conveniencia, etc., las bolsas a las que se unen los tapones (en lo sucesivo denominadas "bolsas con tapón") se han usado recientemente como contenedores de empacado de alimentos (por ejemplo, Literatura de Patente 1). Incluso en las bolsas con tapón, para conservar los alimentos y similares durante un período prolongado, los alimentos y similares deben mantenerse estériles. Para las bolsas con tapón, se desarrollan métodos para llenarlas asépticamente con alimentos y similares que no requieren necesariamente un tratamiento de esterilización en autoclave. Por ejemplo, un método para llenar asépticamente una bolsa con tapón se describe en la Literatura de Patente 2, y no requiere tratamiento de esterilización en autoclave porque el tratamiento de esterilización de la superficie exterior se realiza en la bolsa con tapón, un contenedor de bolsa del cual se somete previamente a un tratamiento de esterilización por radiación, en una máquina de llenado en un estado sellado, el estado sellado se libera para llenar la bolsa con tapón con contenido que se sometió previamente a un tratamiento de esterilización, y el contenedor de bolsa se sella mediante el uso de una tapa sometida a un tratamiento de esterilización en un proceso separado. El documento EP 0694477 A1 describe una máquina para llenar y sellar contenedores en un entorno estéril. Una pluralidad de sacos, dispuestos uno tras otro, avanzan a lo largo de una línea de transporte. Cada contenedor se proporciona con un cuello que está cerrado por una tapa y que atraviesa un túnel, cuyas paredes proporcionan un entorno estéril. Un dispositivo de esterilización actúa sobre los cuellos en el interior del túnel aguas arriba de una estación de llenado, también en el interior del túnel.

Lista de citas

Literatura de patente

Literatura de Patente 1

Solicitud de Patente Japonesa No Examinada, Primera Publicación Núm. 2006-206159

Literatura de Patente 2

Solicitud de Patente Japonesa No Examinada, Primera Publicación Núm. 2003-237742

Resumen de la invención

Problema técnico

Sin embargo, el método de llenado asépticamente descrito en la Literatura de Patente 2 es complicado porque tiene el proceso separado de realizar el tratamiento de esterilización en la tapa. Además, un sistema de llenado asépticamente usado en el método de llenado asépticamente tiene una máquina para el proceso separado y, por lo tanto, la estructura es complicada y la miniaturización es difícil. Además, dado que el interior de la máquina para el proceso separado debe mantenerse estéril, el mantenimiento del sistema se vuelve engorroso.

Además, dado que recientemente se ha aplicado a las tapas una función a prueba de manipulaciones mediante la cual es posible la discriminación entre un estado abierto y un estado no abierto, su estructura se ha vuelto complicada. Cuando se esteriliza una tapa que tiene una estructura tan complicada, hay porciones en las que no se rocía peróxido de hidrógeno y, por lo tanto, la esterilización parece ser insuficiente. Por esta razón, la esterilización de la tapa que tiene la estructura complicada debe realizarse a fondo, por ejemplo, el peróxido de hidrógeno debe rociarse desde todas las direcciones. En consecuencia, cuando se usa la tapa que tiene la estructura complicada, los métodos anteriores de llenado asépticamente de la bolsa con tapón se complican aún más en el proceso y el sistema también se vuelve más complicado y más grande.

La presente invención proporciona un método de fabricación de una bolsa con tapón llenada asépticamente con contenido, en el que, incluso si se usa una tapa que tiene una función a prueba de manipulaciones y una estructura complicada cuando la bolsa con tapón se llena fácil y asépticamente con el contenido, tal como alimentos, un sistema se hace pequeño y facilita el mantenimiento.

Solución al problema

Los problemas mencionados anteriormente se resuelven con los métodos de acuerdo con las reivindicaciones independientes 1 y 3. Otras modalidades son objeto de las reivindicaciones dependientes.

Efectos ventajosos de la invención

De acuerdo con la presente invención, el método de fabricación de la bolsa con tapón llenada asépticamente con el contenido, en el que la bolsa con tapón puede llenarse fácilmente con el contenido, tal como alimentos, puede proporcionarse un sistema que puede ser pequeño incluso si una tapa tiene una función a prueba de manipulaciones y se usa una estructura complicada, y el mantenimiento del sistema es fácil.

Breve descripción de los dibujos

La Figura 1 es una vista esquemática que ilustra cada proceso de un método de fabricación de una bolsa con tapón llenada asépticamente con contenido que no forma parte de la presente invención.

La Figura 2 es una vista en perspectiva que ilustra un estado en el que un tapón se cierra herméticamente por un cierre

La Figura 3 es una vista en sección frontal que ilustra

el estado en el que el cierre cierra herméticamente el tapón La Figura 4 es una vista en sección frontal que ilustra

un ejemplo en el que el cierre está integrado con una tapa. La Figura 5 es una vista en sección frontal que ilustra

otro ejemplo en el que el cierre está integrado con la tapa. La Figura 6 es una vista en sección frontal que ilustra

otro ejemplo en el que el cierre está integrado con la tapa. La Figura 7 es una vista en perspectiva de un empaque de bolsas.

La Figura 8 es una vista esquemática que ilustra un aspecto en el que las bolsas con tapón se suministran a una cámara aséptica desde el empaque que no forma parte de la invención reivindicada.

Descripción de las modalidades

Método de fabricación de la bolsa con tapón llenada asépticamente con contenido

Se describirá un método de fabricación de una bolsa con tapón llenada asépticamente con contenido (en lo sucesivo denominado simplemente "método actual") mediante el uso de las Figuras 1 a la 3.

La Figura 1 es una vista esquemática que ilustra cada proceso del presente método.

El presente método tiene un proceso de suministro, un proceso de esterilización, un proceso de apertura del cierre, un proceso de llenado, un proceso de cierre hermético y un proceso de taponado. En la presente modalidad, las bolsas con tapón 10 son procesadas continuamente por un sistema 1 mientras se mueven en la dirección hacia la derecha de la Figura 1. En el presente método, el proceso de esterilización, el proceso de apertura del cierre, el proceso de llenado y el proceso de cierre hermético se realizan dentro de una cámara aséptica 30 del sistema 1, y el proceso de taponado se realiza fuera de la cámara aséptica 30 del sistema 1.

A continuación, se describirá cada componente del presente método.

Bolsa con tapón

La bolsa con tapón 10 que se ilustra en la Figura 1 se configura con un tapón 12, que está cerrado herméticamente por un cierre 11, unido al mismo, y un interior de este se esteriliza en un estado sellado.

La Figura 2 es una vista en perspectiva que ilustra un estado en el que el tapón 12 se cierra herméticamente mediante el cierre 11 en el presente método. La Figura 3 es una vista en sección frontal que ilustra el estado en el que el tapón 12 se cierra herméticamente por el cierre 11 en el presente método.

Una bolsa 20 del presente método tiene forma de saco y no está particularmente limitada, pero puede ser cualquier estructura conocida que pueda usarse como una bolsa. Puede unirse un asa a la bolsa 20 para facilitar su transporte, por ejemplo, cuando la bolsa se llena con una gran cantidad de agua.

El material de la bolsa 20 no está particularmente limitado siempre que sea una resina que pueda llenarse con contenido tal como alimentos, y puede incluir, por ejemplo, una película de resina de polietileno o una película de resina de polipropileno. Además, si se usa una película de resina olefínica tal como una película de resina de polietileno o una película de resina de polipropileno como material de la bolsa 20, puede incrementarse más la adhesividad de la bolsa 20 y del tapón 12.

Además, el material de la bolsa 20 incluye preferentemente una película de resina cuya permeabilidad al gas se suprime para evitar que el contenido se oxide por el oxígeno que penetra desde el exterior, y más preferentemente una película laminada.

Un tipo de película laminada puede incluir, por ejemplo, una película laminada formada por una capa base y una capa de fusión térmica, una película laminada formada por una capa de barrera y una capa de fusión térmica, una película laminada formada por una capa base, una capa de barrera y una capa de fusión térmica, o una película laminada formada por una capa base, una capa de barrera, una capa funcional y una capa de fusión térmica.

La capa base se diseña para ubicarse en un lado de la superficie de la bolsa 20 y tiene una excelente capacidad de impresión y preferentemente resistencia a la perforación, rigidez y resistencia al impacto. Un material de la capa base puede incluir una película estirada de, por ejemplo, poliéster, poliamida o polipropileno. La capa base tiene preferentemente un grosor de 5 a 50 jm.

La capa de fusión térmica se diseña para ubicarse en una capa más interna de la bolsa 20 y además facilita la adhesión entre las periferias de la bolsa 20 y entre la bolsa 20 y el tapón 12. Un material de la capa de fusión térmica no está particularmente limitado, pero puede ser cualquiera que se use típicamente para una bolsa y es preferentemente una poliolefina como polietileno de baja densidad, polietileno de densidad media, polietileno de alta densidad, polietileno lineal de baja densidad, o polipropileno con el fin de aumentar la adhesividad entre la bolsa 20 y el tapón 12. Para aumentar aún más la adhesividad entre la bolsa 20 y el tapón 12, se usa preferentemente el mismo material que del tapón 12 (por ejemplo, polietileno en el caso del polietileno, polipropileno en el caso del polipropileno, etc.) como material de la bolsa 20. La capa de fusión térmica tiene preferentemente un grosor de 20 a 150 |jm.

La capa de barrera se proporciona para suprimir aún más la permeabilidad al gas. Un material de la capa de barrera puede incluir una película inorgánica depositada por vapor formada depositando al vapor un metal como el aluminio o un óxido metálico como la alúmina o la sílice sobre la capa base antes mencionada, además de una lámina metálica de, por ejemplo, aluminio, cobre o magnesio. Cuando la capa de barrera se ubica fuera de la bolsa 20, por ejemplo, en la película laminada formada por la capa de barrera y la capa de fusión térmica, la capa de barrera se usa preferentemente como película inorgánica depositada por vapor para un efecto de antidesprendimiento. La capa de barrera tiene preferentemente un grosor de 5 a 30 jm.

La capa funcional se proporciona de manera que la bolsa 20 sea duradera en términos de resistencia a la perforación, resistencia a la caída, etc. Un material de la capa funcional puede incluir una película estirada de, por ejemplo, poliéster, poliamida o polipropileno. La capa funcional tiene preferentemente un grosor de 5 a 50 jm.

La capacidad de la bolsa 20 no está particularmente limitada y se ajusta según el uso. Por ejemplo, cuando se llena con contenido alimenticio, la capacidad de la bolsa 20 puede ajustarse adecuadamente dentro de un intervalo de 30 a 2000 mL.

La bolsa 20 puede fabricarse mediante un método conocido de fabricación de un material de empaque.

Como se ilustra en la Figura 2, el tapón 12 del presente método es una moldura que está unida a la bolsa 20 y está formada por una resina plástica y es un cuerpo tubular que conecta espacialmente el interior y el exterior de la bolsa 20.

Un área de unión del tapón 12 a la bolsa 20 no está particularmente limitada, pero es típicamente una porción superior de la bolsa 20 de manera que el contenido no sea expulsado cuando se abre el tapón 12.

Dado que una tapa 42 que se describirá a continuación se sujeta en forma de rosca, el tapón 12 del presente método se forma con roscas 17 en una superficie exterior del mismo.

Además, el tapón 12 del presente método se forma con una brida 18 que sobresale hacia fuera de la superficie exterior del mismo. La bolsa con tapón 10 se suspende en una placa de transporte 34 por la brida 18 y se transporta en el sistema 1. Además, en el sistema 1, se mantiene un intervalo de transporte de la bolsa con tapón 10 mediante el uso de la brida 18. Además, la posición de la bolsa con tapón 10 se controla mediante el uso de la brida 18 de manera que se realice un tratamiento con precisión en cada proceso. Además, la brida 18 también se usa durante la suspensión en una parte de suspensión 51 de un soporte 50 que se describirá a continuación.

Además, el tapón 12 del presente método se forma con una parte de unión de bolsa 19 debajo de la brida 18. La bolsa 20 se fija a la parte de unión de la bolsa 19 sin un espacio por fusión térmica.

El diámetro interior del tapón 12 no está particularmente limitado, y preferentemente varía de 5 mm a 30 mm. Si el diámetro interior del tapón 12 es igual o superior a 5 mm, es fácil sacar el contenido. Por otro lado, si el diámetro interior del tapón 12 es igual o menor que 30 mm, el cierre 11 (que se describirá a continuación) no se cae fácilmente cuando la bolsa con tapón 10 se almacena o se transporta.

El grosor de una pared del tapón 12 no está particularmente limitado y, preferentemente, varía de 0,5 mm a 5 mm. Si el grosor de la pared del tapón 12 es igual o superior a 0,5 mm, es fácil mantener la forma del tapón 12 en forma cilíndrica porque es posible obtener suficiente dureza. Por otro lado, si el grosor de la pared del tapón 12 es igual o menor que 5 mm, se reduce el coste del material y el tapón 12 es ligero.

Un material del tapón 12 no está particularmente limitado y puede incluir, por ejemplo, una poliolefina tal como polietileno de baja densidad, polietileno de densidad media, polietileno de alta densidad, polietileno lineal de baja densidad o polipropileno. Con contenidos tal como productos alimenticios, teniendo en cuenta el hecho de que el tapón rara vez se daña durante la comida y la bebida y tendría poca influencia en un organismo vivo incluso si fuera ingerida, el material del tapón 12 es preferentemente el polietileno de densidad media, el polietileno de alta densidad, el polietileno lineal de baja densidad o el polipropileno, y con mayor preferencia el polietileno de alta densidad o el polipropileno debido a su baja permeabilidad a los gases.

El tapón 12 puede fabricarse mediante un método de moldeo conocido. El método de moldeo puede incluir, por ejemplo, moldeo por inyección o moldeo por compresión.

El cierre 11 del presente método es un tipo de cuenca y tiene una forma circular cuando se ve desde arriba. Como se ilustra en la Figura 3, una parte inferior 21 del cierre 11 se inserta en una abertura 13 del tapón 12. Un borde 14 del cierre 11 se extiende hacia fuera, y una superficie inferior 22 de la porción estirada del mismo está en estrecho contacto con una boca 15 del tapón 12. Además, una superficie exterior 23 del cierre 11 también está en estrecho contacto con una porción superior de una pared interior del tapón 12. El cierre 11 está de esta manera en estrecho contacto con el tapón 12, cerrando herméticamente el tapón 12.

Un diámetro exterior de la superficie exterior 23 del cierre 11 es preferentemente mayor que el diámetro interior del tapón 12 en 0,05 a 0,5 mm, y con mayor preferencia en 0,1 a 0,3 mm. Como el diámetro exterior de la superficie exterior 23 del cierre 11 es preferentemente mayor que el diámetro interior del tapón 12 en tal intervalo, el cierre hermético es más confiable y además el cierre 11 no se cae fácilmente del tapón 12. Además, en la parte superior de este intervalo, el cierre 11 puede comprimirse y encajar en el tapón 12.

Una altura h (ver Figura 3) del cierre 11 puede ajustarse adecuadamente a un intervalo dentro del cual sea fácil quitar el cierre 11 en el proceso de apertura del cierre que se describe a continuación, pero preferentemente dentro de un intervalo en el que el tapón 12 puede cerrarse de manera suficientemente hermética y puede realizarse la extracción o el cierre nuevamente del tapón 12 por medio de una máquina de acople/desacople del cierre 38 que se describirá a continuación. Como un ejemplo de aplicación específico, la altura h del cierre 11 es preferentemente de 1,5 a 10 mm, y con mayor preferencia de 2,5 a 5,5 mm.

Como el cierre 11 tiene la estructura descrita anteriormente, no se quita fácilmente del tapón 12 incluso si se eleva la presión interna de la bolsa con tapón 10, y es posible mantener estéril el interior de la bolsa con tapón 10.

Como se ilustra en las Figuras 2 y 3, una porción central del cierre 11 tiene un saliente 16 formado en una dirección hacia fuera en un estado en el que el tapón 12 está cerrado herméticamente por el cierre 11. Nótese que una dirección hacia adentro del cierre 11 es una dirección del cierre 11 que mira hacia el contenido en la bolsa con tapón 10 llenada con el contenido y que una dirección hacia afuera del cierre 11 es una dirección opuesta a la dirección hacia adentro del cierre 11 y una dirección ascendente. El saliente 16 tiene una estructura en la que una punta 24 del mismo es más grande que una base 25 del mismo. Como el saliente 16 tiene una estructura de este tipo, el cierre 11 se quita fácilmente del tapón 12 en el proceso de apertura del cierre que se describe a continuación, y no cae fácilmente de la máquina 38 de acople/desacople del cierre (que se describirá a continuación) hasta que alcanza el proceso de cierre hermético que se describe a continuación.

El material del cierre 11 no está particularmente limitado siempre que sea un material que tenga una alta adherencia al tapón 12 y puede incluir, por ejemplo, una resina que incluya una poliolefina tal como polietileno de baja densidad, polietileno de densidad media, polietileno de alta densidad, polietileno lineal de baja densidad, polipropileno. Entre estos, el polietileno de baja densidad o el polietileno lineal de baja densidad es preferible en términos de aumentar aún más la adhesión al tapón 12 y hacer más fiable un estado de cierre hermético.

El cierre 11 formado por la resina puede fabricarse mediante un método de moldeo conocido. El método de moldeo puede incluir, por ejemplo, moldeo por inyección o moldeo por compresión.

La bolsa con tapón 10 se proporciona al proceso de suministro (que se describirá a continuación) en un estado en el que un interior de esta se esteriliza previamente.

Un método para esterilizar previamente el interior de la bolsa con tapón 10 no está particularmente limitado, pero puede incluir, por ejemplo, exposición a radiación. La radiación puede incluir, por ejemplo, rayos y, rayos de electrones o rayos X. Una dosis de la radiación que se va a aplicar es suficiente si es en un grado en que se realiza típicamente en una operación de esterilización y es preferentemente en un grado, por ejemplo, en el que el interior de la bolsa con tapón 10 puede esterilizarse suficientemente y la calidad del cierre 11, el tapón 12 y la bolsa 20 no se degrada.

Proceso de suministro

Como se ilustra en la Figura 1, en el proceso de suministro, parte del tapón 12 y del cierre 11 (en lo sucesivo también denominado "regiones de suministro de la cámara aséptica") en la bolsa con tapón 10 se suministran a una cámara aséptica 30 a través de una sección de suministro 31. El suministro de las regiones de suministro de la cámara aséptica a la cámara aséptica 30 se realiza colocando la brida 18 (ver las Figuras 2 y 3) sobre la placa de transporte 34 y suspendiendo la bolsa con tapón 10. En consecuencia, una porción superior del tapón 12 que se encuentra sobre la brida 18 corresponde a la "parte del tapón 12".

A medida que la bolsa con tapón 10 suspendida en la placa de transporte 34 se transporta en una dirección hacia la derecha de la Figura 1 mediante una plantilla de transporte, las regiones de suministro de la cámara aséptica se suministran a la cámara aséptica 30 a través de la sección de suministro 31 y se tratan en el proceso subsecuente. El interior de la cámara aséptica 30 está constituido por dos cámaras, es decir, una cámara de esterilización 32 y una cámara de llenado 33. Para mantener estéril el interior de la cámara aséptica 30, cualquiera de las cámaras se mantiene a una presión positiva de manera que el aire externo no entre en el interior de la cámara aséptica 30. Proceso de esterilización

En el proceso de esterilización, las superficies de la cámara aséptica suministradas a la cámara aséptica 30 son esterilizadas por la cámara esterilizadora 32 dentro de la cámara aséptica 30.

Como un procedimiento del método de esterilización de la presente modalidad, en primer lugar, se rocía peróxido de hidrógeno sobre las superficies de las regiones de suministro de la cámara aséptica mediante un rociador 35. El peróxido de hidrógeno rociado se licua y se une a las superficies de las regiones de suministro de la cámara aséptica, o se convierte en peróxido de hidrógeno vaporizado en la cámara de esterilización 32, ejerciendo de esta manera un efecto esterilizante.

A continuación, se aplica luz ultravioleta (UV) a las superficies de las regiones de suministro de la cámara aséptica mediante un irradiador de UV 36. Un obturador 40 se instala entre la cámara de esterilización 32 y la cámara de llenado 33. El obturador 40 se abre y se cierra en el caso de paso de las regiones de suministro de la cámara aséptica. Una dirección en la que se abre y se cierra el obturador 40 puede ser una dirección ascendente/descendente o una dirección transversal. Mientras se cierra el obturador 40, el interior de la cámara de esterilización 32 puede llenarse o saturarse con el peróxido de hidrógeno vaporizado y, por lo tanto, el efecto de esterilización aumenta aún más. Mientras el interior de la cámara de esterilización 32 se llena o se satura con el peróxido de hidrógeno vaporizado, también se realiza la aplicación de la luz UV provocada por el irradiador de UV 36. De esta manera, el efecto esterilizante se mejora sinérgicamente, en comparación con cuando el tratamiento con peróxido de hidrógeno vaporizado y la aplicación UV se realizan de forma independiente o consecutiva.

A continuación, se hace que sople aire caliente a las superficies de las regiones de suministro de la cámara aséptica mediante un secador 37, y la superficie del cierre 11 y la superficie del tapón 12 se secan suficientemente. El aire tomado del exterior de la cámara aséptica 30 o hecho circular en la cámara aséptica 30 puede usarse como aire caliente. Sin embargo, en cualquier caso, el aire caliente se esteriliza mediante un filtro esterilizante, tal como un filtro de aire de partículas de alta eficiencia (HEPA).

Después del proceso de esterilización, la bolsa con tapón 10 se transfiere a la cámara de llenado 33.

Se hace que el aire caliente sople más a las superficies de las regiones de suministro de la cámara aséptica transferidas a la cámara de llenado 33 por el secador 39, y las superficies de las regiones de suministro de la cámara aséptica se secan completamente.

Proceso de apertura del obturador

En el proceso de apertura del cierre después de que las superficies de las regiones de suministro de la cámara aséptica estén completamente secas, el cierre 11 se retira del tapón 12 mediante una máquina de acople/desacople del cierre 38 en la cámara de llenado 33 en la cámara aséptica 30.

En la operación de extracción, el cierre 11 se levanta mediante el uso del saliente 16 mencionado anteriormente. Como se describió anteriormente, dado que el saliente 16 tiene la estructura en la que la punta 24 del mismo es más grande que la base 25 del mismo, el cierre 11 se levanta y quita fácilmente del tapón 12 en este proceso de apertura del cierre, y no se cae fácilmente de la máquina de acople/desacople del cierre 38 hasta que alcance el proceso de cierre hermético que se describe a continuación.

Proceso de llenado

En el proceso de llenado, el interior de la bolsa con tapón 10 se llena con el contenido del tapón 12 en la cámara de llenado 33 en la cámara aséptica 30. Los contenidos se someten a un tratamiento de esterilización antes del llenado y se llenan en un estado esterilizado.

Los contenidos no se estropean debido a la multiplicación de bacterias y puede incluir, por ejemplo, productos alimenticios, bebidas, medicamentos orales o cuasifármacos. Las características de los contenidos incluyen preferentemente que son un material líquido o un material gelatinoso.

Un método de esterilización del contenido no está particularmente limitado siempre que sea un método conocido usado para esterilizar contenido, y puede incluir, por ejemplo, esterilización de placas con tratamiento a temperatura ultra alta (UHT), esterilización tubular, esterilización por centrifugación, esterilización por joules, o esterilización por filtro. Cuando se usa un líquido tal como la leche como el contenido, se prefiere la esterilización con placa UHT. Cuando el contenido se mezcla con sólidos tal como jugo que contiene pulpa, se prefiere la esterilización tubular. Proceso de cierre hermético

En el proceso de cierre hermético, cualquier cierre 11 retirado en el proceso de apertura del cierre mencionado anteriormente se une al tapón y se cierra herméticamente en la cámara de llenado 33 en la cámara aséptica 30. El cierre 11 es transportado por la máquina de acople/desacople del cierre 38 antes mencionada y está acoplado al tapón 12.

Por lo tanto, el interior de la bolsa con tapón 10 y las superficies de las regiones de suministro de la cámara aséptica se mantienen en estado esterilizado desde el proceso de apertura del cierre hasta el proceso de cierre hermético. El cierre 11 puede unirse al tapón original 12 del que se retira el mismo cierre 11 en el proceso de apertura del cierre, o puede acoplarse a otro tapón 12 del que se retira otro cierre 11 en el proceso de apertura del cierre por separado del cierre 11. Es decir, cualquier cierre 11 retirado en el proceso de apertura del cierre puede unirse a cualquier tapón 12.

Después del proceso de cierre hermético, la bolsa con tapón 10 se transporta adicionalmente en la dirección hacia la derecha de la Figura 1 y, por lo tanto, las regiones de suministro de la cámara aséptica se transfieren fuera de la cámara aséptica 30.

Proceso de taponado

En el proceso de taponado primero, se monta una tapa 42 para cubrir el cierre 11 fuera de la cámara aséptica 30, y luego se cierra al tapón 12 mediante una cerradora de tapas 41.

En vista de la calidad, es suficiente si la tapa 42 está limpia y no es necesario esterilizarla completamente para evitar que el contenido se eche a perder. La tapa 42 puede ser una estructura conocida que está combinada y unida a el tapón 12, pero típicamente tiene una forma cilíndrica en la que un extremo de esta está abierto. Dado que la tapa 42 se coloca alrededor del tapón 12 en forma de rosca, una superficie interior de la tapa 42 se proporciona con roscas correspondientes a las roscas 17 del tapón 12.

El diámetro interior y la longitud de la tapa 42 pueden establecerse de manera que el tapón 12 se ajuste en la tapa 42.

El grosor de una pared de la tapa 42 no está particularmente limitado y preferentemente varía de 0,5 a 5 mm. Si el grosor de la pared de la tapa 42 es igual o superior a 0,5 mm, es fácil que la forma de la tapa 42 se mantenga en forma cilíndrica porque es posible obtener suficiente dureza. Por otro lado, si el grosor de la pared de la tapa 42 es igual o menor que 5 mm, se reduce el coste del material y la tapa 42 es ligera.

El material de la tapa 42 no está particularmente limitado, pero puede incluir, por ejemplo, una poliolefina tal como polietileno de baja densidad, polietileno de densidad media, polietileno de alta densidad, polietileno lineal de baja densidad o polipropileno. Entre estos, se prefieren el polietileno y polipropileno de alta densidad porque proporcionan una alta adhesión al tapón 12 y tienen baja permeabilidad a los gases.

Otros aspectos

Una forma del saliente 16 del cierre 11 puede diseñarse libremente siempre que el cierre 11 pueda fijarse y separarse del tapón 12 en el proceso de apertura del cierre mediante la máquina de acople/desacople del cierre 38. En el proceso de suministro, el suministro a la cámara aséptica 30 no se limita únicamente a las regiones de suministro de la cámara aséptica mencionadas anteriormente. Por ejemplo, toda la bolsa con tapón 10 puede suministrarse a la cámara aséptica 30. Sin embargo, para reducir aún más la mano de obra y el coste del tratamiento de esterilización, solo se prefieren las regiones de suministro de la cámara aséptica, y es más preferible que las regiones de suministro de la cámara aséptica estén dentro de un intervalo más estrecho.

En el proceso de esterilización, el obturador 40 no tiene que instalarse entre la cámara de esterilización 32 y la cámara de llenado 33. En lugar del obturador 40, puede instalarse una partición fija. Cuando se instala la partición fija, la partición se forma con un orificio de paso mínimo a través del cual pueden pasar el cierre 11 y el tapón 12. Debido al orificio de paso mínimo, el interior de la cámara de esterilización 32 se llena o satura fácilmente con el peróxido de hidrógeno vaporizado y, por lo tanto, la esterilización se hace más fiable.

Además, en lugar de llenar o saturar el interior de la cámara de esterilización 32 con el peróxido de hidrógeno vaporizado para realizar la esterilización, la esterilización puede realizarse llenando o saturando el interior de la cámara de esterilización 32 con vapor (vapor de agua a alta temperatura). Cuando se usa vapor, es preferible que el obturador 40 se instale para realizar la esterilización con vapor a alta presión, y que la cámara de esterilización 32 se mantenga en un estado herméticamente cerrado por el obturador 40 durante la esterilización.

Un diseño para la cámara de esterilización 32 y la cámara de llenado 33 puede modificarse modificando una ubicación de fijación del obturador 40. Por ejemplo, el obturador 40 puede unirse entre el rociador 35 y el irradiador UV 36, entre el irradiador UV 36 y el secador 37, o entre el secador 37 y el secador 39. Para reducir aún más la cantidad de peróxido de hidrógeno usado y reducir aún más los costos de fabricación al reducir aún más el volumen interno de la cámara de esterilización 32, la ubicación de fijación del obturador 40 es preferentemente entre el rociador 35 y el irradiador UV 36 o entre el irradiador UV 36 y el secador 37. Además, para obtener un mayor efecto esterilizante, la ubicación de unión del obturador 40 es con mayor preferencia entre el irradiador UV 36 y el secador 37.

Además, en el proceso de apertura del cierre, incluso si el cierre 11 no está formado con el saliente 16, el cierre 11 puede acoplarse y desacoplarse del tapón 12 mediante la máquina de acople/desacople del cierre 38. En este caso, el cierre 11 no tiene que formarse con el saliente 16. Un método para retirar el cierre 11 del tapón 12 mediante el uso de la máquina de acople/desacople del cierre 38 cuando el cierre 11 no está formado con el saliente 16 puede incluir un método para levantar la porción central del cierre 11 por succión al vacío o un método de levantar un extremo del borde 14 del cierre 11 mediante el uso de tres o más garras.

El proceso de taponado puede realizarse en la cámara de llenado 33 después del proceso de cierre hermético, o en un espacio que se proporciona por separado de la cámara de llenado 33 para colocar el tapón.

La tapa 42 tiene preferentemente una función a prueba de manipulaciones mediante la cual es posible la discriminación entre un estado abierto y un estado no abierto.

El cierre 11 está integrado con la tapa 42 en el proceso de taponado. El término "integrado" usado en la presente descripción significa que el cierre 11 se coloca en el interior de la tapa 42 y, por lo tanto, cuando la tapa 42 se retira del tapón 12, el cierre 11 se retira en un estado en el que se ajusta al interior de la tapa 42 sin permanecer en el tapón 12. En las Figuras 4 a 6, se ilustra un ejemplo del estado en el que el cierre 11 está integrado con la tapa 42 en una vista en sección frontal.

En la Figura 4, el extremo del borde 14 del cierre 11 está en estrecho contacto con una pared interior de la tapa 42, y el cierre 11 no se quita fácilmente de la tapa 42. El material del cierre 11 y el material de la tapa 42 se combinan de manera que el coeficiente de fricción es alto y, por lo tanto, el cierre 11 no se quita fácilmente de la tapa 42.

Además, si se proporciona una muesca 43 que se ilustra en la Figura 5 o una muesca 44 que se ilustra en la Figura 6, el cierre 11 se integra más fácilmente con la tapa 42.

Para que el cierre 11 sea más fácil de abrir cuando se abre la tapa 42 para usar el contenido llenado asépticamente de acuerdo con la presente invención, el cierre 11 se integra con la tapa 42 en el proceso de taponado.

Operación y efectos

En un método de fabricación de la bolsa con tapón llenada asépticamente con el contenido, ya que no es necesario esterilizar la tapa, incluso si se usa la tapa que tiene la función a prueba de manipulaciones y la estructura complicada, los procesos son más simples y el sistema se vuelve más simple y más pequeño. Además, dado que el sistema se vuelve más simple y más pequeño, se facilita el mantenimiento del sistema, tal como el desmontaje y la limpieza.

Además, dado que el cierre se acopla previamente a la bolsa con tapón, las superficies del cierre y del tapón sólo necesitan esterilizarse en el espacio dentro de la cámara aséptica, y no es necesario proporcionar una máquina separada fuera de la cámara aséptica. En consecuencia, el sistema es pequeño.

Además, incluso cuando las superficies del cierre y del tapón se esterilizan en la cámara aséptica, la esterilización suficiente es fácil porque la estructura del cierre no es complicada. Además, las superficies del cierre y del tapón pueden esterilizarse en el pequeño espacio del sistema, el sistema es pequeño.

Empaque

Se describirá mediante el uso de la Figura 7.

La Figura 7 es una vista en perspectiva de un empaque 2. En la Figura 7, las mismas regiones que en las Figuras 1 a la 3 reciben los mismos símbolos.

El empaque 2 se compone de diez bolsas con tapón 10 y un soporte 50.

Cada bolsa con tapón 10 es idéntica a la descrita en el "método de fabricación de la bolsa con tapón llenada asépticamente con el contenido" antes mencionado. El tapón 12 cerrado herméticamente por el cierre 11 se une a la bolsa con tapón 10, y el interior de la bolsa con tapón 10 se esteriliza en un estado sellado.

Soporte

El soporte 50 de la presente modalidad tiene forma de riel de cortina. Una sección desde la brida 18 del tapón 12 hasta el cierre 11 que cierra herméticamente el tapón 12 se mantiene en el soporte 50. Cuando se transporta el empaque 2, si se levanta el soporte 50, la brida 18 queda atrapada en las porciones colgantes 51, y la bolsa con tapón 10 está en un estado suspendido. En este estado, se adapta preferentemente un espacio de 0,1 a 3 mm para que esté presente entre una punta de un cabezal del cierre 11 y una pared interior del soporte 50. Como tal espacio está presente, la superficie del cierre 11 no se daña fácilmente cuando la bolsa con tapón 10 se inserta y se retira del soporte 50. Además, incluso si no se usa el soporte 50, se evita suficientemente que el cierre 11 se retire del tapón 12. Sin embargo, cuando se usa el soporte 50, si el espacio está dentro de tal intervalo, incluso si el cierre 11 se eleva en el tapón 12 debido a la presión o golpe cuando el empaque 2 se almacena o se transporta, el cabezal del cierre 11 se reprime por la pared interior del soporte 50. Por lo tanto, es posible evitar de forma más fiable que el cierre 11 se retire del tapón 12. Por lo tanto, es posible mantener estéril de forma más fiable el interior de la bolsa con tapón 10.

Además, las diez bolsas con tapón 10 se acumulan juntas en un estado dispuesto por el único soporte 50. El empaque 2 se almacena o se transporta en este estado.

Cuando el empaque 2 se usa en el método mencionado anteriormente de fabricación de la bolsa con tapón 10 llenada asépticamente con el contenido, las bolsas con tapón 10 se suspenden continuamente en la placa de transporte 34 desde el soporte 50 en el proceso de suministro, y se suministran a la cámara aséptica 30 (ver Figura 8).

El material del soporte 50 no está particularmente limitado y puede incluir, por ejemplo, poliestireno o cloruro de polivinilo.

El soporte 50 puede fabricarse mediante un método de moldeo conocido. El método de moldeo puede incluir, por ejemplo, moldeo por extrusión de perfiles.

Un método para esterilizar el interior de la bolsa con tapón 10 es idéntico al descrito en el "método de fabricación de la bolsa con tapón llenada asépticamente con el contenido" antes mencionado. La esterilización puede realizarse en cualquier momento antes de que se use la bolsa con tapón 10 en el "método de fabricación de la bolsa con tapón 10 llenada asépticamente con los contenidos" antes de que se haya acoplado y sellado el tapón 12 cerrado herméticamente por el cierre 11.

Otros aspectos

El número de bolsas con tapón 10 en el empaque no se limita a diez y se ajusta adecuadamente dentro de un intervalo de dos o más.

El empaque completo puede empacarse al envolverlo. Preferentemente, el empaque se sella para mantener de forma más fiable el estado esterilizado del interior de la bolsa con tapón 10. En este caso, la esterilización del interior de la bolsa con tapón 10 puede realizarse antes o después del empacado.

Operación y efectos

La pluralidad de bolsas con tapón se acumulan juntas en el estado dispuesto por el soporte y, por lo tanto, las bolsas con tapón se almacenan y se transportan fácilmente.

Además, dado que es fácil suspender continuamente las bolsas con tapón en la placa de transporte en el proceso de suministro del presente método, las regiones de suministro de la cámara aséptica se suministran simple y fácilmente a la cámara aséptica y se mejora la eficiencia de fabricación del presente método.

Además, dado que la sección desde la brida del tapón hasta el cierre que cierra herméticamente el tapón está confinada en el soporte, es más difícil quitar el cierre del tapón.

Aplicabilidad industrial

El método de fabricación de la bolsa con tapón llenada asépticamente con el contenido, en el que la bolsa con tapón puede llenarse fácilmente con el contenido, tal como alimentos, el sistema puede proporcionarse pequeño incluso si la tapa tiene la función de seguridad y la estructura complicada, y el mantenimiento del sistema es fácil.

Lista de señales de referencia

1: sistema

2: empaque

10: bolsa con tapón

11: cierre

12: tapón

13: abertura

14: borde

15: boca

16: saliente

17: hilo

18: brida

19: parte de unión de la bolsa

20: bolsa

21: parte inferior

22: superficie inferior

23: superficie exterior

24: punta

25: base

30: cámara aséptica

31: sección de suministro

32: cámara de esterilización

33: cámara de llenado

34: placa de transporte

35: rociador

36: irradiador UV

37: secador

38: máquina de acople/desacople del cierre

39: secador

40: obturador

41: cerradora de tapas

42: tapa

43, 44: socavado

50: soporte

51: porción colgante

Claims

REIVINDICACIONES

1. Un método de fabricación de una bolsa con tapón (10) llenada asépticamente con contenido, el método que comprende:

un proceso de suministro para suministrar al menos una parte de un tapón (12) y un cierre (11) de la bolsa con tapón (10), a la que se une el tapón (12) cerrado herméticamente por el cierre (11) y un interior que se esteriliza en un estado sellado, en una cámara aséptica (30);

un proceso de esterilización para esterilizar al menos una parte de una superficie del tapón (12) y una superficie del cierre (11) después del proceso de suministro;

un proceso de apertura del cierre para retirar el cierre (11) del tapón (12) después del proceso de esterilización;

un proceso de llenado para llenar la bolsa con tapón (10) con el contenido desde el tapón (12) después del proceso de apertura del cierre;

un proceso de cierre hermético para acoplar cualquier cierre (11) retirado en el proceso de apertura del cierre al tapón (12) después del proceso de llenado; y

un proceso de taponado para montar una tapa (42) en el tapón (12) para cubrir el cierre (11) después del proceso de cierre hermético,

en donde el proceso de esterilización, el proceso de apertura del cierre (11), el proceso de llenado y el proceso de cierre hermético se realizan en la cámara aséptica (30), caracterizado porque

en el proceso de taponado, el cierre (11) se coloca en el interior de la tapa (42) y, por lo tanto, cuando se quita la tapa (42) del tapón (12), el cierre (11) se quita en un estado en que se encaja en el interior de la tapa (42) sin quedar en el tapón (12).

2. El método de acuerdo con la reivindicación 1, en donde una porción central del cierre (11) incluye un saliente formado en una dirección hacia afuera en un estado en el que el tapón (12) está cerrado herméticamente por el cierre (11).

3. Un método de fabricación de una pluralidad de bolsas con tapón (10) llenadas asépticamente con contenido, en donde cada uno de los siguientes procesos se aplica a cada bolsa con tapón (10) de un empaque (2) que comprende

una pluralidad de bolsas con tapón (10) y

un soporte que se configura para sujetar la pluralidad de bolsas con tapón (10) juntas,

en donde la pluralidad de bolsas con tapón (10) se mantienen juntas mediante el soporte (50):

en donde el proceso de esterilización, el proceso de apertura del cierre (11), el proceso de llenado y el proceso de cierre hermético se realizan en la cámara aséptica (30),

y en donde la pluralidad de bolsas con tapón (10) se suministran continuamente a la cámara aséptica (30) desde el soporte (50) en el proceso de suministro, caracterizado porque en el proceso de taponado, el cierre (11) se coloca en el interior de la tapa (42) y, por lo tanto, cuando se quita la tapa (42) del tapón (12), el cierre (11) se quita en un estado en que se encaja en el interior de la tapa (42) sin quedar en el tapón (12).

4. El método de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, en donde la bolsa con tapón (10) se suministra en el proceso de suministro.

5. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 y 4, en donde la cámara aséptica (30) está constituida por dos cámaras: una cámara de esterilización (32) dentro de la cámara aséptica (30) y una cámara de llenado (33) dentro de la cámara aséptica (30).

6. El método de acuerdo con la reivindicación 5, en donde el proceso de esterilización se realiza en la cámara de esterilización (32); y

el proceso de apertura del cierre, el proceso de llenado y el proceso de cierre hermético se realizan en la cámara de llenado (33).

7. El método de acuerdo con la reivindicación 5 o 6, en donde se instala una partición fija entre la cámara de esterilización (32) y la cámara de llenado (33), la partición fija que se forma con un orificio de paso mínimo a través del cual el cierre (11) y el tapón (12) pueden pasar.

8. El método de acuerdo con la reivindicación 5 o 6, en donde se instala un obturador (40) entre la cámara de esterilización (32) y la cámara de llenado (33), que puede abrirse y cerrarse en caso del paso de las partes del tapón (12) y el cierre (11) en la bolsa con tapón (10) que se suministran a la cámara aséptica (30).

9. El método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1, 2 y 4 a 8, en donde la tapa (42) se ajusta alrededor del tapón en un tipo de rosca, en donde una superficie interior de la tapa (42) se proporciona con roscas correspondientes a las roscas (17) del tapón (12).