ES2285903A1

ES2285903A1 - Dispositivo para envasado de productos.

Info

Publication number: ES2285903A1
Application number: ES200501510A
Authority: ES
Inventors: Jesus Miguel Pagan Duran
Original assignee: HRS Spiratube SL
Current assignee: HRS Spiratube SL
Priority date: 2005-06-21
Filing date: 2005-06-21
Publication date: 2007-11-16
Also published as: WO2006136634A3; WO2006136634A2

Abstract

Dispositivo para envasado de productos que tiene un tanque (1) con: una primera base (10) provista de una primera entrada (11) de producto; una segunda base (20) provista de una primera salida (22) de producto que tiene un primer diámetro; una pared (30) entre la primera base (10) y la segunda base (20) para definir un interior (100) del tanque (1) entre la primera base (10), la segunda base (20) y la pared (30); un aparato de evacuación para que el producto sea evacuado del tanque (1) que tiene: un primer equipo de conducción constituido por una forma interna de la segunda base (20) convergente hacia la primera salida (22); un equipo de colocación para posicionar el tanque (1) en una posición sustancialmente vertical para facilitar la evacuación del producto por gravedad.

Description

Dispositivo para envasado de productos.

Campo de la invención

La presente invención se refiere a un sistema de envasado aséptico aplicable tanto a alimentos sólidos enteros no manejables como fluidos, como a productos líquidos y/o con partículas, de forma que durante el proceso de envasado se alteren mínimamente tanto su estructura como sus propiedades organolépticas y/o nutritivas, obteniendo así un producto que se conserve en óptimas condiciones durante un periodo de tiempo prolongado sin métodos adicionales de conservación.

Antecedentes de la invención

El tratamiento aséptico de los alimentos se ha desarrollado con altibajos desde sus inicios. Aunque se tiende a pensar que es un avance reciente, en realidad, como concepto tiene una antigüedad de más de 60 años.

El proceso de calentamiento-refrigeración-llenado (HCF) fue iniciado por Ball en 1927 en el American Can Research Department. El tratamiento aséptico tal como se conoce fue iniciado, sin embargo, por MARTIN con la puesta a punto del "Dole Aseptic Process". Mitchell informó sobre la aparición en 1955 de tambores con una capacidad de 250 litros. En la década de los 60 se introdujo el concepto de envases bolsa-en-caja (bag-in-box), que fue seguido de envases bolsa-en-tanques (bag-in-drum). En 1976, ya existían cisternas de gran capacidad. Actualmente siguen utilizándose grandes recipientes para productos a granel, y han facilitado el funcionamiento de las plantas industriales durante todo el año con productos estacionales.

El sistema aséptico básico consiste en que el producto crudo o sin procesar se calienta, se pasteuriza/esteriliza al mantenerlo a una temperatura determinada durante un tiempo predeterminado, posteriormente se enfría y es traslado hasta la unidad llenadora para su envasado. La esterilidad comercial se mantiene a través del sistema, desde el momento en que el producto se calienta hasta la descarga en envases cerrados y herméticos (zona aséptica).

El envasado aséptico difiere del envasado tradicional, en que los envases son pre-esterilizados y después llenados con el producto frío, en un ambiente en condiciones estériles, seguido por un cerrado en un ambiente totalmente estéril. Mientras que en el envasado tradicional, la esterilización del producto y del envase se realiza de forma conjunta (Appertización).

El envasado aséptico consiste en sistemas de llenado en condiciones estériles y en equipos herméticos, dotados de mecanismos de esterilización del empaque antes del llenado, mediante el uso de vapor o de peróxido de hidrógeno, el cual es extraído posteriormente mediante una corriente de aire caliente, logrando así crear un ambiente libre de bacterias en la sección de llenado.

Las ventajas que presenta el procesado aséptico frente al procesado tradicional (Appertización) son:

-: Mejora el sabor. El calentamiento tiene lugar en un intercambiador cerrado, reteniendo los elementos volátiles y esencias que de otro modo se perderían en la atmósfera.

-: Mejora el color. El proceso continuo reduce el tiempo de calentamiento enfriamiento, reteniendo los colores naturales.

-: Retiene nutrientes.

-: Elimina los agentes de conservación. El producto es esterilizado, enfriado y envasado asépticamente.

-: Mejora la consistencia del producto. El calentamiento por conducción y reducido espacio anular en el intercambiador proporciona mejor intercambio y menor tiempo.

-: Reduce los costos de envasado. Para envases institucionales y a granel, éstos pueden reducirse considerablemente.

Actualmente en el mercado existen varios formatos de envases asépticos denominados comúnmente bolsas asépticas. Los componentes de un envase de este tipo son:

-: Bolsa propiamente dicha.

-: Boquilla de llenado.

-: Tapón.

-: Contenedor.

El envasado aséptico en el tratamiento de productos líquidos y/o con partículas, de mayor o menor viscosidad, tiene una gran aceptación en la industria alimentaria, ya que frente al tratamiento térmico convencional permite procesar en continuo, lo que conlleva menores tiempos de procesado y mayores velocidades de llenado de producto. Es decir, mejora el rendimiento del proceso abaratando los costes de producción, de tal forma que se obtiene un producto mucho más competitivo.

Sin embargo, persisten en el estado de la técnica una serie de problemas que se señalan a continuación.

A pesar del grado de desarrollo de la técnica actual, existe un amplio abanico de alimentos que no se pueden procesar en aséptico. Se trata de los productos sólidos enteros denominados no bombeables, entre los que se encontrarían los champiñones, habichuelas, judías verdes, garbanzos, espinacas enteras, etc. Esto es debido, fundamentalmente, a que uno de los requisitos básicos para realizar el procesado en aséptico es que el alimento ha de circular a través de las diferentes secciones del tratamiento, que serian calentamiento, mantenimiento y enfriamiento final antes del llenado. La impulsión en las plantas asépticas actuales se realiza mediante el uso de bombas de proceso. Sin embargo, este método no es aplicable a este tipo de alimentos, ya que las interacciones mecánicas dañarían su estructura, con lo que aunque las esterilización se hubiera realizado correctamente el producto no sería aceptado por el consumidor.

En la actualidad, no existe ningún sistema de envasado aséptico aplicable a sólidos enteros no borbeables, puesto que hasta el momento no se ha desarrollado la tecnología necesaria para poder aplicar un tratamiento térmico en condiciones asépticas (diferente de la Appertización) a este tipo de productos.

Descripción de la invención

Una vez expuestos los problemas presentes en el estado de la técnica, se describe a continuación la invención propuesta para solucionarlos. En primer lugar se incluyen las ventajas aportadas por la invención:

1.: Permite el envase en aséptico de productos sólidos no bombeables, lo que hasta ahora no era posible.

2.: No afecta a la estructura del producto a envasar.

3.: El tanque de llenado sirve para amortiguar fluctuaciones en la producción, no siendo necesarios la instalación de un depósito pulmón previo para evitar desperdiciar producto ya tratado, o el re-procesado de producto (situaciones que se producen cuando la velocidad de producción es superior a la de llenado, o cuando la llenadora da problemas de comunicación con el pasteurizador previo, etc.)

4.: Presenta mayores velocidades de envasado que las llenadoras asépticas tradicionales para los formatos de trabajo (bolsas asépticas).

5.: Permite una dosificación exacta de líquido para fluidificación del producto a envasar, siendo la cantidad adicionada perfectamente cuantificada.

La aplicación de esta técnica permite aumentar la velocidad de producción, disminuir los tiempos de procesado, abaratar los costes de producto, aumentar el margen de beneficio, mejorando todo ello la competitividad de las empresas usuarias de esta tecnología, siendo los principales interesados los fabricantes de productos en conserva, y en general, de alimentos funcionales.

Un primer aspecto de la invención se refiere a un dispositivo para envasado de productos o llenadora que comprende un tanque que tiene:

: una primera base o fondo provisto de una primera entrada de producto;

: una segunda o fondo base provisto de una primera salida de producto que tiene un primer diámetro;

: una pared entre la primera base o fondo y la segunda base o fondo para definir un interior del tanque entre la primera base, la segunda base y la pared;

: medios de evacuación para que el producto sea evacuado del tanque que comprenden:

: primeros medios de conducción constituidos por una forma interna de la segunda base convergente hacia la primera salida;

: medios de colocación para posicionar el tanque en una posición sustancialmente vertical para facilitar la evacuación del producto por gravedad.

Los medios de evacuación además pueden comprender:

: segundos medios de conducción en forma de hélice en el interior:

: coaxiales con la primera salida;

: que tienen un segundo diámetro de salida de hélice que coincide con el primer diámetro de la primera salida; naturalmente, cuando se define que el diámetro de salida de hélice coincide con el primer diámetro de la primera salida, lógicamente se entiende que el diámetro de salida de hélice ha de ser sensiblemente menor al primer diámetro de la primera salida por limitaciones de tolerancia;

: definiendo dichos segundos medios de conducción un pasaje determinado por un paso de la hélice y la segunda base, teniendo dicho pasaje una dimensión menor, al menos igual a una dimensión mayor de un producto sólido a ser evacuado, para evitar que el producto sólido sea dañado; la menor dimensión del pasaje, sea esta el paso de la hélice o la distancia entre la pared interna de la segunda base y la hélice, ha de ser al menos (si es mayor, menos probabilidad de dañado de producto) igual que la dimensión mayor del producto sólido que es evacuado.

El dispositivo de la invención además puede comprender:

: medios de accionamiento para hacer rotar los segundos medios de conducción y así ayudar a evacuar el producto.

Opcionalmente, el dispositivo de la invención además puede comprender:

: una segunda entrada de vapor de esterilización para asegurar que el interior es aséptico;

: una tercera entrada de gas inerte para asegurar que una presión en el interior es al menos igual a una presión atmosférica.

El dispositivo de la invención también puede incorporar:

: una primera válvula de paso total conectada a la primera entrada para abrir/cerrar selectivamente dicha primera entrada y permitir que el producto sea introducido en el tanque;

: una segunda válvula de paso total que tiene:

: una cuarta entrada conectada a la primera salida para abrir/cerrar selectivamente dicha primera salida y permitir que el producto sea evacuado del tanque a través de:

: una segunda salida.

En el dispositivo de la invención, los medios de accionamiento pueden comprender:

: un eje longitudinal desde la primera base a la segunda base, dicho eje comprendiendo:

: un primer extremo correspondiente a la primera base conectado a un servo-reductor para hacer rotar el eje;

: un segundo extremo correspondiente a la segunda base conectado a los segundos medios de conducción.

Dichos medios de accionamiento pueden estar en una posición central del tanque.

En el dispositivo de la invención, los segundos medios de conducción pueden tener una forma adaptada a una forma interna de la segunda base, al tener la hélice un radio variable axialmente.

Dicha hélice puede tener una pluralidad de entradas para facilitar la evacuación del producto comenzando en cada entrada de hélice un pasaje.

El dispositivo de la invención puede además comprender:

: una quinta entrada de líquido estéril para añadir un aditivo al producto.

Dicho aditivo alimentario puede contener una base acompañante o potenciadores del sabor entre otros y la cuarta entrada de líquido estéril puede situarse bien en el tanque, bien después de la segunda válvula, e incluso puede incorporar entradas en ambas ubicaciones.

Asimismo, el dispositivo de la invención puede incorporar:

: una tercera salida conectada a una válvula de sobre-presión para evacuar vapor de esterilización y/o gas inerte y evitar una sobrepresión en el interior del tanque.

Una forma habitual de la segunda base o fondo del tanque es la cónica.

Una disposición común en el dispositivo de la invención, es aquella en la que la segunda entrada y la tercera entrada están constituidas en un mismo elemento para asegurar que el gas inerte es inyectado por un conducto esterilizado previamente.

El dispositivo de la invención está diseñado para permitir que el producto a ser envasado pueda estar seleccionado entre sólido, liquido, semi-liquido, viscoso y particulado.

Adicionalmente, el dispositivo de la invención puede además comprender:

: medios de medida de temperatura para medir la temperatura en el interior del tanque;

: medios de medida de presión para medir la presión en el interior del tanque;

: medios de medida de masa para medir la masa contenida en el tanque a través de células de carga.

Al tratarse de una envasadora, el producto entra a una determinada temperatura y no es calentado ni enfriado en el tanque. La única temperatura que hay que controlar es la necesaria para garantizar la esterilización del tanque antes de la entrada de producto en el tanque. La esterilización se consigue con vapor saturado de calidad sanitaria a una determinada presión (aquella en la que la temperatura del vapor saturado sea la necesaria para asegurar la esterilización del equipo). Una vez el tanque es esterilizado, el producto entra a una determinada temperatura sobre la que no se actúa y se procede al llenado de las bolsas.

En el dispositivo de la invención también pueden incorporarse medios de control asépticos para controlar visualmente un nivel de llenado del tanque.

: Dichos medios de control pueden comprender:

: una primera mirilla situada en un primer nivel de llenado de interés del tanque;

: una segunda mirilla situada en un segundo nivel de llenado de interés del tanque.

: Además de las mirillas mencionadas anteriormente, los medios de control también pueden comprender una mirilla longitudinal en la pared para controlar de forma continua un nivel de llenado del tanque entre un tercer nivel de llenado de interés y un cuarto nivel de llenado de interés.

El dispositivo de la invención además puede comprender un conducto conectado a la segunda salida de la segunda válvula y un cabezal de llenado de un envase provisto de una boquilla de llenado. El cabezal de llenado, que puede ser aséptico, está enfrentado a la segunda válvula y comprende:

una cámara de llenado, aséptica en el caso de un cabezal de llenado aséptico,teniendo dicha cámara una forma prismática rectangular y:

: una primera cara perpendicular al conducto que tiene un primer alojamiento:

: coaxial con el conducto que desemboca y está parcialmente introducido en la cámara de llenado a través de dicho primer alojamiento;

: configurado para permitir un deslizamiento de la primera cara a lo largo de dicho conducto;

: una segunda cara opuesta a la primera cara que tiene un segundo alojamiento:

: coaxial con el conducto y con el primer alojamiento;

: configurado para que la boquilla de llenado de un envase sea acoplada en dicho segundo alojamiento;

primeros medios de sujeción para sujetar y fijar la boquilla en una posición dentro de dicha cámara, que comprenden:

: una pluralidad de mordazas diametralmente enfrentadas;

: primeros medios de abertura y cierre configurados para mover las mordazas en un primer plano sustancialmente paralelo a la primera cara y a la segunda cara entre una primera posición abierta, en la que una boquilla es introducida entre las mordazas, y una primera posición cerrada, en la que las mordazas definen un tercer alojamiento configurado para ser ajustado a una forma del diámetro de la boquilla y sujetar la boquilla;

: medios de embocado y desembocado de la boquilla en el conducto, para desplazar la cámara (50) en una dirección sustancialmente perpendicular al primer plano una distancia de embocado y así desplazar la boquilla entre una posición desembocada y una posición embocada donde la boquilla es conectada al conducto y el envase es llenado;

donde el conducto tiene una longitud al menos igual a la distancia de embocado.

El cabezal de llenado puede incluir medios de retirada y colocación de un tapón en la boquilla dentro de dicha cámara, comprendiendo dichos medios de retirada y colocación:

: una pluralidad de garras;

: segundos medios de abertura y cierre configurados para mover las garras en un segundo plano sustancialmente paralelo a la primera cara y a la segunda cara entre una segunda posición abierta, en la que el tapón es introducido entre las garras, y una segunda posición cerrada en la que las garras definen un cuarto alojamiento configurado para ser ajustado a una forma del tapón y sujetar el tapón;

: medios de tapado y destapado para desplazar las garras sujetando el tapón en la segunda posición cerrada;

: en una dirección sustancialmente perpendicular al primer plano una distancia de destapado y así desplazar el tapón entre una posición tapada y una posición destapada;

: en una dirección sustancialmente paralela al primer plano una distancia de recogida y así desplazar el tapón entre una posición destapada y una posición recogida para permitir un movimiento de embocado y desembocado de la boquilla en el conducto.

Adicionalmente, el cabezal de llenado puede comprender:

: segundos medios de sujeción exteriores a la cámara para sujetar el envase y permitir que la boquilla de llenado del envase sea acoplada al segundo alojamiento, comprendiendo dichos segundos medios de sujeción:

: una pluralidad de pinzas;

: terceros medios de abertura y cierre configurados para abrir y cerrar entre una tercera posición abierta, en la que una porción de sujeción del envase es introducida entre las pinzas, y una tercera posición cerrada, en la que las pinzas definen un quinto alojamiento configurado para ser ajustado a una forma de la porción de sujeción del envase y sujetar el envase.

Por su parte, la cámara de llenado puede incorporar medios de esterilización para asegurar una atmósfera aséptica. Dichos medios de esterilización pueden comprender:

: una sexta entrada de vapor de esterilización para asegurar que la cámara es aséptica;

: una séptima entrada de un desinfectante para asegurar que la cámara es aséptica.

En el dispositivo de la invención, los primeros medios de sujeción, los medios de embocado y desembocado, los medios de retirada y colocación y los segundos medios de sujeción pueden comprender actuadores neumáticos.

Breve descripción de los dibujos

A continuación se pasa a describir de manera muy breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la invención y que se relacionan expresamente con una realización de dicha invención que se presenta como un ejemplo no limitativo de ésta.

La Figura 1 es una vista en alzado del dispositivo de la invención.

La Figura 2 es una vista en alzado del dispositivo de la invención mostrando el tanque parcialmente seccionado.

La Figura 3 es una vista en alzado del tanque parcialmente seccionado de la invención. Muestra el cabezal de llenado elevable dependiente del sensor de peso del tanque.

La Figura 4 es una vista de una instalación que incorpora el dispositivo de la invención.

Las Figuras 5A y 5B muestran una vista en planta y en sección de las garras para sujetar el tapón de un envase a ser llenado por el dispositivo de la invención.

Las Figuras 6A y 6B muestran una vista en planta y en sección de las mordazas para sujetar la boquilla de un envase a ser llenado por el dispositivo de la invención.

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La Figura 7 muestra una boquilla tipo de un envase o una bolsa donde se acoplan las mordazas.

La Figura 8 es una vista en perspectiva de la parte inferior del dispositivo que muestra los componentes principales del cabezal de llenado.

Descripción de una realización de la invención

Una primera realización de la invención se refiere a un dispositivo para envasado aséptico o llenadora que permite el llenado de bolsas asépticas tanto de productos sólidos no bombeables, como productos líquidos y/o con partículas. Esta llenadora comprende los siguientes elementos fundamentales:

-: Tanque de llenado 1. Depósito metálico de diámetro determinado en función de las necesidades, con fondo inferior 20 de tipo cónico. El tanque de la invención puede estar fabricado a partir de dos fondos 10, 20 y una pared lateral 30 desarrollables. En el punto más bajo de la instalación, unida al fondo cónico 20 en el extremo de menor diámetro se colocará una válvula de paso total 222, para controlar la salida de producto de forma automática.

: Otras conexiones:

-: Entrada de producto 11: se realiza por la zona superior del depósito, siendo controlada por una válvula automática 111.

-: Entrada de fluidos para esterilización 321 y regulación de presión 331: entrada de vapor para esterilización, como vapor de agua a 121ºC y de gas inerte como CO_{2}, N_{2} o aire estéril para compensar la presión en el interior 100 del tanque de llenado.

-: Entrada de líquido aséptico 341: en ocasiones, puede ser necesario fluidificar el producto sólido a envasar.

: Además, el tanque de llenado contará con la instrumentación necesaria para control de la presión 302, temperatura 301 y carga 303 del depósito, con objeto de que el equipo pueda operar automáticamente.

-: Vástago interior 40. En el interior del depósito y concéntrico con la salida 22 de producto se encuentra un vástago metálico 40 que presenta un movimiento rotatorio (giro 360ºC sobre si mismo). Este eje 40 es activado por un motor eléctrico 41, situado en la zona superior externa del tanque 1 de llenado. En el extremo del vástago 40, próximo al fondo inferior 20 del depósito 1, se sitúan unos brazos o varillas para unir los segundos medios de conducción 42 en forma de hélice, que constituyen un muelle sin alma.

-: Muelle sin alma 42. Soldado al extremo inferior del vástago interior 40 se dispone un muelle metálico 42 denominado "sin alma". Es decir, dicho muelle o medios de conducción en espiral no presentan elasticidad, es totalmente rígido. Al girar el vástago, también lo hace el muelle. El efecto que esto produce es que ayuda a deslizar el producto hacia la salida 22 del tanque 1 de llenado, evitando zonas muertas en el fondo de éste, a la vez que no destruye la estructura del producto.

-: Válvula de paso total 222. En la salida 22 de producto del tanque 1 de llenado se colocará una válvula de paso total, servoactuada, de forma que no presente ninguna resistencia al paso de producto a través de ella.

-: Cabezal de llenado 5: el cabezal de llenado puede comprender los siguientes componentes:

-: Cámara de llenado 50. Prisma rectangular con estructura metálica y al menos una pared frontal de cristal de policarbonato. Por la cara inferior horizontal dispone de una boquilla o segundo alojamiento 52 de diámetro variable a la que se ajusta la boquilla 53 de llenado de un envase aséptico (bolsa aséptica). En la cara horizontal superior se sitúa la conexión a la válvula de paso total 222 servoactuada mencionada anteriormente.

-: Pinzas de sujeción 501 de las bolsas asépticas. En ambos lados de la cámara de llenado 50, se sitúan unas pinzas metálicas 501 que permiten sujetar la bolsa aséptica e introducir el tapón y la boquilla 53 de la bolsa de llenado en la cámara 50 de llenado. Las pinzas 501 en su parte posterior tienen un actuador neumático 502, de forma que cuando la bolsa ha sido colocada en la posición de sujeción, cierra las pinzas 501 y evita que la bolsa se pueda caer. En la superficie de cada pinza 501 que va a contactar con la bolsa, se dispone un recubrimiento de material elastómero para evitar que la superficie de la bolsa sea dañada. Estas pinzas 501 pueden ser actuadas (abiertas y cerradas) de forma manual, siendo el operario el responsable de colocar la bolsa.

-: Mordazas o garras 54 de sujeción de la boquilla 53 de llenado. Las mordazas o garras 54 de sujeción de la boquilla 53 de llenado de la bolsa aséptica se encuentran en el interior de la cámara 50 de llenado. Se mueven axialmente (hacia delante y hacia atrás), siendo accionadas por unos actuadores neumáticos 55. Estas mordazas o garras 54 se ajustan a la boquilla 53 de la bolsa aséptica, quedando ésta fuertemente sujeta.

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-: Garras 57 quita-tapón. En el interior de la cámara 50 de llenado se sitúan unas garras 57 metálicas accionadas mediante actuadores neumáticos 58, 59, cuya finalidad es la de, antes del inicio del llenado, retirar el tapón del envase aséptico. Estas garras 57 están accionadas por cilindros neumáticos 58, 59 para desplazar las garras 57 vertical y horizontalmente. Una vez finalizado el llenado, se accionan para colocar nuevamente el tapón en la bolsa, quedando esta completamente cerrada.

-: Cilindros neumáticos 56 movimiento vertical. Una vez que las garras 57 han retirado el tapón de la boquilla 53 de llenado de la bolsa aséptica, la cámara de llenado 50 se mueve verticalmente hacia arriba, hasta que la boquilla 53 del envase se ajuste a la conexión de salida de la válvula de paso total 222 de llenado. De esta forma, se puede proceder a introducir producto en la bolsa aséptica sin que se derrame en el interior de la cámara 50. De igual manera, cuando termine el llenado de la bolsa aséptica, la cámara 50 es desplazada verticalmente hacia abajo y se procede a colocar el tapón de cierre en la bolsa aséptica.

-: Cilindro hueco 2222. Entre la válvula de paso 222 y la cámara 50 de llenado se encuentra un cilindro hueco de material plástico, por ejemplo Politetrafluoroetileno (PTFE). La altura de dicho cilindro es al menos igual a la longitud que se ha de desplazar la cámara 50 de llenado en su movimiento vertical, de forma que la boquilla 53 de llenado de la bolsa contacte con la boquilla de descarga de producto.

-: Cinta transportadora de rodillos 60: en el caso de llenado de bolsas de tamaño industrial en bidones, se utiliza una cinta transportadora de rodillos. Además, dicha cinta transportadora de rodillos puede presentar un movimiento vertical, pues conforme se vaya llenando la bolsa, para evitar que ésta se rompa por la zona de agarre con el cabezal (pinzas 501), se va elevando la cinta.

El dispositivo también puede disponer de elementos de seguridad necesarios, tanto para mantener el equipo esterilizado (sellos de vapor en conexiones), como para cumplir con la normativa de equipos a presión (válvula de sobrepresión aséptica).

A continuación se describe un procedimiento de llenado de una bolsa aséptica que comprende las etapas mencionadas seguidamente. En primer lugar, la bolsa es fijada al cabezal 5. Esta operación puede ser realizada por un operario de forma manual.

Una vez la bolsa de llenado está lista, se procede de la siguiente forma:

a) Movimiento con actuador 59:

: La garra 57 (quita-tapón) se desplaza horizontalmente hacia el centro de la cámara de llenado, hasta agarrar el tapón de llenado de la bolsa aséptica (la bolsa ha tenido que ser colocada previamente en la posición correcta por ejemplo, por un operario de forma manual).

b) Movimientos con actuador 58:

: Una vez que las garras 57 tienen sujeto el tapón de la bolsa, se desplazan verticalmente, de forma que quitan el tapón de la bolsa aséptica.

c) Movimientos con actuador 59:

: La garra 57 se desplaza horizontalmente hacia un extremo de la cámara 50, con el tapón de la bolsa aséptica bien sujeto. Así, la boquilla 53 de la bolsa aséptica queda libre de obstáculos y se puede proceder al llenado de la bolsa.

d) Movimientos con actuador 56:

: La cámara 50 de llenado y todos los componentes se desplazan verticalmente hacia arriba, de forma que la boquilla 53 de llenado de la bolsa aséptica queda encajada con la salida de la válvula de paso total 222, que puede incorporar el cilindro 2222.

e) Se procede al llenado de la bolsa aséptica. Una vez finalizado éste, los movimientos de los actuadores son los que se indican:

f) Movimientos con actuador 56:

: La cámara 50 de llenado y todos los componentes se desplazan verticalmente hacia abajo, de forma que vuelva a quedar espacio entre la válvula de paso total 222 y la boquilla 53 de llenado de la bolsa aséptica. De esta forma, se procede a colocar el tapón sin problemas.

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g) Movimientos con actuador 59:

: La garra 57 se desplaza horizontalmente hacia el centro de la cámara 50 sujetando el tapón de la bolsa aséptica, colocándose justo encima de la boquilla 53 de llenado.

h) Movimientos con actuador 58:

: Desplazamiento vertical de las garras 57 hacia abajo. El tapón queda nuevamente colocado en la bolsa aséptica que es cerrada herméticamente.

i) Movimiento con actuador 59:

: La garra 57 (quita-tapón) se desplaza horizontalmente hacia un extremo de la cámara de llenado 50, volviendo así a su posición original.

Cuando se procede a un llenado aséptico, por ejemplo, en unas condiciones con una presión relativa en tomo a 200 kPa (2 bar) y una temperatura en tomo a 130ºC, se parte de un envase pre-esterilizado (bolsa aséptica) interiormente, aunque las zonas en contacto con el exterior, es decir, el tapón, la boquilla 53 de llenado y la cubierta externa de la bolsa, evidentemente no están esterilizadas.

La bolsa se coloca de forma que se pueda proceder al llenado.

De esta forma, el tapón y la boquilla 53 de llenado se introducen en la cámara 50 de llenado de la envasadora aséptica. Como no son estériles, antes de quitarle el tapón a la bolsa e introducir el producto en la misma (el producto se mantiene en el tanque 1 de llenado mientras tanto) se procede a la esterilización de la cámara 50 mediante un barrido con vapor de esterilización 511 o con pulverización controlada 521 de un desinfectante líquido que comprende una mezcla de ácido peracético y peróxido de hidrógeno. La cámara 50 se mantiene en atmósfera de vapor hasta que comienza el llenado de producto.

Una vez se ha conseguido el ambiente estéril en el interior de la cámara 50, así como la esterilización del tapón y boquilla 53 de la bolsa, eliminando así cualquier riesgo de contaminación del producto ya tratado y del interior del envase, se procede a abrir la bolsa retirando el tapón para poder llenarla.

Una vez se ha llenado la bolsa, se coloca nuevamente el tapón y ésta queda herméticamente cerrada. Se retira la bolsa de las pinzas 501 de sujeción y se coloca otra bolsa para comenzar nuevamente con el proceso.

Claims

1. Dispositivo para envasado de productos caracterizado porque comprende un tanque (1) que tiene:

: una primera base (10) provista de una primera entrada (11) de producto;

: una segunda base (20) provista de una primera salida (22) de producto que tiene un primer diámetro;

: una pared (30) entre la primera base (10) y la segunda base (20) para definir un interior (100) del tanque (1) entre la primera base (10), la segunda base (20) y la pared (30);

medios de evacuación para que el producto sea evacuado del tanque (1) que comprenden:

: primeros medios de conducción constituidos por una forma interna de la segunda base (20) convergente hacia la primera salida (22);

: medios de colocación para posicionar el tanque (1) en una posición sustancialmente vertical para facilitar la evacuación del producto por gravedad.

2. El dispositivo de la reivindicación 1 caracterizado porque los medios de evacuación además comprenden:

: segundos medios de conducción (42) en forma de hélice en el interior (100): coaxiales con la primera salida (22);

: que tienen un segundo diámetro de salida de hélice que coincide con el primer diámetro de la primera salida (22);

: definiendo dichos segundos medios de conducción (42) un pasaje determinado por un paso de la hélice y la segunda base (20), teniendo dicho pasaje una dimensión menor, al menos igual a una dimensión mayor de un producto sólido a ser evacuado, para evitar que el producto sólido sea dañado;

3. El dispositivo de cualquiera de las reivindicaciones 1-2 caracterizado porque además comprende:

: medios de accionamiento (41) para hacer rotar los segundos medios de conducción (42) y así ayudar a evacuar el producto.

4. El dispositivo de cualquiera de las reivindicaciones 1-3 caracterizado porque además comprende:

: una segunda entrada (321) de vapor de esterilización para asegurar que el interior (100) es aséptico;

: una tercera entrada (331) de gas inerte para asegurar que una presión en el interior (100) es al menos igual a una presión atmosférica.

5. El dispositivo de cualquiera de las reivindicaciones 1-4 caracterizado porque además comprende:

: una primera válvula (111) de paso total conectada a la primera entrada (11) para abrir/cerrar selectivamente dicha primera entrada (11) y permitir que el producto sea introducido en el tanque (1);

: una segunda válvula (222) de paso total que tiene:

: una cuarta entrada conectada a la primera salida (22) para abrir/cerrar selectivamente dicha primera salida (22) y permitir que el producto sea evacuado del tanque (1) a través de:

: una segunda salida.

6. El dispositivo de cualquiera de las reivindicaciones 3-5 caracterizado porque los medios de accionamiento (41) comprenden:

: un eje (40) longitudinal desde la primera base (10) a la segunda base (20), dicho eje (40) comprendiendo:

: un primer extremo correspondiente hacia la primera base (10) conectado a un servo-reductor para hacer rotar el eje (40);

: un segundo extremo correspondiente a la segunda base {20) conectado a los segundos medios de conducción (42).

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7. El dispositivo de cualquiera de las reivindicaciones 3-6 caracterizado porque los medios de accionamiento (41) están en una posición central del tanque (1).

8. El dispositivo de cualquiera de las reivindicaciones 2-7 caracterizado porque los segundos medios de conducción (42) tienen una forma adaptada a una forma interna de la segunda base (20) al tener la hélice un radio variable axialmente.

9. El dispositivo de cualquiera de las reivindicaciones 2-8 caracterizado porque la hélice tiene una pluralidad de entradas para facilitar la evacuación del producto comenzando en cada entrada de hélice un pasaje.

10. El dispositivo de cualquiera de las reivindicaciones 1-9 caracterizado porque además comprende:

: una quinta entrada (341) de liquido estéril para añadir un aditivo al producto.

11. El dispositivo de cualquiera de las reivindicaciones 1-10 caracterizado porque además comprende:

: una tercera salida (322) conectada a una válvula de sobre-presión para evacuar vapor de esterilización y/o gas inerte y evitar una sobrepresión en el interior (100) del tanque (1).

12. El dispositivo de cualquiera de las reivindicaciones 1-11 caracterizado porque la segunda base (20) es cónica.

13. El dispositivo de cualquiera de las reivindicaciones 1-12 caracterizado porque la segunda entrada (321) y la tercera entrada (331) están constituidas en un mismo elemento para asegurar que el gas inerte es inyectado por un conducto esterilizado previamente.

14. El dispositivo de cualquiera de las reivindicaciones 1-13 caracterizado porque el producto a ser envasado está seleccionado entre sólido, liquido, semi-liquido, viscoso y particulado.

15. El dispositivo de cualquiera de las reivindicaciones 1-14 caracterizado porque además comprende:

: medios de medida de temperatura (301) para medir la temperatura en el interior (100) del tanque (1);

: medios de medida de presión (302) para medir la presión en el interior (100) del tanque (1);

: medios de medida de masa (303) para medir la masa contenida en el tanque (1) a través de células de carga.

16. El dispositivo de cualquiera de las reivindicaciones 1-15 caracterizado porque además comprende medios de control asépticos para controlar visualmente un nivel de llenado del tanque (1).

17. El dispositivo de la reivindicación 16 caracterizado porque los medios de control comprenden:

: una primera mirilla (310) situada en un primer nivel de llenado de interés del tanque;

: una segunda mirilla (320) situada en un segundo nivel de llenado de interés del tanque.

18. El dispositivo de cualquiera de las reivindicaciones 16-17 caracterizado porque los medios de control comprenden una mirilla longitudinal en la pared (30) para controlar de forma continua un nivel de llenado del tanque entre un tercer nivel de llenado de interés y un cuarto nivel de llenado de interés.

19. El dispositivo de cualquiera de las reivindicaciones 5-18 caracterizado porque además comprende un conducto (2222) conectado a la segunda salida de la segunda válvula (222) y un cabezal (5) de llenado de un envase provisto de una boquilla (53) de llenado, dicho cabezal (5) de llenado estando enfrentado a la segunda válvula (222) y comprendiendo:

una cámara (50) de llenado prismática rectangular que tiene:

: una primera cara perpendicular al conducto (2222) que tiene un primer alojamiento (51):

: coaxial con el conducto (2222) que desemboca y está parcialmente introducido en la cámara (50) de llenado a través de dicho primer alojamiento (51);

: configurado para permitir un deslizamiento de la primera cara {51) a lo largo de dicho conducto (2222);

: una segunda cara opuesta a la primera cara que tiene un segundo alojamiento (52):

: coaxial con el conducto (2222) y con el primer alojamiento (51);

: configurado para que la boquilla (53) de llenado de un envase sea acoplada en dicho segundo alojamiento (52);

primeros medios de sujeción para sujetar y fijar la boquilla (53) en una posición dentro de dicha cámara (50), que comprenden:

: una pluralidad de mordazas (54);

: primeros medios de abertura y cierre (55) configurados para mover las mordazas (54) en un primer plano sustancialmente paralelo a la primera cara y a la segunda cara entre una primera posición abierta, en la que una boquilla (53) es introducida entre las mordazas (54), y una primera posición cerrada, en la que las mordazas (54) definen un tercer alojamiento configurado para ser ajustado a una forma de la boquilla (53) y sujetar la boquilla (53);

: medios de embocado y desembocado (56) de la boquilla (53) en el conducto (2222), para desplazar la cámara (50) en una dirección sustancialmente perpendicular al primer plano una distancia de embocado y así desplazar la boquilla (53) entre una posición desembocada y una posición embocada donde la boquilla (53) es conectada al conducto (2222) y el envase es llenado;

donde el conducto (2222) tiene una longitud al menos igual a la distancia de embocado.

20. El dispositivo de la reivindicación 19 caracterizado porque el cabezal (5) de llenado además comprende medios de retirada y colocación de un tapón en la boquilla (53) dentro de dicha cámara (50), comprendiendo dichos medios de retirada y colocación:

: una pluralidad de garras (57);

: segundos medios de abertura y cierre configurados para mover las garras (57) en un segundo plano sustancialmente paralelo a la primera cara y a la segunda cara entre una segunda posición abierta, en la que el tapón es introducido entre las garras (57), y una segunda posición cerrada en la que las garras (57) definen un cuarto alojamiento configurado para ser ajustado a una forma del tapón y sujetar el tapón;

: medios de tapado y destapado (58, 59) para desplazar las garras (57) sujetando el tapón en la segunda posición cerrada;

: en una dirección sustancialmente paralela al primer plano una distancia de recogida y así desplazar el tapón entre una posición destapada y una posición recogida para permitir un movimiento de embocado y desembocado de la boquilla (53) en el conducto (2222).

21. El dispositivo de cualquiera de las reivindicaciones 19-20 caracterizado porque el cabezal (5) de llenado además comprende:

: segundos medios de sujeción (500) exteriores a la cámara (50) para sujetar el envase y permitir que la boquilla (53) de llenado del envase sea acoplada al segundo alojamiento (52), comprendiendo dichos segundos medios de sujeción:

: una pluralidad de pinzas (501);

: terceros medios de abertura (502) y cierre configurados para abrir y cerrar entre una tercera posición abierta, en la que una porción de sujeción del envase es introducida entre las pinzas (501), y una tercera posición cerrada, en la que las pinzas (501) definen un quinto alojamiento configurado para ser ajustado a una forma de la porción de sujeción del envase y sujetar el envase.

22. El dispositivo de cualquiera de las reivindicaciones 19-21 caracterizado porque la cámara de llenado (50) además comprende medios de esterilización para asegurar una atmósfera aséptica.

23. El dispositivo de la reivindicación 22 caracterizado porque los medios de esterilización comprenden:

: una sexta entrada (511) de vapor de esterilización para asegurar que la cámara (50) es aséptica.

24. El dispositivo cualquiera de las reivindicaciones 22-23 caracterizado porque los medios de esterilización comprenden:

: una séptima entrada (521) de un desinfectante para asegurar que la cámara (50) es aséptica.

25. El dispositivo de cualquiera de las reivindicaciones 21-24 caracterizado porque los primeros medios de sujeción, los medios de embocado y desembocado (56), los medios de retirada y colocación y los segundos medios de sujeción comprenden actuadores neumáticos.