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1~3~25~
La présente invention concerne la technique de
conditionnement aseptique de produits tels que des produits
alimentaires notamment de produits laitiers, et se rapporte
plus particulierement à un procede et a une machine de
conditionnement aseptique de produits du type precite.
Pour assurer un conditionnement asepti~ue d'un
produit alimentaire tel que le lait, il est necessaire de
disposer du produit sterile et d'assurer son conditionnement
dans des r~cipients stériles.
A cet effet, on doit prendre toutes les disposi-
tions permettant de maintenir a l'état stérile les différents
composants de l'ensemble contenant-contenu pendant les
différ~ntes phases du conditionnement.
On doit, en outre, effectuer toutes les opérations
de netto~age et de préparation de l'installation de condition-
nement pour sa mise automatique à l'état stérile avant
d'entreprendre le conditionnement proprement dit.
On connait déjà des procédés de conditionnement
aseptique qui consistent à fabriquer, par extrusion-soufflage,
des récipients dans un moule et à effectuer le remplissage et
la fermeture de ce récipient a l'intérieur du moule. Cette
technique présente l'inconvénient d'être lente du fait de
l'immobilisation du moule au cours des opérations de remplissa-
ge et de fermeture.
De plus, la technique de fermeture des récipients,
qui consiste à utiliser la matière dont sont faits ces réci-
pients, est d'un usage peu répandu car elle n'a pas la faveur
des utilisateurs.
Un autre procédé de conditionnement aseptique
consiste à fabri~uer des récipients étanches, stériles inté-
rieurement, dans une machine d'extrusion-soufflage et a
conditionner les produits dans les récipients ainsi obtenus,
à l'intérieur d'une enceinte étanche préstérilisée par action
- 1 - ~
`F~ ,
'lC~39~
thermique, l'introduction des recipients dans l'enceinte
s'accompagnant d'une sterilisation exterieure.
Ce dernier procede est d'une mise en oeuvre mal-
aisee car il implique l'utilisation d'une installation com-
plexe dont la mise en route est assez longue et dont les
mecanismes subissent des contraintes importantes du fait des
variations de temperatures dues a la sterilisation thermique.
L'invention vise a remedier aux inconvenients
precites en creant un procede et une machine de conditionne-
ment qui soient a la fois simples, d'une utilisation commodeet d'une mise en route rapide, tout en assurant la sterilite
requise des produits conditionn~s.
Elle a donc pour objet un procédé de conditionne-
ment aseptique d'un produit ledit procédé consistant à un
premier poste, à fabriquer des récipients ayant des orifices
de remplissage par souffla~e avec de l'air stérile dans un
moule de souffla~e une matiere thermoplastique fondue, a un
second poste, a remplir les r~cipients par le produit ~ con-
ditionner, et a un troisieme poste, a fermer herm~tiquement
les orifices des récipients. Le procédé est caract~ris~ en
ce qu'au premier poste, la température de fusion de la matiere
et le soufflage d'air stérile assurent la sterilite des r~ci-
pients, l'ensemble des trois postes et des moyens de transfert
pour conduire les récipients entre les postes ~tant situes
dans le sens de l'écoulement du flux d'air st~rile, étant
maintenue non contaminante par ledit flux d'air stérile.
Dans une réalisation particuliere, le flux d'air
est un flux d'air a écoulement laminaire, au moins la partie
de l'espace situee au-dessus du plan des orifices des réci-
pients est rendue stérile avant le début des opérations deconditionnement, et les récipients sont fabriques dans ledit
moule a partir d'une paraison audit premier poste, le volume
intérieur de chaque récipient etant en communication avec le
~ 2 -
B
.,; .. .. , . . . .. . .... . ,;~ . .. .. ..... .. .. .. .. . .. .... ... . .. . . . . . .. . . .
volume interieur de la paraison tubulaire qui sert ausoufflage du recipient suivant ~usqu'a ce que ladite paraison
soit fermee a son extrémite inférieure par le moule de
soufflage.
Le remplissage et la mesure des produits a condi-
tionner peut être effectue au moyen d'un dispositif clont les
éléments sont soumis au flux d'air, ces éléments étant situés
au-dessus du plan des orifices des récipients.
L'invention a egalement pour objet une machine de
conditionnement asepti~ue pour la mise en oeuvre du procédé.
Elle comprend une enceinte délimitant l'espace balayé par le
flux d'air stérlle, et des moyens pour introduire ledit flux
d'air stérile et, disposés a l'interieur de l'enceinte, un
poste de fab~ication des récipients, un poste de remplissage,
un poste de fermeture et des moyens de transfert pour conduire
les recipients entre les postes, les organes mécani~ues mobiles
desdits moyens de transfert, qui sont susceptibles d'être
contamin~s ~tant situés en dehors du flux d'air stérile au
moins au-dessus du plan des orifices des récipients, dans le
sens de l'écoulement du flux d'air stérile, ou protégés.
Dans cette machine les mo~ens pour engendrer le flux
d'air stérile peuvent être constitués par un circuit comprenant
l'enceinte, une premiere chambre d'alimentation de ladite
enceinte en air stérile, une seconde chambre d'évacuation de
l'air de ladite enceinte, et un ventilateur de mise en circula-
tion de l'air de balayage, connecté respectivement aux premiere
et seconde chambre par l'intermédiaire d'un premier et d'un
second conduit, la première chambre comprenant un filtre de
stérilisation de l'air fourni par ledit ventilateur et un pr~-
filtre de répartition de l'air dans la premiere chambre.
Selon des réalisations particulieres, cette machine
comprend des organes mobiles montés a coulissement a travers au
moins une des parois de ladite enceinte, lesdits organes
~ - 2a -
,,
~3 ~ ~
coulissants situés au moins au-dessus du plan des orifices des
récipients, dans le sens de l'écoulement de l'air stérile,
étant montés dans des dispositi~s d'étanchéité comprenant un
corps pourvu d'un alésage pour le passage de l'organe coulissant
correspondant, ledit corps comprenant une cavité ouvrant dans
ledit alésage et étant relié a un réservoir d'ali~lentation en
liquide bactéricide au moyen d'un conduit dans lequel une pompe
est insérée. Le poste de fabrication des récipients peut être
un poste d'extrusion-soufflage portée par un fourreau qui
traverse une paroi de l'enceinte, et un moule formé de deux
demi-moules qui définissent au moins une empreinte de moulage
et qui sont montés déplac,ables par rapport au plan de joint du
moule au moyen de colonnes actionnées par un vérin à double
effet, lesdites colonnes et ledit vérin étant montés coulissant
~ travers ladite paroi de l'enceinte par l'intermédiaire de
dispositifs d'étanchéité. De plus, le moule, disposé au-dessus
d'une extrémité des moyens de transfert peut être é~uipé de
moyens d'éjection destinés à maintenir cha~ue récipient fabri~ué
dans sa position de moulage lors de l'ouverture du moule.
De préférence les moyens d'éjection comprennent
chacun deux éjecteurs espaces verticalement en forme de tiges
présentant une tête engagée dans une alvéole prévue dans le fond
de l'empreinte de moulage de l'un des demi-moules, l'extrémité
oppos~e de ladite tige ~tant montée coulissante dans une plece
pourvue de deux rainures allongées perpendiculaires a la direc-
tion de déplacement de la tige, une goupille transversale fixée
sur la tige étant engagée dans lesdites rainures, ladite piece
étant fixée a la paroi de l'enceinte au moyen d'un organe
~lastique. Dans un cas particulier Ie récipient est formé
entierement par la paraison, un des demi-moules est équipé a son
extrémité opposée a la tête d'extrusion de mo~yens de pincement
du col du recipient et de séparation du récipient de la paraison
destinée a produire le récipient suivant, et la machine comporte
~ - 2b -
~ , .
~3~
en outre un poste de decolletage des cols des récipients disposé
entre le poste de fabrication et le poste de remplissage.
Dans une autre réalisation, le poste de remplissage
comprend une série de dispositifs de remplissage, chaque dispo-
sitif de remplissage étant constitué par un tube pourvu d'un
clapet formé d'une bille ma~nétique et d'un sie~e et comportant
des moyens d'application d'un champ magnétique d'actionnement de
la bille, et la machine comprend une minuterie de commande des
moyens générateurs du champ magnétiaue ou un contact de commande
desdits moyens, relié à un dispositif de pesée. On peut égale-
ment prévoir a chaque dispositif de remplissage des moyens
mécaniques amovibles d'ouverture et de fermeture du dispositif
de remplissage, ces moyens étant associés aux moyens d'evacuation
des fluides de lavage.
D'autres caractéristiques, ~ui seront plus amplement
d~crites ci-apres comprennent, au poste de fermeture, un disposi-
tif d'amen~e de la bande, des moyens de conduite de ~uidage et de
coupe de la bande pour constituer les opercules, et des moyens
pour fixer ces derniers sur les orifices des rficipients par
thermosoudage. On peut prevoir dans le circuit d'alimentation
en air de soufflage un filtre de stérilisation, et un circuit de
st~rilisation a l'aide de vapeur situé en amont du filtre de
stérilisation, et le circuit d'air d'alimentation comprend au
moins un circuit de dégazage des r~cipients auquel est relié un
d~tecteur de contamination de l'air de soufflage.
Le dispositif de transfert peut comprendre un plateau
horizontal, deux machoires disposées au-dessus dudit plateau, des
moyens d'entrainement desdites mâchoires dans un mouvement alter-
natif et des moyens d'écartement et de rapprochement desdites
machoires destinés a faire occuper a celles-ci une position de
fermeture quand les récipients sont entrainés, une position
d'ouverture lors du retour a vide du dispositif de transfert et
une position de pré-fermeture lors de l'immobilisation en
k - 2c -
':' .
~ ~39~S~
translation du dispositif de transfert, les mâchoires faisant
alors office de guidage pour le transfert des recipients du
poste de fabrication sur le plateau horizontal du dispositif de .
transfert.
Aux dessins annexes, donnés uniquement à titre
d'exemple: .
La Figure 1 est une vue schematique de la machine
de conditionnement suivant l'invention;
La Figure 2 est une coupe suivant la ligne 2-2 de la
Figure l;
La Figure 3 est une coupe suivant la ligne 3-3 de la
Figure 1, montrant le poste de fabrication des recipients;
La Figure 4 est une vue de dessus, en cou e partielle,
de la partie de la machine representée à la Figure 3;
La Figure 5 est une vue en coupe d'une unit~ de
dosage pond~ral ~ui fait partie du poste de remplissage de la
machine;
La Figure 6 représente le circuit d'alimentation en
air de soufflage des récipients;
La Figure 7 représente schématiquement le poste de
fermeture
- 2d - ~
.~ :
.. . . . .
_3_ 1~39ZSl
de la machine ;
La Fig. 8 est une vue schématique du mécanisme du dispo-
sitif de transfert.
Aux Figs. I et 2, on a représenté une machine de condi-
tionnement aseptique d'un produit tel que du lait.
Cette machine comprend principalement une enceinte I
constituée par un cadre ~étallique dans lequeL sont montées des
parois de l'enceinte dont certaines, telles que la paroi avant 2,
sont constituees par des VJ tres destinées à rendre les organes de
la machine visibles de l'extérieur. La paroi 2 comporte également
une porte 2a destinée à permettre d~accéder à l'intérieur de
l'enceinte.
L'enceinte I est surmontée d'un premier caisson 3 de ré-
partition et d'admission d'air dans l'enceinte, ledit caisson étant
pourvu d'un flltre 4 destiné à débarrasser l'alr qul doit circuler
dans l'enceinte des bactéries et autres lmpuretés qu'll contient et
d'un préflltre 4a destiné à assurer une bonne répartition de l'air
sur le flltre 4.
A cet effet, on utillse avantageusement un flltre à haute
ef1cacit~ de la classe 100 lalasant passer molns de IOO partlcules
d'un dlamètre inférleur àO,5~ pour un volume d'alr de 27 l.
L'encelnte I est montée sur un second calsson 5 d'évacua-
tlon de l~alr balayant l'encelnte, le calsson 5 étant reli~e, par un
condult 6, à un ventllateur 7 de mlse en clrculatlon de l'air.
Le condult 6 est pourvu d'une prlse d'alr addltlonnelle équipée
d'un préflltre 6a.
Le ventllsteur 7 est rellé au premier caisson 3 par un
conduit 8.
Le calsson 5 est pourvu de pieds 9 supportant l'ensemble
de la machlne.
L'encelnte I contlent un poste IO de fabrlcatlon de récl-
pients R, un post- de décolletage II, un poset de rempllssage 12,
un poste 13 de présentatlonr~ et appllcatlon d'une bande de matlère
destinée ~ la fermeture des réclpients et un poste 14 de fermeture
des réclplents. Ces dlvers postes sont desservls par un disposltlf
de transfert llnéalre 15 ~galement dlsposé dans l'encelnte I.
A la gauche du poste I4 de fermeture des réclplents,
l'enceinte comporte une ouverture I6 d'évacuation des récipients R,
les dlmension de l'ouverture I6 étant légèrement supérieures à
celles des récipients R afln de faciliter leur évacuation, tout en
~4~ 103~ZS~ ~
réduisant les pertes d'air.
Le poste de fabrication des récipients est représenté en
détail aux Figs. 3 et 4.
Il comprend une tête d'extrusion-soufflage 17 portée par
son fourreau I8 qui traverse la paroi arrière de l'enceinte I. Au-
dessous de la tête d~extrusion-soufflage I7, est disposé un moule
19 formé de deux demi-moules 20, 21 déplacables symétriquement par
rapport au plan de ~oint du moule au moyen d~un vérin 22 dont le
cylindre est fixé au demi-moule 20 et dont la tige de piston est
rendue solidaire du demi-moule 2I par l'intermédiaire d;'une plaque
23 extérieure à l'enceinte I, fixée à l'extrémité de ladite tige de
piston et de deux colonnes 24, 25 traversant l'enceinte, fixées par
une de leurs extrémltés à la plaque 23 et par leurs autres extré-
mités, à une autre plaque 26 portant le demi-moule 2I.
Les col~nnes 24 et 25 traversent une troisième plaque 27
intérleure 8 l~enceinte, interposée entre le cylindre du vérin 22
et le demi-moule 20, et sont montées à coulissement dans la plaque
27 au moyen de bagues respectives 28, 29.
Dans le mode de réalisation représenté, les demi-moules
20 et 2I comportent chacun deux empreintes 32, 33, ce qui permet de
fsbriquer deux réciplents à la fois. Naturellement~ le nombre d'em-
prelnte~ peut 8tre différent selon la capacité que l'on veut donner
la machlne.
Les emprelntes 32, 33 présentent une section carrée. Tou-
tefols, elles pourraient présenter toute sutre forme.
Le demi-moule 200est pourvu de deux dispositif0 d'é~ec-
tion 34, 35 sssoclés chacun à une empreinte 32, 33. Ces dispositifs,
forméo chscun de deux éJecteurs, sont identiques, de sorte qu'un
é~ecteur, p~r exemple du dispositif 34, va être décrit.
Il comprend une tige 36 traverssnt le deml-moule 20 et
pourw e, à son extrémité, d'une tête 37 pouvsnt s'engager dsns un
slvéole 38 pr~vu dsns le fond de l'empreinte 32.
A son extrémité opposée a la tête 37, la tige 36 est mon-
tée ~ coulissement dans une plèce 39 pourw e de deux rainures
oblongues 40 perpendlculalres à la directlon de déplacement de la
ti8e 36, une goupille trsnsveriale 4I fixée sur la tige 36 6tant
en8a8ée dsns le8dites rsinures 40.
Ls plèce 39 est fixée à la paroi de l'enceinte I au moyen
d~un organe élastique 42 tel qu'un bloc de caoutchouc.
La tige 36 est montée à coulissement dans le demi-moule
1~3~S~
--5--
20, par l'intermédiaire d'un joint 43.
L'éjecteur qui vient d'être décrit est monté à la partie
supérieure du demi-moule, tandis que l'autre éjecteur du dispositif
34 est monté ~ la partie inférieure de celui-ci.
Les organes mobiles, tels que le corps du cylindre du
vérin 22 et les colonnes 24 et 25 qui traversent la paroi de l~en-
ceinte 1, présentent une partie extérieure à l'enceinte I.
Afin d~évtter une contamination de l~enceinte lors des dé-
placements de ces organes mobiles, la colonne 24 est montée à cou-
lissement dans une plaque 44 rendue solidaire de la paroi de l'en-
ceinte, par l'intermédiaire d~un dispositif d~étanchéité 45 formant
palier de lubrification à sec et pourw d~un chambra~e 46 destiné à
contenir un liquide bactéricide. Le chambrage 46 communique avec un
réservoir 47 de liquide bactéricide par l'intermédiaire de conduits
48 et 49, une pompe 50 étant dans le conduit 48 entre le ré-
servoir 47 et le chambrage 46.
Des ~oints d~étanchéité 5I et 52 sont, en outre, prévus
aux deux extrémités du disposltif d'étanchéité 45.
Un dispositif d',étanchéité 53, analogue au dispositlf 45,
est prévu pour la colonne 25. Il est branché en parallèle avec celui-
ci par des condultfi 54 et 55.
Le corps du vérin 22 est également monté dans la plaque 44
par l'interm6tiaire d'un disposltlf d'étanchélté 56 connect~ en pa-
rall~le avec les dispo~ltifs 46 et 53 par des conduits 57 et 58 et
pour~u d'un chambragc 59 alimenté en liquide bactéricide par l'in-
term6dialre de ces conduits. Icl encore, des ~olnts d'étanchéité 60
et 61 sont pr~ w 8 aux extrémltés de l'al6sage du dispositif 56 dans
lequel le corps du vérln 22 est monté à coulissement.
Un conduit de retour commun 62 ramène le liquide bactéri-
cide au réservolr 47.
Comme le montre notamment la Flg. 3, le dispositif de
transfert I5 est sltué, dans le présent mode de réalisation, au-
de~sous du poste 10 de fabrlcatlon des réclplents.
Le dlsposltlf de transfert comprend un plateau horl~ontal
63 de largeur légèrement supérieure à celle des récipients R à
transporter et dont l'axe de symétrle se trouve dans le plan de
~olnt du moule I9.
Au-de6sus du plateau, sont montées deux mâchoires 64, 65
dépla~ables sulvant un mouvement de va-et-vient devant les divers
postes de 18 machine, le mouvement d'avance à partir du moule 19 se
, ,. ,. . . . . , . : : .
1~3gZS~
--6-
faisant mâchoires rapprochées et le mouvement de recul vers le
moule I9 se faisant machoires écartées.
La m~choire 64 est constituée par une barre plate 66 qui
porte, sur sa face tournée vers la mâchoire 65, deux séries d'équer-
res 67. 68 fixées à intervalles ré~uliers sur la plaque par leurs
sommets.
La mâchoire 65 ets égalenent constituée par une barre pla-
te 69 sur laquelle sont ixées des équerres 70,7I respectivement en
regard des équerres 67, 68. Les mâchoires 64 et 65 sont actionnées
par un mécanisme représenté à la Fig. 8, situé en ma~eure partie
au-dessous du plateau 63.
Il en résulte que ce mécanisme, qui est, par construction
contaminant du fait qu'il comporte des piaces moblles les unes par
rapport aux autres nécessitant un graissage, ne peut contaminer la
zône située au-dessus des cols des récipients R car il est situé
dans le flux d'air.
Le poste de décolletage II, situé sur le tra~et du dis-
positif de transfert à côté du poste I0 de fabrication des réci-
pients, comprend essentiellement un couteau fixe 72 destiné à assu-
rer la coupe du d~chet D des cols des récipients R lorsque ceux-cl
sont entrs~nés par le dispositif de transfert 15 (Fig. I).
¢ompte tenu du fait que les divers spparells entrant dans
la construction de la machine suivant l'invention dolvent intro-
duire une contamination minimale dans l'enceinte I au cours des
opérations de conditionnement, le poste de remplissage I2 qul se
trouve ~ c8té du poste de décolletage II dans le sens de l'svance
du dlsposltlf de transfert I5 est, par exemple, ~n poste à dosage
pondéral.
Dans le mode de réalisation représenté à 18 Fig. I, le
poste de remplissage comporte quatre dispositifs de remplissage
assoclés pour les deux premlers à un dlsposltif de dosage par dé-
comptage de temps et, les deux suivants, à deux plateformes de do-
sage pondéral. Les dlspositlfs de rempllssage sont, par exemple,
du type décrit au brevet français no 2 206 726 et les plateforme~
de dosage sont du type d~écrit au brevet francJals n 2 098 780.
L'une des untiés formée d'un dispositif de rempllssage et
d'une plateforme de dosage est représentée ~ la Fig. 5.
Le dlspositlf de rempllssage comporte un corps tubulaire
73 dont l'extrémité supérieure est destinée à être raccordée à un
réservoir à niveau constant (non représenté) contenant le liquide
_7_ 1~39Z51
stérilisé à conditionner et soumis à la pression atmosphérique.
Le réservoir à niveau constant est disposé à l'extérieur de l'en
ceinte I. Le corps 73 comporte un siège 74 destiné à coopérer avec
un organe obtùrateur constitué par une bille 75, Cette bille est
destinée à être appliquée contre le siège 74 par les forces de ~ra-
vité et les forces dynamiques dues à l'écoulement du liquide ~ con-
ditionner. Son soulèvement est co~mandé par un glectro-aimant 76
monté sur le corps 73 et commandé électriquement par le dispositif
de dosage associé. A l~extrémité inférieure du corps 73, est montée
~ coulissement une douille 77 prolongée par un bec 78 qui fait nor-
malement saillie hors du corps.
Le bec 78 a une forme tronconique et sa surface extérieure
coopère avec une bague torique 79 logée dans une gorge 80 préw e à
l'extrémité inférleure de l'alésage du corps 73.
Ls section de la gorge 80 est supérieure à celle de la ba-
gue 79 de manière a lui penmettre de se déplacer axialement dans la
gorge lors des d~placements de la douille 77.
A son extrémité opposée au bec 78, la douille 77 porte un
étrier 8I qui présente un doigt 82 de6tiné à repousser la bille 75.
A l'intérieur de la douille 77, sont montés, au-dessus du
bec 78, de~ chlcane~ ou tamls 83 séparés par des entretoises 84.
L'extrémlt~ inférleure du corps 73 est pourvue d'une col-
lerette 85 s'~tendant vers l'extérleur. Un dlspo~ltif d'ouverture
mécanique du disposltlf de rempllssage, utlllsé lors de la stérlll-
satlon de celul-cl avant la mlse en route de l'installatlon, est
adaptable à la collerette 85.
Le dlsposltif d'ouverture mécanlque précité comprend un
tronçon de tube 87 pourvu, a son extrémité en regard de la colle-
rette 85 du corps 73, d'une collerette 88 correspondante. Un ~oint
90 est interposé entre les collerettes 85 et 88 qui sont assemblées
de façon étsnche par un colller 9I. Une tlge 92 de soulèvement du
bec 78 est montée sulvant un dlamètre du tronçon de tube 87, au nl-
veau de la collerette 88.
L'extrémité du tronçon de tube 87 opposée à la collerette
88 est raccordée à un collecteur 93 des fluides de lavage et de
stérilisatlon du dlspositlf de remplissage. Le collecteur 93 porte
en fslt autant de tronçons de tubes tels que le tronçon 87 que le
poste de rempllssage comporte de dlspositifs de remplissage et il
est mis en communication avec~l'extérieur de l'enceinte 1.
La plateforme de dosage pondéral comprend un chassis 94
,, .." ".,
lQ39~51
portant deux colonnes 95. Un fleau 96 est monté oscillant
sur les colonnes 95. Il porte, à l'une de ses extremites,
un contre-poids 97, tandis qu'a son extremite opposee, il
est articule entre deux tiges para~leles 98 solidaires d'un
plateau 99 qui, comme le montre la Fig. 1, est au niveau du
plateau 63 du dispositif de transfert 15 de lamachine.
Par ailleurs, les tiges 98 sont reliees aux
colonnes 95 par un bras 100 articulé sur les colonnes 95 à
l'aide d'un axe 101 et sur les tiges 98, à l'aide d'un axe
102 de maniere a completer un parallelogramme déformable
formé par le fléau 96, les colonnes 95 et les tiges 98.
Le fléau 96 porte un bras 103 à l'extrémité duquel
ect fixé un ressort de traction 104 dont la tension est
reglable au moyen d'une tige filetée 105 et d'un écrou moleté
106.
Le contrepoids 97 porte une palette métallique
107 déplacable devant un détecteur de proximit~ 108 qui,
par l'intermédiaire d'un conducteur 109, assure la
commande de la bobine de l'électro-aimant 76 du dispositif
de remplissage.
On constate que l'unité de dosage pondéral, qui
vient d'être d~crit~ ne présente pratiquement aucune piece
mobile soumise au flux d'air balayant l'enceinte, au- :
dessus des boulots des récipients.
Les pièces mobiles qui font partie de la plateforme de
dosage sont situées dans la zone de l'enceinte I se trouvant
au-dessous des r~cipients, de sorte qu'elles ne peuvent
contaminer la région de celle-ci dans laquelle ont lieu
les opérations de remplissage.
Le poste 13 de présentation de la bande servant a
la fermeture des récipients est represente a la Fig. 7.
'
--8--
~Q3~25i1
Il comporte un bac 110 sur lequel est montée à rotation
une bobine III d'alimentation en bande d'obturation
112 a partir de laquelle sont obtenues lesopercules
destin~s a obturer les récipients R. La bande 112 est
guidée par des rouleaux 113 et 114 montés en rotation dans
le bac 110 qui contient un liquide bactéricide et
entraînée au moyen de rouleaux 116 et 117 montés a
l'intérieur de l'enceinte I.
Le bac 110 est disposé en position de joint
hydraulique par rapport a la paroi 115 de l'enceinte I.
.,.. , ...- ... .
~ -8a-
1~)39Z5~
g
Apr~s les rouleaux d'entra~nement II6, II7, sur le trajet
de la bande, est disposée une platine II9 de guidage de la bande
au-dessus de l'orifice du récipient R a obturer et une lame I20 dont
le fonctionnement est commandé par un mécanisme approprié (non re-
présenté).
Enfin, un fer chauffant I2I est p évu pour assurer le
thermosoudage de l'opercule I22 sur le goulot du récipient R,
On remarque qu'à l'exception du fer chauffant I2I, tous
les organes intérieurs à l'enceinte I qui font partie du dispositif
sont situés en dehors de la partie du flux d'air de balayage déli-
mitée par le goulot du récipient R.
Il en résulte que ces organes ne peuvent contaminer le
prodult qui se trouve dans le récipient.
Quant au fer chauffant I2I, il se trouve à une température
sufflsamment élevée pour garantir le maintien de la stérilité au
niveau du goulot du récipient R.
Le circuit d'allmentation en air de soufflage des réci-
plents représenté à la Fig. 6 comprend principalement un conduit
I23 d'alimentation en air comprimé de la double tête d'extrusion-
soufflage I7 à partir d'une source d'air comprimé (non représentée).
Sur le conduit I23, est montée une vanne 124 à commande61ectromagnétique en avsl de laquelle est disposé un filtre I25.
Le contult I23 est prolongé par un condult I26 dans lequel est mon-
tée une deuxleme vanne I27 à commande électromagnétlque.
Le condult I26 est ensulte dlvlsé en deux branches I28
et I29 respectlvement connectées aux deux partles I30 et I3I de la
double tête dtextrusion-soufflage I7.
Deux détecteurs de contamination I32 et I33 sont respec-
tivement connectés aux branches I28 et 129 par l'intermédiaire de
conduits I34 et I35. Ces détecteurs sont constitué~s par des récl-
pient3 contenant un liquide aensible aux impuretés contenues dans
l'air de soufflage, une cartouche I36, I37 de barbottage étant
raccordee a chacun des condults I34 et I35 et plongeant dans le
liqulde du récipient I32, I33 correspondant. Sur chacun de ces con-
duits, est montée une vanne 138, 139 à commande électromagnétique~
Un conduit 140 d'alimentation du circult en vapeur de
st6rlli~ation est branché au conduit 123 entre la vanne 124 et le
filtre 125.
Sur ce condult 140 relié à une source de vapeur (non re-
présentée), sont montés en série un filtre de vapeur I41, un
~13~251
-10_
manomètre 142 et une vanne 143 ~ con~ande électromagnétique.
Enifn, au point de jonction des conduits 123 et 12S, est
branché un conduit 144 d'évacuation de la vapeur de stérilisation
une vanne 145 à commande électrwmagnétique et un étranglement 146
étant montés en séries dans le conduit 144.
En se référant à nouveau à la Fig. I, on constate que la
machine est pourvue de rampes 147 de projection dans l'enceinte 1
dlun liquide bactéricide destiné à assurer la stérilisaeion de
l'enceinte et des divers éléments de la machine contenue dans l'en-
ceinte, avant la mise en service de la machine.
Le m~canisme du dispositif de transfert représenté un vue
de dessus à la Fig. 8 comprend un bati fixe 148 sur lequel sont
fixées deux glissières parallèles 149 qui servent de supports à un
chassis mobile 150 dont les déplacements sont commandés par un
vérin 151.
Le corps du v~rin est fixé au bâti 148, tandis que sa
tlge de plston est solidaire du chassis 150. Le chassis 150 porte,
à l'une de ses extrémités, un second vérin 152 destiné à commander
les déplacements de deux biellettes 153 d'égale longueur reliées
entre elles à l'une de leurs extrémités par une articulation 154 et
portant chacune a son extrémité opposée, un axe 155 tourillonnant
dans des paliers solidalres du chassis 150.
Chaque axe 155 porte une second biellette 156 dispos~e ;à
angle drolt par rapport à la biellette 153 correspondante.
Les extrémités libres des biellettes 156 sont articul~es
sur une mâchoire, 64, 65 du dispositif de transfert.
A son extrémité opposée au vérin 152, le chassis 150 porte
une tringlerie identique à celle actionnée par le vérin 152, les
efforts de celui-ci étant transmis à cette seconde tringlerie par
une barre d'accouplement 158.
Le vérin 152 est un vérln à trois~positions qui permet aux
machoires 64 et 65 d'occuper une position de pleine ouverture, une
position de préfermeture dans laquelle les mâchoires 64 et 65 assu-
rent le guidage des récipients R à leur sortie du moule 19 et une
position de fermeture dans laquelle les mâchoires assurent le dépla-
cement des récipients sur le plateau 63.
Le fonctionnement de la machine décrite ci-dessus est le
suivant.
Avant la mise en route de la machine, on effectue un cer-
tain nombre d'opérations:
- Lavage et rinçage de l'enceinte I ;
~ Stérilisation du circuit de remplissage du post I2 de
la machine ;
- Stérilisation du circuit de soufflage des récipients ;
- Eventuellement, nettoyage du préfiltre d'aspiration
d'air additionnel.
Le lavage et le rinçage de l'enceinte I sont assurés au
moyen des rampes 147 de pro~ection de liquide bactéricide. Ces opé-
rations peuvent être effectuées ~ partir d'un circuit fermé compor-
tant un bac de préparation des solutions de nettoyage une pompe decirculation, une po~pe de vidange et une conduite de retour au bac.
Le rlnçage de l'enceinte se fait en eau stérile.
Le circuit de stérilisation du poste de remplissage fait
avantageusement partie du circuit de lavage de l'appareil de prépa-
ration du produit stérile à conditionner.
La stérillsation du circuit de remplissage est assurée en
f~isant circuler, dans les dispositifs de remplissage, un liquide
bactérlcide, puis en rinçant à l'eau et en faisant passer, dans les
dispositifs de remplissage, de la vapeur sous pression. A cet
effet, comme on peut le voir à la Fig. 5, on provoque le soulevement
de la bllle 75 en montant le dlsposltif d'ouverture mécanlque dans
la positlon représentée sur cette figure. La tlge 92 provoque le
soulèvement de la doullle 77 dont le dolgt 82 repousse la bllle 75
et ouvre le dispositlf de rempllssage qul se trouve alnsl dlrecte-
ment rellé de fa~on étanche au collecteur 93, lul-même rellé à
l'extérleur de l'enceinte I.
Enfin, la ~térilisatlon du clrcuit de soufflage est réa-
llsée en falsant passer de la vapeur haute presslon ~trols bars
absolu) dans le clrcult d'amenée d'air sous presslon à la tête
d'extruslon-souf1age~ Cette opératlon est assurée de la façon sui-
vante.
Les vannes 124 et 127 étant normalement fermées, on pro-
voque l'ouverture des vannes 143 et 145. Il en résulte que l'all--
mentation en air comprim~ de la tete d'extrusion-so~fflage 17 ne
se fait pas et que, par contre, de la vapeur de stérllisation est
admise dans le circuit d'alimentation en air comprlm~é ~ltué en
amont de la vanne 127.
On remarquera que la partie du clrcuit d'alimentation en
air comprimé, qui se trouve en aval de la vanne 127, ne reçoit pas
-~la vapeur de stérilisation. Ceci n'est pas un inconvénient car la
12- 1~3~Zs~
tête d'extrusion-soufflage se trouve à une température suffisamment
élevée pour que la matière à partir de laquelle sont réalisés les
récipients puisse être extrudée et soufflée. Cette température est
supérieure à la température de stérilité, de sorte que les parties
du circuit de soufflage se trouvant à proximité des têtes sont éga-
lement maintenues stériles.
Les vannes 124, 127, d'une part, et 143, 145, d'autre
part, étant respectivement fermées et ouvertes, on injecte de la
vapeur dans le conduit 140. Cette vapeur passe par le filtre 141,
assure le nettoyage du filtre ~ air 125 et est évacuée par le con-
duit 144 vers l'atmosphère par l'intermediaire de l'étranglement
146.
La st~rllisation du circuit de soufflage étant terminée,
on peut remettre les vannes 143, 145 dans leurs positions initiales.
Le nettoyage évehtuel tu préfiltre d'aspiration d'air
sdditionnel se fait à partir de l'extérieur de la machine et ne pose
pas de probI~e particulier.
~ es opérations préliminaires à la mise en route de la ma-
chine étant terminées, on provoque l'alimentation de l'enceinte 1 en
air de balayage en faisant démarrer le ventilateur 7. L'air pr~pulsé
par le ventilateur pa8se par le conduit 8~ atteint le caisson supé-
rieur 3~ est répartl dans le caisson par le préfiltre 4a et rendu
st~rlle par le filtre 4. La stérllit~ de llair en aval du filtre 4
e~t donn~e par les caractéristiques du flltre lndiquées plus haut.
Le régime du ventilateur 7 est avantageusement r~gl~ pour
qu~à la sortie du filtre 4, le flux d'air stérile présente un écou-
lement lamlnaire (vites8e du flux d'alr : 0,3 à 0,5 m/s), de manière
que le~ obstacles constltués par les organes de la machine inté-
rieur~ à l'enceinte I provoquent un mini = de pertubations dans
l'~coulement.
Ces organes, dont certains ccmme la tete d'extrusion-
soufflage, les disposltlfs de rempllssage et les dispositifs de fer-
meture~ se trouvent au-dessu6 du col des récipients, sont dispo~és
et profilés de manière à pré~senter le molns de résistance possible
à l~alr de balayage. A cetleffet, dans la mesure du possible~ leurs
contours 60nt réguliers et sans aspérités et leurs surfaces les
plus importantes sont parallèles à la direction de l'écoulement.
LB prise d'air additionnelle équipée du préfiltre 6 a
pr~ w dsns le conduit 6 reliant le caisson 5 au ventilateur 7
permet de compenser les pertes d'air au cours de sa circulation dans
:' '
_13- 1~392S~L
l'enceinte I.
La circulation de l'air de balayage étant établie,
1'intérieur de l'enceinte se trouve en permanence à une pression
légèrement supérieure à la pression atmosphérique, ce qui empêche
toute pénétration d'air de l'extérieur .
De plus, étant donné que la plupart des organes de la
machine placés au-dessus des orifices des récipients et pratique-
ment au-dessus du plateu 63 du dispositif de transfert sont ren-
dus initialement stériles par les traitements précités, le flux
d'air stérile assure le maintien de la stérilité de la zône de
l'enceinte située au-desssus du plateau du dispositif de transfert
ou en amont de ce plateau 9i l'on considère le sens d'écoulement
de l'air de balayage.
La partie de la machine située au-dessous ou en aval du
plateau 63 comporte des organes m~obiles tels que, par exemple, le
mécanisme d'entra~nement du dispositif de transfert et les méca-
nismes des plateformes de dosage pondéral qui nécessitent un grais-
sage et qui sont, de ce fait, contaminants. Cependant, cette conta-
mination ne peut remonter le flux d'air te balayageJ de sorte que
les90pératlons te conditionnement qui sont réalisées tans la zône
te l'enceinte située au-dessus du plateau se font ssns aucun risque
d'sltératlon du produit à condltionner.
Le flux d'slr de balaysge étant établl dans l'encelnte I,
on procède a la fabricatlon des récipients R.
Le moule 19 étant ouvert (Fig. 3)~ deux paraisons P sont
extrudées entre les deml-moules 20, 2I et sont enfermées, lors te
la fermeture du moule, chacune dans un empreinte 32~ et 33. Puis,
de l'alr te soufflage est smené à la tête 17.
Cette opération est réalisée en provoquant l'ouverture
tes vannes 124 et 127 du circuit représenté a la Fig. 6.
Les autres vannes de ce circuit sont maintenues tans leur
posltlon représentée. L'air comprimé pénétrant dans la paraison
contenue dans chaque empreinte 32, 33 fait épouser à la paraison la
forme de l'emprelnte.
Le récipient ainsi formé est ensuite soumis a un dégazage.
A cet effet, on provoque la fermeture des vannes 127 et
124 et l'ouverture des vannes 138 et 139 qui mettent l'intérieur
tes r~cipients formés en communication avec les détecteurs de con-
tamination 132 et 133. Le gaz de souflage barbotte dans le :
liquide réactif qui se trouve dans chacun des détecteurs et
. - "
~ ,
":
'. '
., .
-14- 1 ~ 3 ~ Z 5 1
s'échappe ensuite par des vents prévus à la partie supérieure de
ceux-ci.
Si les caractéristiques du liquide contenue dans les dé-
tecteurs ]32 et 133 ne sont pas modifiées par le passage du gaz de
soufflage, on en déduit que ce gaz n'est pas contaminant et que les
opérations de soufflage peuvent continuer.
En revan~he, si ces caractéristiques sont modifiées par
le gaz, cela indique que le gaz de soufflage est contaminant et
qu'une stérilisation du circuit d'alimentation en air s~impose.
Alors, on procède à la stérilisation du circuit de souf-
flage sans arrêter le flux d'air de balayage de l'enceinte I.
L'opération du dégazage des récipients se trouvant dans
le moule étant terminées, on procède à l'ouverture du moule.
On dispose alors de récipients R stériles intérieure~ent
du fait de la stérilité de l'air de soufflage et stérile exté-
rieurement du fait que le moule a été initialement rendu stérile
par le liquide bactérlcide pro~eté dans l'enceinte par les rampes
147, la stérilité intérieure et extérieure étant, en outre, assurée
du fait que l'extrusion de la paraison se fait à une température de
l'ordre de lôO à laquelle aucun agent de contamination ne peut
survivre.
Lors de l'ouverture du moule provoquée par l'actionnement
du v~rin 22, les demi-moules 20 et 2I s'écartent l'une de l'autre
symétriquement au plan de Jolnt du moule. Les ~ecteurs 37, qul sont
solldalres de la plaque 44 fixée à la paroi de l'encelnte, restent
immobiles lors du retralt du deml-moule 20. Ils assurent donc le
malntien du reclpient R au-dessus du plateau 63 du dispositif de
transfert. Les mâchoires 64 et 65 de ce dernier étant en position de
pr~fermeture, le récipient ainsi formé est descendu sur le disposi-
tlf de transfert, accroché à la paraison P suivante fournie par latête 17. Il est séparé de celle-cl par un couteau 157 pré w à la
partie lnférieure tu demi-moule 20. Ce couteau provoque également
le plncement du déchet D au-dessus du col tu réclpient R, de sorte
que le r~clpient parvlent fenm~ sur le dlsposltif de transfert,
Les machoires 64 et 65 du dlsposltlf de transfert, qul,
au cours de la descente des réciplents sont en position de préfer-
meture pour assurer le guidage des réciplents, se ferment sur les
deux récipients nouvellement lssus du moule qul sont transférés au
poste de décolletage II. Simultanément à ce transfert, les réci-
pients qui se trouvent respectivement aux postes de remplissage et
-15- 1~39ZS~
de fermeture sont transférés vers les postes suivants, de sorte
qulà chaque mouvement d~avance du dispositif de transfert, deux
récipients re~plis du liquide à conditionner et fermés hermétique-
ment sortent de la machine par l'orifice 16.
Lorsque la machine est arrêtée après une période de fonc-
tionnement déterminée, par exemple après une journée de travail, on
procède aux opérations suivantes :
_ Lavage du circuit de remplissage ;
Ces opérations sont effectuées de la même manière que les
opérations correspondantes, avant la mise en route de la machine.
Ces diverses opérations sont commandées par un programma-
teur.
La machine qui vient d'être décrite, du falt que l'en-
ceinte I est balayée en permanence par un flux d'air stérile, pre-
sente, sur les machines de conditionnement aseptique classiques,
l'avantage de ne pas être étanche, ce qui simplifie considérable-
ment sa construction.
La non~étanchéité de l'enceinte de conditionnement offre,
en outre, l'avantage de permet~re une intervention de l'extérieur
au cours du fonctionnement de la machine. C~est ainsi qu'il est
po3sible d'enlever du dispositif de transfert un r~cipient défec-
tueux. Il suffit~ à cet effet, d'ouvrir la portc 2a ~ cettc opéra-
tion ne perturbant pas la circulation de l'alr de balaya~e dnn~
l'encelnte.
La machine qui vient d'être décrite est une machlne à
clrculatlon d'air verticale, mals on peut également réaliser une
machine de conditionnement de ce type, à clrculation d'air hori-
zontale. Il suffit que, dans une telle machine, les divers organes
solent disposés de manière que le flux d'air de balayage définisse,
comme dans le cas précédent, une zône amont non contaminante de
remplissage et de conditionnement et une zône aval dans laquelle
sont disposés Ies organes pouvant être contaminante, mais dont la
contamination ne peut se propager à contre-courant ~usqu'à la zône
de conditionnement.
