ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ СКОПЛЕНИЯ ЧАСТИЦ ВО ВРЕМЯ ПРОЦЕССОВ СТЕРИЛИЗАЦИИ Российский патент 2015 года по МПК B67C3/04 

Настоящая заявка испрашивает приоритет по заявке США № 12/879611, которая была подана 10 сентября 2010 года, описание которой включено сюда посредством ссылки полностью.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

Изобретение относится к способам и устройствам для стерилизации горячим заполнением или холодным заполнением контейнеров, содержащих жидкость, а также твердые включения, в которых предотвращается скопление включений в любой части контейнера во время стерилизации.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

Стерилизация горячим заполнением контейнеров, таких как бутылки, содержащие напитки, является хорошо известным способом для стерилизации контейнеров, чтобы получать контейнер, по существу свободный от микроорганизмов и бактериального роста. Обычно стерилизация горячим заполнением достигается посредством нагревания жидкости до температуры по меньшей мере 85 градусов Цельсия, чтобы уничтожить любые микроорганизмы, и затем быстрого заполнения контейнера пастеризованной горячей жидкостью. Перед охлаждением контейнера контейнер часто подвергается манипуляциям, чтобы гарантировать, что горячая вода придет в контакт со всеми внутренними поверхностями контейнера, включая любые закрывающие средства контейнера (например, крышку). Такая манипуляция, как правило, включает в себя вращение или переворачивание контейнера, чтобы привести горячую жидкость в контакт со всеми внутренними поверхностями на время, достаточное для стерилизации внутренней части контейнера и его закрывающего средства. Когда контейнер полностью стерилизован, он затем может охлаждаться и безопасно храниться, как продукт длительного хранения, без заморозки, обычно в течение по меньшей мере нескольких месяцев.

Некоторые жидкости, например напитки, содержат твердые включения (например, частицы), а также жидкость. Включения, однако, могут скапливаться в пределах небольших частей контейнера, таких как горлышко и/или крышка бутылки. Скопление включений может помешать горячей жидкости достигнуть этих частей контейнера во время манипуляции и привести к контейнеру, который не является полностью стерилизованным. Например, одним из способов переворачивания, который, как было показано, приводит к скоплению включений в горлышке, является так называемый «лежачий способ». Лежачий способ включает в себя наклон заполненной горячей жидкостью бутылки из вертикального стоячего положения в горизонтальное лежачее положение в течение периода времени около 1-2 секунд. Бутылка остается в этом положении в течение определенного количества времени и затем поднимается назад в вертикальное стоячее положение. Другим способом переворота, который показал скопление включений в горлышке, является так называемый «переворот верблюжьего горба». Способ переворота верблюжьего горба включает в себя захват вертикальной прямостоящей бутылки посредством резинового захватного устройства и наклон бутылки, пока она не становится наклоненной на 90 градусов на свою сторону. Бутылка переносится в прямостоящее положение, когда она достигает верхней части переворота, и затем наклоняется на 90 градусов на свою сторону в противоположном направлении. Соответственно, желательно предотвратить скопление включений в частях контейнера, чтобы гарантировать правильную стерилизацию внутренней части контейнера, используя процесс горячего заполнения.

СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Целью настоящего изобретения является предоставление способов для стерилизации контейнеров горячим заполнением, предусматривающих обеспечение заполненного горячей жидкостью контейнера, содержащего жидкость и множество включений, и подвергание заполненного горячей жидкостью контейнера переворачивающей последовательности. Переворачивающая последовательность содержит по меньшей мере первый переворот контейнера до тех пор, пока основание не будет располагаться под углом до 140 градусов относительно вертикали, и происходит в течение периода времени по меньшей мере три секунды. Переворачивающая последовательность предотвращает включения от скопления в закрывающем средстве контейнера и позволяет жидкости горячего заполнения контактировать с закрывающим средством в течение времени, достаточного для стерилизации закрывающего средства.

Способы могут дополнительно включать в себя переворачивающую последовательность, содержащую по меньшей мере восемь переворачиваний, происходящую в течение периода времени по меньшей мере тридцать секунд. По выбору, переворачивающая последовательность полностью повторяется один или два раза (или по меньшей мере один раз). Жидкость может являться напитком, а включения могут являться частицами еды, такими как частицы фруктовой мякоти.

Другой задачей является обеспечение устройств для переворачивания контейнеров, содержащих средство для транспортировки множества контейнеров и ограждение для предотвращения множества контейнеров от выпадения из транспортировочного средства. Транспортировочное средство приспособлено, чтобы подвергать множество контейнеров воздействию последовательности углов по мере того как множество контейнеров транспортируются. Транспортировочное средство сконфигурировано, чтобы подвергать множество контейнеров одной или более последовательности переворачиваний, содержащих первый переворот контейнеров на угол до 180 градусов относительно вертикали, происходящий в течение периода времени по меньшей мере три секунды. Переворачивающая последовательность предотвращает скопление включений в закрывающем средстве контейнера и позволяет жидкости горячего заполнения контактировать с внутренней частью контейнера в течение времени, достаточного для стерилизации закрывающего средства.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

Фиг.1 - график примерной переворачивающей последовательности, показывающий угол переворачивания в зависимости от времени.

Фиг.2 иллюстрирует контейнеры с A по G, расположенные под различными углами относительно вертикали.

Фиг.3 иллюстрирует транспортировочное средство для устройства для переворота контейнеров и установку для конкретной переворачивающей последовательности согласно одному из вариантов осуществления изобретения.

Фиг.4 иллюстрирует вид в перспективе части транспортировочного средства, содержащей гнезда.

Фиг.5 иллюстрирует часть транспортировочного средства фиг.4 и вид сверху ограждения согласно варианту осуществления.

Фиг.6 иллюстрирует вид сбоку устройства для переворачивания контейнеров согласно другому варианту осуществления изобретения.

ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Было обнаружено, что контейнер, содержащий твердые включения, вдобавок к жидкости, может быть успешно стерилизован, используя процессы стерилизации горячим заполнением. В частности, аспекты изобретения направлены на способы и устройства для стерилизации контейнеров заполнением горячей жидкостью посредством переворачивания контейнеров на определенные последовательности углов в течение определенного периода времени. Переворачивающие последовательности выбираются с тем, чтоб включения в жидкости не скапливались в какой-либо одной части контейнера, такой как внутренняя часть горлышка или закрывающее средство контейнера. Например, стерилизация горячим заполнением часто используется с бутылками для напитков, которые, как правило, содержат часть основания, часть корпуса, часть горлышка и отдельную крышку. Относительно таких бутылок способы и устройства настоящего изобретения неожиданно предотвращают скопление включений в части горлышка или внутренней части крышки во время переворачиваний, тем самым позволяя жидкости горячего заполнения стерилизовать часть горлышка и внутреннюю часть крышки, а также остальную часть контейнера.

В варианте осуществления способ для стерилизации горячего заполнения контейнера содержит обеспечение заполненного горячей жидкостью контейнера, содержащего как жидкость, так и множество включений, расположенных внутри контейнера, и подвергание заполненного горячей жидкостью контейнера переворачивающей последовательности. В другом варианте осуществления способ для стерилизации контейнера горячим заполнением содержит обеспечение контейнера, содержащего основание и отверстие, и направление жидкости горячего заполнения, содержащей включения, в контейнер через отверстие контейнера. Также обеспечивается закрывающее средство, которое приспособлено, чтобы закрывать отверстие контейнера, и далее заполненный контейнер закрывается с помощью этого закрывающего средства. Способ также содержит расположение заполненного и закрытого контейнера вертикально прямостоящим на основании контейнера и подвергание заполненного горячей жидкостью контейнера последовательности переворачиваний.

Переворачивающая последовательность для обоих из вышеупомянутых вариантов осуществления содержит по меньшей мере первое переворачивание контейнера до тех пор, пока основание не будет располагаться под углом до 180 градусов относительно вертикали. В некоторых вариантах осуществления первое переворачивание происходит в течение периода времени по меньшей мере три секунды, и переворачивающая последовательность предотвращает скопление включений в контейнере и позволяет жидкости горячего заполнения стерилизовать контейнер.

Считается, что переворачивающая последовательность может быть выбрана для любой жидкости и содержания любых твердых включений, чтобы предоставить последовательность углов, которая приведет жидкость в контакт со всеми внутренними поверхностями контейнера, в то же время предотвращая скопление включений в каких-либо частях контейнера до степени, при которой внутренняя поверхность контейнера или закрывающего средства блокируется от стерилизации посредством жидкости. Конкретные углы и скорость, на которой контейнер поворачивается, чтобы достичь этих углов, являются важными переменными для достижения полной стерилизации контейнера. Например, жидкость, имеющая низкую вязкость, может поворачиваться быстрее, чем жидкость, имеющая высокую вязкость, так как меньше времени потребуется для содержимого контейнера, чтобы переместиться внутри контейнера при перевороте, благодаря более высокой скорости потока жидкости с низкой вязкостью.

Со ссылкой на фиг.1 предоставляется график, показывающий примерную переворачивающую последовательность для стерилизации горячим заполнением. График показывает, что изначально контейнер перевернут на ноль градусов, что соответствует контейнеру, расположенному прямостоящим, обычно на основании контейнера. Когда контейнер является бутылкой для напитка, угол переворота в ноль градусов означает, что контейнер расположен на своем основании, и его крышка указывает вертикально вверх от основания. Далее, согласно фиг.1, контейнер медленно переворачивается на 30 градусов, 60 градусов, 90 градусов, 120 градусов и 135 градусов относительно вертикали. Это переворачивание на 135 градусов происходит в течение периода времени, большего, чем три секунды. Когда контейнер повернут на 135 градусов, он остается при этом угле переворота в течение более трех секунд. Далее контейнер переворачивается назад до всего 60 градусов относительно вертикали в течение периода времени около двух секунд, а затем вновь переворачивается до угла переворота в 135 градусов в течение около двух секунд, и впоследствии удерживается при 135 градусах относительно вертикали в течение более чем еще трех секунд. Как проиллюстрировано на графике фиг.1, контейнер переворачивается между 135 градусами и 60 градусами множество раз, чтобы гарантировать достаточный контакт между жидкостью горячего заполнения и верхними частями контейнера, в то же время предотвращая включения от блокирования внутренней поверхности верхних частей контейнера.

Со ссылкой на фиг.2 показаны контейнеры с A по G, с контейнером A, расположенным прямостоящим, расположенным при нуле градусов относительно вертикали. Каждый из контейнеров В и С расположен под углами между нулем и 90 градусов относительно вертикали, в то время как контейнер D расположен под углом 90 градусов относительно вертикали. Подобным образом, каждый из контейнеров E и F расположен под углами между 90 и 180 градусов относительно вертикали, в то время как контейнер G расположен под углом в 180 градусов относительно вертикали.

Переворачивание контейнера на угол, больший чем около 90 градусов относительно вертикали, вызывает течение жидкости в верхний конец контейнера, а удерживание при этом угле предоставляет время для горячей жидкости, чтобы стерилизовать контейнер. Кроме того, переворачивание от выбранного угла назад к углу, меньшему, чем около 90 градусов, заставляет включения утекать из верхнего конца контейнера и тем самым предотвращает скопление включений в верхнем конце. Наряду с этим, для стерилизации контейнера горячим заполнением, имеющего форму, отличную от типичной бутылки для напитка, углы переворота будут выбраны, чтобы предотвратить скопление включений в какой бы то ни было узкой или маленькой области контейнера.

В варианте осуществления контейнер является бутылкой для напитка и изначально размещается прямостоящим на своем основании при нуле градусов относительно вертикали, следуя за горячим заполнением. Заполненная горячей жидкостью бутылка затем подвергается последовательности переворачиваний, в которой бутылка поворачивается между 45 и 140 градусами относительно вертикали. В альтернативных вариантах осуществления заполненная горячей жидкостью бутылка поворачивается между 0 и 180 градусами относительно вертикали, например, между 30 и 180 градусами относительно вертикали или между 60 и 135 градусами относительно вертикали.

Схожим образом с фиг.1 переворачивающая последовательность согласно некоторым вариантам осуществления изобретения содержит быстрый переворот контейнера взад и вперед между несколькими выбранными углами. По меньшей мере один из углов меньше чем 90 градусов относительно вертикали, в то время как по меньшей мере один из углов больше чем 90 градусов относительно вертикали. Иными словами, по меньшей мере один из углов больше чем ноль градусов, но меньше чем 90 градусов относительно вертикали, в то время как по меньшей мере один из углов больше чем 90 градусов, но меньше чем 180 градусов относительно вертикали.

Чередование между переворотом контейнера на углы, большие чем 90 градусов и меньшие чем 90 градусов, вызывает поток жидкости и включений по направлению к верхнему концу контейнера, а затем от верхнего конца контейнера соответственно. В варианте осуществления переворачивающая последовательность содержит переворот контейнера между углами переворота, большими чем 90 градусов и меньшими чем 90 градусов относительно вертикали по меньшей мере три раза. В другом варианте осуществления переворачивающая последовательность содержит чередование углов переворота по меньшей мере четыре раза или по меньшей мере пять раз. В некоторых вариантах осуществления вся переворачивающая последовательность повторяется один раз или два раза. В зависимости от типа контейнера и характеристик жидкости и включений переворачивающая последовательность может повторяться столько раз, сколько необходимо, чтобы достичь стерилизации заполненного горячей жидкостью контейнера. В качестве альтернативы, за первой последовательностью переворачиваний может следовать вторая переворачивающая последовательность, которая содержит углы переворота, которые отличаются от углов переворота первой последовательности.

Количество времени, используемое, чтобы повернуть контейнер, важно, чтобы успешно предотвратить включения от скопления и для достижения стерилизации контейнера. Например, если контейнер поворачивается слишком быстро, включения будут быстро перенесены по направлению верхней части контейнера и, таким образом, будут иметь высокую вероятность застревания в верхней части контейнера. Напротив, медленный переворот контейнера аналогичен сливу, и жидкость будет стремиться течь в верхнюю часть контейнера перед тем, как включения переместятся в верхнюю часть контейнера.

В варианте осуществления переворачивающая последовательность содержит изначальный переворот контейнера на угол, больший чем 90 градусов относительно вертикали в течение периода времени от 0,5 до 6,5 секунды, или от 1,0 до 6,0 секунды, или от 1,5 до 5,5 секунды, или от 2,0 до 5,0 секунды, или от 2,5 до 4,5 секунды, или от 3,0 до 4,0 секунды. Время, в течение которого контейнер удерживается при максимальном угле переворота в последовательности переворачиваний, может составлять от 0,5 до 8,5 секунды, или от 1,0 до 8,0 секунды, или от 1,5 до 7,5 секунды, или от 2,0 до 7,0 секунды, или от 2,5 до 6,5 секунды, или от 3,0 до 6,0 секунды, или от 3,5 до 5,5 секунды. Похожим образом, период времени для возвращения контейнера к меньшему углу переворота, например к углу, меньшему чем 90 градусов относительно вертикали, происходит в течение периода времени от 0,5 до 6,5 секунды, или от 1,0 до 6,0 секунды, или от 1,5 до 5,5 секунды, или от 2,0 до 5,0 секунды, или от 2,5 до 4,5 секунды, или от 3,0 до 4,0 секунды. Более того, каждый отдельный переворот контейнера на другой угол переворота может выполняться в течение периодов времени, раскрытых выше.

Как обсуждалось выше относительно фиг.1, в некоторых вариантах осуществления изобретения, когда контейнер повернут на максимальный угол последовательности переворачиваний, он остается под этим углом переворота в течение определенного периода времени, например более трех секунд. В частности, удерживание контейнера в повернутом положении в течение периода времени позволяет горячей жидкости стерилизовать внутреннюю часть верхней части контейнера. В варианте осуществления контейнер удерживается под углом, большим чем 90 градусов, в течение по меньшей мере одной секунды, или по меньшей мере двух секунд, или по меньшей мере трех секунд, или по меньшей мере четырех секунд, перед возвращением контейнера назад к углу переворота, меньшему чем 90 градусов.

В некоторых вариантах осуществления изобретения общее время для подвергания контейнера одной последовательности переворачиваний составляет по меньшей мере 30 секунд, например, от 15 до 50 секунд, или от 20 до 45 секунд, или от 25 до 40 секунд, или от 30 до 35 секунд. Соответственно, когда контейнер подвергается нескольким последовательностям переворачиваний, контейнер может претерпевать перевороты для процесса стерилизации горячего заполнения в течение нескольких минут, например, до двух минут, или до 3 минут, или до 4 минут, или до 5 минут.

Переворачивающая последовательность и время будут зависеть от нескольких факторов, таких как форма и размер контейнера, подвергаемого процессу стерилизации горячего заполнения, тип жидкости, используемой для горячего заполнения, и тип включений, присутствующих в жидкости. В варианте осуществления контейнер является бутылкой для напитка, например бутылкой из полиэтилентерефталата (PET) объемом 420 мл или 1000 мл. В альтернативных вариантах осуществления контейнер является 355-мл PET бутылкой или 240-мл стеклянной бутылкой. Типично, варианты осуществления изобретения могут применяться практически к любой PET или стеклянной бутылке с включениями.

Многие жидкости могут использоваться с процессом стерилизации горячего заполнения, например водные жидкости. Например, но не в качестве ограничения, жидкость может являться напитком, выбранным из группы, состоящей из негазированных безалкогольных напитков, готовых к употреблению напитков, кофейных напитков, чайных напитков, молочных напитков, а также жидких концентратов, ароматизированных вод, улучшенных вод, соковых напитков и напитков с ароматами соков, спортивных напитков и алкогольных продуктов. Процессы горячей стерилизации могут использоваться с жидкостями, имеющими вязкость от 0,2 сантипуаз до 200 сантипуаз, или до 100 сантипуаз, или до 50 сантипуаз, или до 25 сантипуаз. Типично, чем гуще жидкость, тем медленнее необходимо поворачивать контейнер во время одной или более последовательностей переворачиваний, чтобы позволить жидкости перетечь в верхний конец контейнера по перевороту. Вискозиметр Брукфильда и реометр HAAKE являются подходящими типами оборудования, используемого для измерения вязкости жидкости для варианта осуществления изобретения.

Включения, предоставляемые в жидкости, не особенно ограничены. В некоторых вариантах осуществления включения могут являться компонентами фруктов, например откусываемая фруктовая мякоть, фруктовые пузырьки и/или частицы фруктовой мякоти. Такие фруктовые компоненты могут включать в себя, посредством примера без ограничения, откусываемые компоненты апельсина, помело, лимона, лайма, маракуйи, танжерина, мандарина, цитрона, клементина, кумкват, королька, и их комбинации. В качестве используемого в материалах настоящей заявки, термин «откусываемый фрукт» указывает ссылкой на частички фрукта, которые ощутимо сдавливаются, когда их кусают. Компоненты фруктов, которые не являются откусываемыми, также пригодны для способов, описанных в материалах настоящей заявки, например части цитрусового эндокарпия, который является мембраной, которая разделяет цитрусовый фрукт на дольки, или небольшие фрагменты мякоти, или эндокарпия.

В некоторых вариантах осуществления включения содержат широкий диапазон форм, размеров частиц и плотностей. Специалисту в данной области техники будет понятно, что период времени, выбираемый для каждого переворота в последовательности переворачиваний, будет зависеть от скорости, с которой конкретные включения плывут внутри жидкости по перевороту заполненного горячей жидкостью контейнера. Например, включения, имеющие высокие плотности (т.е. массу на единицу объема), будут перемещаться через жидкость быстрее и достигать верхнего конца контейнера по перевороту более быстро, чем включения, имеющие более низкие плотности. Соответственно, выбираемый период времени, в течение которого следует подвергать контейнер максимальному углу переворота, будет длиннее для жидкости, содержащей частицы, имеющие более высокую плотность, чем период времени для жидкости, содержащей частицы, имеющие более низкую плотность.

Любые подходящие компоненты фрукта или овоща могут использоваться в жидкости, например, и без ограничения, любые твердые компоненты, выбранные из группы, состоящей из кокоса, алоэ веры, сливы, чернослива, финика, смородины, инжира, винограда, изюма, клюквы, ананаса, персика, банана, яблока, груши, гуавы, абрикоса, ирги ольхолистной, голубики, равнинной ягоды, степной ягоды, шелковицы, бузины, барбадосской вишни (гранатолистной мальпигии), черемухи карликовой, финика, кокоса, оливки, малины, земляники, черники, логановой ягоды, коринки, ежевики, бойзеновой ягоды, киви, вишни, черной смородины, айвы, крушины, маракуйи, терна, рябины, крыжовника, граната, хурмы, манго, ревеня, папайи, личи, лимона, апельсина, лайма, танжерина, танжело, помело, мандарина, грейпфрута, помидора, свеклы, авокадо, тыквы, тыквы крупноплодной столовой, артишока, жерухи, шпината, латука, сельдерея, огурца, цукини, цветной капусты, бобовых, брокколи, лука-порей, репчатого лука, кольраби, репы и пастернака.

Варианты осуществления изобретения содержат устройства для использования при выполнении процессов стерилизации горячего заполнения. В одном из вариантов осуществления устройство содержит средство для транспортировки множества контейнеров. Транспортировочное средство сконфигурировано, чтобы подвергать множество контейнеров последовательности углов по мере того как контейнеры транспортируются. Со ссылкой на фиг.3 проиллюстрировано транспортировочное средство 30. Транспортировочное средство 30 содержит ленту 32 транспортера, сконфигурированную, чтобы присоединяться и идти вдоль рамы (не показана), имеющей особую конструкцию. Например, согласно варианту осуществления фиг.3, конструкция, вдоль которой перемещается лента 32 транспортера, имеет форму, похожую на «S». Форма сконфигурирована с тем, чтобы каждый из множества контейнеров 34, размещенных на ленте 32 транспортера, подвергался последовательности переворачиваний. Проиллюстрированная переворачивающая последовательность начинается с контейнеров, расположенных на ленте 32 транспортера прямостоящими, под углом в ноль градусов относительно вертикали. По мере того как лента 32 транспортера перемещается в направлении стрелок на фиг.3, контейнеры 32 претерпевают первый переворот от нуля градусов относительно вертикали до угла между 90 и 180 градусов, примерно 135 градусов. Как обсуждалось выше, время, требуемое, чтобы завершить первый переворот контейнеров, выбирается согласно характеристикам контейнеров, и как жидкости, так и включений, присутствующих внутри заполненных горячей жидкостью контейнеров.

Рама транспортировочного средства сконфигурирована, чтобы затем заставлять ленту 32 транспортера продолжать перемещение под тем же самым углом переворота в течение предопределенного периода времени, чтобы позволить жидкости внутри контейнеров оставаться в контакте с верхними частями контейнера и стерилизовать верхние части контейнера. Контейнеры 34, показанные на фиг.3, являются контейнерами, каждый из которых содержит корпус 31 и горлышко 33, при этом горлышко 33 имеет меньший диаметр, чем корпус 31. Соответственно, горлышко 33 контейнера 34, в частности, претерпевает стерилизацию, в то время как контейнеры 34 удерживаются под углом переворота между 90 и 180 градусов относительно вертикали.

Чтобы увести включения из горлышек 33 контейнеров 34, лента 32 транспортера изгибается в течение периода времени, перемещая контейнеры 34 с тем, чтобы контейнеры 34 проходили через нижние углы переворота, такие как между 0 и 90 градусов относительно вертикали. Как проиллюстрировано на фиг.3, лента 32 транспортера затем проходит через несколько дополнительных переворачиваний, включая удерживание контейнеров 34 под углом переворота между 90 и 180 градусов относительно вертикали еще два раза. Типично, устройство согласно вариантам осуществления изобретения сконфигурировано, чтобы предоставлять последовательность оборотов, содержащую по меньшей мере восемь переворачиваний, при этом каждый переворот содержит пересечение линии 90 градусов относительно вертикали (т.е. перпендикулярную вертикали). В некоторых вариантах осуществления устройство напоминает американские горки, при этом контейнеры аналогичны пассажирам, а транспортировочное средство аналогично тележкам американских горок.

Со ссылкой на фиг.4 проиллюстрирована часть транспортировочного средства. В данном варианте осуществления транспортировочное средство 40 содержит множество гнезд 42, 44, 46, т.д., при этом каждое из множества гнезд сконфигурировано, чтобы содержать один или более контейнеров 41. Включение гнезд в транспортировочное средство позволяет контейнерам быть изолированными друг от друга и/или способствует стабилизации контейнеров в транспортировочном средстве при подвергании перевороту во время стерилизации горячего заполнения контейнеров.

В некоторых вариантах осуществления ограждение расположено над транспортировочным средством для предотвращения множества контейнеров от выпадения из транспортировочного средства. В одном из аспектов ограждение содержит крышку для транспортировочного средства с тем, чтобы гравитация не заставляла контейнеры выпадать из транспортировочного средства, когда контейнеры поворачиваются на угол 90 градусов или более относительно вертикали. По выбору, крышка содержит металлическую пластину. В некоторых вариантах осуществления устройство содержит изоляцию, расположенную вокруг, по меньшей мере, части транспортировочного средства и ограждения, чтобы способствовать поддержанию температуры жидкости в контейнерах во время процесса стерилизации. Например, изоляция может располагаться вокруг транспортировочного средства и ограждения по всей длине устройства или по части длины устройства. В вариантах осуществления изобретения устройство содержит средство нагревания, чтобы способствовать поддержанию температуры жидкости в контейнерах во время процесса стерилизации, в частности, когда устройство используется в холодном окружении. Такое средство нагревания может содержать любое средство, типично используемое в данной области техники, например нагревание паром. Например, в одном из аспектов устройство содержит изолированную паровую рубашку, расположенную вокруг, по меньшей мере, части транспортировочного средства и ограждения. Транспортировочное средство сконфигурировано, чтобы подвергать множество контейнеров одной или более последовательностей переворачиваний, содержащих первый переворот контейнера до тех пор, пока основание не будет располагаться под углом до 180 градусов относительно вертикали, при этом первый переворот происходит в течение периода времени по меньшей мере три секунды, и при этом переворачивающая последовательность предотвращает включения от скопления в множестве контейнеров и позволяет жидкости горячего заполнения стерилизовать множество контейнеров.

Со ссылкой на фиг.5 средство 52 ограждения расположено над транспортировочным средством 50 для предотвращения множества контейнеров от выпадения из транспортировочного средства, например, когда контейнеры подвергаются углам переворота. В частности, средство 52 ограждения фиг.5 содержит крышку, сконфигурированную, чтобы закрепляться сверху транспортировочного средства 50. Соответственно, когда средство 52 ограждения используется с транспортировочным средством 50, любые контейнеры, расположенные внутри транспортировочного средства 50, будут защищены от выпадения из транспортировочного средства 50, когда контейнеры расположены под углами, большими чем 90 градусов относительно вертикали. Главная характеристика средства ограждения согласно вариантам осуществления изобретения состоит в том, что оно будет удерживать каждую бутылку на месте достаточно жестко с тем, чтобы она не выпала из транспортера или сдвигающего устройства во время процесса переворота.

Со ссылкой на фиг.6 альтернативное устройство 60 предоставляется для использования при выполнении процессов стерилизации горячего заполнения. В данном варианте осуществления изобретения устройство 60 содержит корпус 62 и множество рук 64, расположенных на корпусе 62 и тянущихся из него перпендикулярно корпусу 62. Дополнительно устройство 60 содержит множество зажимов 66, и каждый зажим 66 сконфигурирован, чтобы прикрепляться к дальнему концу одной из рук 64 устройства 60. В таком случае один контейнер 61 удерживается одним зажимом 66. Устройство 60 выполняет стерилизацию горячего заполнения контейнеров 61 посредством вынуждения множества зажимов 66 вращаться, тем самым поворачивая множество контейнеров 61. Устройство 60 может содержать двигатель (не показано), сконфигурированный, чтобы проводить множество зажимов 66 через одну или более полных последовательностей переворачиваний, как описано выше, чтобы выполнить стерилизацию горячего заполнения контейнеров 61.

ПРИМЕРЫ

Пример 1

Соковый напиток, содержащий частицы мякоти мандарина, был приготовлен. 3400 литров напитка было нагрето до температуры 85 градусов Цельсия и поддерживалось при этой температуре в течение 30 секунд. Далее, горячий напиток был залит в 420-мл PET бутылки и закрыт. Перед охлаждением заполненные горячей жидкостью бутылки были размещены на устройстве и подвергнуты трем последовательностям переворачиваний. Каждая переворачивающая последовательность содержала переворот контейнера на углы, отмеченные на графике фиг.1. Каждая переворачивающая последовательность выполнялась в течение периода времени 36,7 секунды, в сумме - 110,1 секунды для трех последовательностей переворачиваний. Способ стерилизации был протестирован посредством проведения измерений температуры на внутренней поверхности крышек бутылок, а также выполнения микроинкубационного исследования на 30000 бутылок продукта горячего заполнения. Микроинкубационный анализ бутылок показал достижение стерильности 100% бутылок.

Сравнительный пример 2

Соковый напиток, содержащий кусочки мякоти мандарина, был приготовлен и залит в 420-мл PET бутылки согласно способу, раскрытому в примере 1. Перед охлаждением заполненные горячей жидкостью бутылки были подвергнуты процессу переворота верблюжьего горба в течение шести секунд. Способ переворота верблюжьего горба включал в себя захват вертикальной прямостоящей бутылки посредством резинового захватного устройства и наклон бутылки, пока она не стала наклоненной на 90 градусов на свою сторону. Бутылка была перенесена в прямостоящее положение, когда она достигла верхней части переворота, и затем наклонена на 90 градусов на свою сторону в противоположном направлении. Микроинкубационный анализ бутылок показал нарушение стерильности 10% бутылок.

В то время как изобретение было описано относительно конкретных примеров, включающих предпочтительные в настоящий момент варианты осуществления изобретения, специалисты в данной области техники будут понимать, что имеется много различных изменений и перестановок вышеописанных конструкций, которые попадают в пределы сущности и объема изобретения. Стоит понимать, что изобретение не ограничено в своем применении подробностями конструкций и расположений компонентов, приведенных в материалах настоящей заявки. Изменения и модификации предшествующего находятся в пределах объема настоящего изобретения. Также понятно, что изобретение, раскрытое и определенное в материалах настоящей заявки, распространяется на все альтернативные комбинации из двух или более отдельных признаков, упомянутых или очевидных из текста. Все эти различные комбинации составляют различные альтернативные аспекты настоящего изобретения. Варианты осуществления, описанные в материалах настоящей заявки, объясняют наилучшие известные варианты осуществления на практике изобретения и позволят другим специалистам в данной области техники использовать изобретение. Формула изобретения должна толковаться, как включающая альтернативные варианты осуществления до степени, допускаемой предшествующим уровнем техники. В частности, предполагается использование устройств, способов или их комбинаций для процессов стерилизации холодного заполнения, а также для других процессов, для которых желательно предотвратить скопление включений в контейнере, который содержит включения и по меньшей мере одну жидкость. Следовательно, предполагается, что такие модификации могут производиться без отклонения от сущности и объема настоящего изобретения, как определено в прилагаемой формуле изобретения.

Способ и устройство для стерилизации горячим заполнением или холодным заполнением контейнера, содержащего как жидкие, так и твердые включения. Каждое из способа и устройства предотвращают скопление включений в какой-либо области контейнера, такой как закрывающее средство контейнера, таким образом, позволяя жидкости контактировать с внутренними поверхностями контейнера в течение времени, достаточного для достижения стерилизации всего контейнера. Заполненный контейнер подвергается последовательности переворачиваний, обычно включающей в себя чередование между переворотом контейнера на угол около 60 градусов от вертикали и угол около 140 градусов от вертикали, в течение периода времени по меньшей мере 30 секунд. Устройство включает в себя средство для транспортировки контейнеров, сконфигурированное, чтобы подвергать контейнеры воздействию последовательности углов по мере того как контейнеры транспортируются, а также ограждение для предотвращения контейнеров от выпадения из транспортировочного средства. 3 н. и 19 з.п. ф-лы, 6 ил.

1. Способ для стерилизации контейнера горячим заполнением, предусматривающий:
обеспечение заполненного горячей жидкостью контейнера, имеющего часть основания и часть горлышка и содержащего жидкость горячего заполнения и множество включений, расположенных внутри контейнера; и
подвергание заполненного горячей жидкостью контейнера последовательности переворачиваний, причем последовательность переворачиваний содержит первое переворачивание контейнера до тех пор, пока основание не будет расположено под углом до 180 градусов относительно вертикали, при этом первое переворачивание происходит в течение периода времени по меньшей мере три секунды, и второе переворачивание контейнера назад к углу менее 90 градусов относительно вертикали, и при этом последовательность переворачиваний повторяется по меньшей мере один раз, предотвращает скопление включений в контейнере и позволяет жидкости горячего заполнения стерилизовать контейнер.

2. Способ по п. 1, в котором первое переворачивание переворачивает контейнер до тех пор, пока основание не будет располагаться под углом до 135 градусов относительно вертикали.

3. Способ по п. 1, в котором включения представляют собой частицы фруктовой мякоти.

4. Способ по п. 1, в котором жидкость горячего заполнения содержит напиток.

5. Способ по п. 4, в котором жидкость для горячего заполнения содержит по меньшей мере одну водную жидкость.

6. Способ по п. 1, в котором последовательность переворачиваний осуществляет закрытое устройство, выполненное для транспортировки контейнера через углы переворачиваний.

7. Способ по п. 1, в котором второе переворачивание содержит переворачивание контейнера назад до угла около 60 градусов относительно вертикали.

8. Способ по п. 7, в котором второе переворачивание происходит в течение периода времени около двух секунд.

9. Способ по п. 7, в котором последовательность переворачиваний дополнительно содержит третье переворачивание контейнера между углом около 60 градусов от вертикали и углом около 135 градусов от вертикали, при этом третье переворачивание происходит в течение периода времени около двух секунд.

10. Способ по п. 1, в котором последовательность переворачиваний содержит по меньшей мере восемь переворачиваний и происходит в течение периода времени по меньшей мере тридцать секунд.

11. Способ по п. 1, в котором первое переворачивание содержит удерживание контейнера под углом около 135 градусов относительно вертикали в течение по меньшей мере трех секунд.

12. Устройство для переворачивания контейнеров, содержащее:
средство для транспортировки множества контейнеров, причем каждый из множества контейнеров содержит часть основания и часть горлышка, причем транспортировочное средство сконфигурировано для подвергания множества контейнеров воздействию множества углов по мере перемещения множества контейнеров, и
ограждение, расположенное над транспортировочным средством, для предотвращения выпадения множества контейнеров из транспортировочного средства,
причем транспортировочное средство сконфигурировано, чтобы подвергать множество контейнеров одной или более последовательностей переворачиваний, содержащих первое переворачивание контейнера до тех пор, пока основание не будет располагаться под углом до 180 градусов относительно вертикали, при этом первое переворачивание происходит в течение периода времени по меньшей мере три секунды, и второе переворачивание контейнера назад к углу менее 90 градусов относительно вертикали, при этом последовательность переворачиваний повторяется по меньшей мере один раз, предохраняет включения от скопления в каждом из множества контейнеров и позволяет жидкости горячего заполнения стерилизовать множество контейнеров.

13. Устройство по п. 12, в котором транспортировочное средство содержит множество гнезд, в котором каждое из множества гнезд сконфигурировано, чтобы вмещать один контейнер.

14. Устройство по п. 12, в котором ограждение содержит крышку для транспортировочного средства.

15. Устройство по п. 14, в котором устройство дополнительно содержит изоляцию, расположенную вокруг по меньшей мере части транспортировочного средства и ограждения.

16. Устройство по п. 14, в котором устройство дополнительно содержит изоляционную паровую рубашку, расположенную вокруг по меньшей мере части транспортировочного средства и ограждения.

17. Устройство по п. 12, в котором каждая из одной или более
последовательностей переворачиваний содержит третье переворачивание контейнера между углом около 60 градусов от вертикали и углом около 135 градусов от вертикали, и при этом одна или более последовательностей переворачиваний происходят в течение периода времени по меньшей мере 30 секунд.

18. Устройство по п. 17, в котором каждая из одной или более последовательностей переворачиваний содержит удерживание множества контейнеров под каждым из одного или более углов в течение по меньшей мере половины секунды.

19. Устройство по п. 12, в котором транспортировочное средство сконфигурировано, чтобы транспортировать бутылки, содержащие объем, выбранный из группы, состоящей из 240 мл, 355 мл, 420 мл и 1000 мл.

20. Способ для стерилизации контейнера горячим заполнением, предусматривающий:
обеспечение контейнера, содержащего основание и отверстие;
направление жидкости для горячего заполнения, содержащей включения, в контейнер через отверстие контейнера для обеспечения контейнера горячего заполнения;
обеспечение закрывающего средства, приспособленного для закрывания отверстия контейнера;
закрывание заполненного горячей жидкость контейнера с помощью закрывающего средства;
размещение заполненного горячей жидкостью и закрытого контейнера вертикально в стоящем положении на основании контейнера; и
подвергание заполненного горячей жидкостью и закрытого
контейнера последовательности переворачиваний, причем последовательность переворачиваний содержит первое переворачивание контейнера до тех пор, пока основание не будет располагаться под углом до 180 градусов относительно вертикали, при этом первое переворачивание происходит в течение периода времени по меньшей мере три секунды, и второе переворачивание контейнера назад к углу менее 90 градусов относительно вертикали, и при этом последовательность переворачиваний повторяется по меньшей мере один раз, предотвращает скопление включений в контейнере и позволяет жидкости горячего заполнения контактировать с закрывающим средством в течение времени, достаточного, чтобы стерилизовать закрывающее средство.

21. Способ по п. 20, в котором контейнер удерживается под углом около 140 градусов относительно вертикали в течение по меньшей мере трех секунд.

22. Способ по п. 20, в котором последовательность переворачиваний содержит переворачивание контейнера между углом около 60 градусов от вертикали и углом около 135 градусов от вертикали и в котором последовательность переворачиваний происходит в течение периода времени по меньшей мере 30 секунд.