CN102046210A - 用于对容器关闭物灭菌的设备 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种对容器关闭物(10)灭菌的设备(1)，包括沿预先确定的传输线路(P)传输容器关闭物(10)的传输装置(2)、至少局部地包围所述传输装置(2)的腔体(4)、以及在沿所述传输路径(P)传输所述容器关闭物(10)中对容器关闭物(10)施加紫外辐射(S)的光源(8)。根据本发明，所述光源(8)被设置在所述腔体(4)外，并且所述紫外辐射被引入所述腔体(4)。
Description
本发明涉及一种用于对容器关闭物灭菌的设备，并且特备适于对塑料瓶或玻璃瓶的关闭物灭菌。
用饮料灌装容器(特别是在无菌环境下)然后用容器关闭物关闭容器，这在现有技术中是已知的。在这种情况下应当考虑这些容器关闭物不能污染产品本身。为此，已知的是在容器关闭物被附接到容器之前对容器灭菌。一种可能的灭菌是使用气体(例如H2O2蒸汽)或液体(例如消毒剂)作用于容器。但是，对于这种灭菌，需要复杂的传输、密封以及装卸装置。另外，在这种加工过程中，要使用一种昂贵的、通常不能回收的、会危及装置的使用者健康的、以及必须以相当大的代价又从容器中清除的化学制品。另一种可能的灭菌是使用灭菌辐射(特别是紫外辐射(UV辐射))作用于容器关闭物。
US 2,095,502中公开了一种灭菌设备。在该案中要被清洁的物体经受灭菌光辐射。WO 01/17891A1记载了一种灌装容器的设备，在该设备中容器在进入清洁室之前被清洁并且在该设备中也可通过放射UV辐射的辐射装置进行清洁。
DE 4407183A1公开了一种用于对容器灭菌的方法和设备。在该案中，以顺时针的方式将容器移到压力装置内位于合适地安排的一组遮蔽的UV发射器下方，所述UV发射器持久地打开。之后，UV发射器被移到瓶子内，其结果是能够进行这些容器的内部灭菌并且能再次进行清洁。
WO 02/36437A1记载了一种方法和设备，其中包装盒经受UV辐射。WO 92/18170公开了一种灭菌方法，在该方法中要被灭菌的材料经受UV辐射。
WO 03/021173A1记载了一种使用UV辐射来辐射物体的辐射设备，在该设备中为了将辐射引导至容器，可使用发射UV辐射的细长UV灯以及细长的反射体。这种设备被用于本发明设备领域内的工业应用中。
DE 20201493U1记载了一种用紫外或可见范围内的UV辐射照射(irradiate)物体的辐射设备。在该案中使用一个或多个发光二极管照亮要被照射的物体。
EP 1614630A1公开了一种用UV辐射对容器灭菌的方法和装置。特别地在该案中，应当使用UV辐射处理容器的内表面，在这种情况下来自位于容器外的UV源的UV辐射被引入容器的内部。
在这种情况下，现有技术中已知的设备具有这样的问题，即发光源是很难频繁地接近的(accessible)，因为它们占据设施内部的空间。由于即使在故障引起设施中断的情况下，UV源不可能被关闭，为了避免耗时的重启正如已知的UV源设有装置，即所谓的“百叶窗”，在中断期间屏蔽装置防止辐射发射到要被照射的物体上。没有这些屏蔽装置，要被照射的物体会经受过多的强烈辐射，因为作为设施中断的结果，它们不是移动经过辐射源，而是静止的。由于前述的屏蔽，反过来会在辐射源内出现逐渐聚集的热量，并且结果必须要有冷却装置。这些冷却装置是复杂的并且特别地在清洁或灭菌室内不期望有冷却装置，因为其卫生状况是很难监控的，并且例如在冷却风扇的情况下，在灭菌室内会出现不期望有的涡流。虽然可以通过前述WO 01/17891A1中公开的设备避免出现冷却装置，但是复杂的锁风装置(air lock)以及装入的传输装置在进入灭菌室之前必须进行辐射。
由于内部复杂的散光环境，为了防止分散的辐射，另外必须使得关闭物的传输通道是符合要求的。结果，这些通道的变化(特别是在必须将各种不同的容器关闭物施加到容器上的装置的情况下是必要的)是耗时的，并且会导致装置的操作者的生产时间的损失以及降低装置的生产力。另外，也不可能将已知的用于清洁容器的设备改变成用于清洁容器关闭物的设备，因为一方面虽然容器关闭物不需要大面积消毒，例如容器壁，但是另一方面在螺纹区域其具有非常复杂的结构，这些复杂的结构因此很难清洁的。针对上述原因，特别在灭菌室内以及特别在灭菌应用中通过UV辐射清洁容器关闭物迄今并不常见，但是流行的应用还是通过使用消毒剂。
因此本发明的目的是得到一种能简化现有技术中已知设备的设备和方法。特别地，能够取得容器关闭物的传输设备的改进的可接近性。另外，能够更加容易地实施对这些传输设备的改变。
根据本发明，这些发明目的是通过独立权利要求的主题取得，优选的实施方式和进一步的改进构成了从属权利要求的主题。
本发明对容器关闭物灭菌的设备具有沿预先确定的传输路径传输容器关闭物的传输装置。另外，所述设备具有至少在一定间距上包围传输装置的腔体以及在沿传输路径的传输中使用紫外辐射作用于容器关闭物的光源。根据本发明，光源被设置在腔体外并且紫外辐射被引入腔体的内部以及容器关闭物上，或者被导入腔体的内部。腔体至少部分地包围本发明设备，也即：根据本发明，所述设备可位于清洁或灭菌室内，正如通过本领域技术人员已知的机械保护来形成所述腔体。
因此建议光源本身应当被分别设置在腔体外或灭菌室外。这样，光源(例如特别是UV灯)可容易地实现维修和装配的目的。另外，相比现有技术，同时可在腔体外同样提供灯源的通风(aeration)，从而使得在腔体的内部不出现不期望的空气运动。
另外，也不必装入传输装置或传输通道并且占据空间，从而使得更加容易实施所述通道的改变。本发明设备因此也能容易地在现有的装置上被改进，并且不再取决于关闭物通道的大小。另外，现有技术中已知的问题-在装置中断期间会出现通过光源的废热加热所述关闭物-被最小化。在装置中断或故障的情况下，也可省略使用加工空气冷区光源。
虽然在现有技术中对于不同的光源需要不同的特殊设计，但现在可使用标准元件设置所述光源(在其定位上并不是关键的)。
优选地所述设备具有光导体，光导体将辐射从光源引导至容器关闭物。这样，可通过弯曲通道或占有通道(occupied path)将光从光源传输到容器关闭物。通过使用光导体也可降低屏蔽费用。但是，光源也可直接将光对准到灭菌容器关闭物。
另外，为了将紫外辐射耦合到光导体，设置有耦合设备。该耦合设备优选地是透镜或棱镜。
在进一步优选的实施方式中，传输装置是传输导轨或传输通道，容器关闭物优选地在重力作用下沿传输导轨或传输通道滑动。在本案中特别优选地传输导轨形成累积(back-up)区，在该累积区内所述容器关闭物一个紧接着一个地被传输。相比以顺时针方式并且在相互之间的预先确定的间距上被传输的容器的传输装置，建议在本案中容器关闭物应当被累积在累积路径的区域内，以这种方式实现容器关闭物的相对缓慢的运动，从而使得它们能被充分地灭菌，即使是临界位置，例如其内部螺纹的区域。相比对容器灭菌的设备，关闭物优选不被单独地夹紧。
在进一步优选的实施方式，所述设备具有出口装置，出口装置将光辐射直接地对准到容器关闭物上。特别地，在本案中对容器关闭物的包括螺纹的区域灭菌。优选地传输装置仅被容纳在出口装置的区域内。但是，出口装置-例如也可是透镜或棱镜-可很靠近容器从而可完全省略腔体。
在本案中，传输导轨优选地以这样一种方式引导容器关闭物，即容器关闭物的内部区域(例如也可是螺纹)面向出口装置。
在进一步优选的实施方式中，出口装置具有散射装置，该散射装置散射到达所述容器关闭物的光。这样，优选地对容器关闭物的相对大的区域灭菌。特别优选地，该散射装置也可是棱镜。但是，辐射仍然能被特别地转移到容器关闭物的临界区域。
在进一步优选的实施方式中，所述设备具有多个出口装置，通过这些出口装置源于相同光源的光速被对准到容器上，这些出口装置被设置在容器的传输路径上的不同位置。这样，能以一种特别方便的方式对传输关闭物的不同区域灭菌。在本案中，虽然在传输路径的不同区域进行灭菌，但是可使用相同的光源。这样，例如可使用第一出口装置在容器关闭物的外部边缘上对容器关闭物灭菌，而使用另外的出口装置对容器关闭物的内部区域灭菌。在本案中，优选地在所有的出口装置和光源之间设置有光导体，特别地并不排除玻璃纤维缆。
优选地，在灭菌室内传输容器关闭物并且灭菌室被腔体包围。本发明特别地适于灭菌应用，因为在这种应用中灭菌室内的区域的大小也可是小的。在本案中，腔体优选地完全将灭菌室与周围环境隔离。另外，在灭菌室内可取得与周围环境不同的压力比。
在进一步优选的实施方式中，在腔体内至少部分地不遮蔽传输装置。这意味着在该区域传输装置或通道分别是很容易接近的或分别地是很容易改变的。
本发明进一步涉及一种使用容器关闭物关闭容器的设施，其具有上文中所述的设备和设置在该设备下游的关闭装置，该关闭装置用于将容器关闭物附接至容器。该关闭装置优选地具有一个或多个关闭元件，关闭元件将容器关闭物旋转到容器上或以其他方式附接容器关闭物。
优选地用于关闭容器的关闭装置被设置在灭菌室内，在灭菌室内还设置有容器关闭物的传输装置。另外，该设施优选地具有对容器灭菌的另外的灭菌单元。该另外的灭菌单元也能被容纳在灭菌室内(在该灭菌室内也设置有传输装置)。在本案中也可使用UV辐射对容器本身灭菌。另外，可使用相同的光源对容器和容器关闭物灭菌。
本发明进一步涉及一种对容器关闭物灭菌的方法，其中沿预先确定的传输路径在腔体内传输容器关闭物，并且在该传输中通过光源使用紫外辐射作用于容器关闭物以对其灭菌。根据本发明，辐射是在腔体外产生的并且被引入腔体。优选地在对容器关闭物灭菌之后将容器关闭物附接至容器或旋到容器上。
优选地使用紫外辐射沿传输路径的多个区域作用于容器关闭物。
从附图中可看到更多的有益效果和实施方式。其中：
图1是用于说明本发明的示意图；
图2是本发明设备的详图。
图1是本发明设备1的示意图。该设备具有腔体4，在腔体4内分别形成清洁室或灭菌室20。优选地灭菌室20以完全空气密封(air-tight)或气体密封(gas-tight)的方式与周围环境25隔离。在腔体4的内部设置有传输装置2，通过传输装置2来传输容器关闭物10。在本案中，如图1所示，以这样一种方式传输容器关闭物，即可通过紫外辐射S直接照射容器关闭物的开口。
标记数字8代表光源，光源通过棱镜和光导体12将紫外辐射照射到灭菌室20内。在本案中，在腔体4内设置有开口(未示)，经过该开口光导体被引入腔体4的内部。优选地还设置有密封装置，密封装置密封光导体12和相应的腔体壁之间的过渡段。
标记数字14代表出口设备，出口设备将来自光导体12的辐射以平面的方式对准到容器关闭物10上，在这种情况下，如上所述，容器关闭物10的内部区域面向该出口装置14。
图2是本发明装置1或使用容器关闭物关闭容器50的设施30的详图。在本案中将看到，传输装置2被设计成通道的形式，在通道内关闭物(未示)能滑动。在本案中设置有该通道的垂直部分2a，在垂直部分2a内关闭物能垂直地向下滑动。优选地在该区域内还设置有累积路径，从而使得容器关闭物10在此处累积。根据本发明，也可使用任何已知的传输方法来传输关闭物，而不是通过重力的垂直传输，例如通过灭菌空气的风力(pneumatic)传输或用于机械推进关闭物的装置。
此外，如图2所示，设置有两个出口装置14，两个出口装置14被设置在传输装置2的不同区域。标记数字28代表存储单元，关闭物被储存在存储单元内并且在存储单元内关闭物被排列在一个平面。在该区域使用UV辐射的照射也可很好地适于实现对容器关闭物的灭菌。
标记P代表容器关闭物的传输路径。要注意的是，通过设置在腔体4外的相同光源供给两个出口装置14。标记数字16代表用于聚集光的棱镜。
在用于记录容器关闭物图像的图像记录装置或检测装置22之后有传输轨道。标记数字40作为整体代表关闭装置，关闭装置将容器关闭物附接到要被关闭的容器50上。标记意味着关闭装置40也被设置在腔体4内。
Claims (15)
1.一种对容器关闭物(10)灭菌的设备(1)，所述设备(1)具有沿预先确定的传输路径(P)传输所述容器关闭物(10)的传输装置(2)、至少局部地包围所述传输装置(2)的腔体(4)以及在沿传输路径(P)的传输中使用紫外辐射(S)作用于所述容器关闭物(10)的光源(8)，其特征在于，所述光源(8)被设置在所述腔体(4)外并且所述紫外辐射(8)被引入所述腔体(4)的内部。
2.根据权利要求1所述的设备(1)，其特征在于，所述设备具有将辐射从所述光源(8)引导至所述容器关闭物(10)的光导体(12)。
3.根据前述权利要求的至少一个所述的设备(1)，其特征在于，所述传输装置(2)是传输导轨，所述容器关闭物(10)在重力的作用下沿所述传输导轨滑动。
4.根据权利要求3所述的设备(1)，其特征在于，所述传输导轨形成累积区，在该累积区内所述容器关闭物(10)一个紧接着一个地被传输。
5.根据权利要求1或2所述的设备(1)，其特征在于，所述传输装置(2)是空气传输器。
6.根据权利要求1或2所述的设备(1)，其特征在于，所述传输装置(2)具有机械推进设备。
7.根据前述权利要求的至少一个所述的设备(1)，其特征在于，所述设备(1)具有出口装置(14)，该出口装置(14)将光辐射直接地对准到所述容器关闭物(10)上。
8.根据权利要求7所述的设备(1)，其特征在于，在所述出口装置(14)上设置有散射装置，该散射装置散射到达所述容器关闭物(10)的光。
9.根据权利要求7至8的至少一个所述的设备(1)，其特征在于，所述设备(1)具有多个出口装置(14)，通过这些出口装置(14)将源于相同光源(8)的辐射对准到所述容器关闭物(10)上，其中所述出口装置(14)被设置在所述容器关闭物(10)的传输路径(P)上的不同位置。
10.根据前述权利要求的至少一个所述的设备(1)，其特征在于，所述容器关闭物(10)在灭菌室(20)内被传输并且该灭菌室(20)被所述腔体(4)包围。
11.根据前述权利要求的至少一个所述的设备(1)，其特征在于，所述传输装置(2)在所述腔体(4)内至少局部地不被遮蔽。
12.一种使用容器关闭物(10)关闭容器(50)的设施(30)，所述设施(30)具有前述权利要求的至少一个所述的设备(1)以及设置在该设备(1)下游的关闭装置(40)，该关闭装置(40)用于将所述容器关闭物(40)附接至所述容器(50)。
13.根据权利要求12所述的设施(30)，其特征在于，所述关闭装置(40)被设置在所述灭菌室(20)内。
14.一种用于对容器关闭物(10)灭菌的方法，其中沿预先确定的传输路径(P)在腔体(4)内传输所述容器关闭物(10)，并且在该传输中通过光源(8)使用紫外辐射作用于所述容器关闭物(10)以对所述容器关闭物(10)灭菌，其特征在于，所述辐射是在腔体(4)外产生的并且被引入所述腔体(4)。
15.根据权利要求14所述的方法，其特征在于，所述容器关闭物(10)在被灭菌之后被附接至容器(50)。
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