CN104415381B - 具有维护设备的用于灭菌容器的仪器和方法 - Google Patents

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Abstract

一种用于灭菌容器(10)的仪器(1)，具有传送装置(2)和至少一个灭菌装置(4、6a、6b)，所述传送装置沿预定传送路径(P)传送待灭菌容器(10)；至少一个灭菌装置在容器(10)的传送过程中采用电荷载流子撞击容器(10)以对容器(10)进行灭菌；灭菌装置(4、6a、6b)具有用于产生电荷载流子的发生装置(42)和用于屏蔽辐射发生的屏蔽装置(20)，屏蔽装置(20)至少部分包围容器的传送路径(P)。根据本发明，屏蔽装置(20)具有第一壁(22)和第二壁(24)，所述第一壁(22)设置在邻接容器(10)的传送路径的侧部，所述第二壁(24)设置在所述容器(10)的传送路径的下方，第二壁(24)相对所述容器(10)的传送路径(P)可移动。

Description

具有维护设备的用于灭菌容器的仪器和方法
技术领域
本发明涉及一种用于灭菌容器的仪器和方法。
背景技术
在饮料生产行业领域中，经常需要对待灌装容器进行灭菌，尤其是在灌装前对这些容器进行灭菌。然而在过去，经常使用双氧水或过氧乙酸进行灭菌。在当代，更常通过辐射进行容器灭菌，尤其是采用电子或电荷载流子撞击容器来灭菌。通过电荷载流子的撞击非常有效，但是具有不良副作用，会引起不良辐射，尤其是X射线辐射。为了保护设备配件和操作员的安全，在现有技术中由此已知屏蔽塑料材料容器传送经过的传送路径，以防止X射线辐射外泄。塑料容器尤其可以是预制件和/或瓶子。
设计、构造和操作这样的完全封闭、防辐射，尤其是保护暴露于辐射中的区域的灭菌器经常涉及有关安全的需求。
这样一个仪器的安全区域，尤其是在包装部门(sector)和食品部门中的仪器，由此必须满足两个相对的要求：第一，要确保安全区域的屏蔽功能；第二，安全区域要尽可能地易于进入，特别是出于维护的目的。因此，申请者行业内针对此应用的现有技术是：提供若干个允许操作员进入的服务入口。然而，所提供的服务入口越多，就意味着必要的安全性以及监控这些连接的测控方法范围更广(extensive)。反之，提供的服务入口越少，就越难进入安全区域。
发明内容
因此，本发明的目的是首先保证有利的屏蔽效果，其次保证易于进入以便于维护。换句话说，本发明的目的是尽可能改进这种采用电荷载流子，特别是采用电子的包装灭菌装置的可接近性和安全性。这个目的通过根据本发明的独立权利要求的主题得以实现，优选实施例和改进形成从属权利要求的主题。
根据本发明的灭菌容器的仪器具有传送装置，该传送装置沿预设传送路径传送待灭菌容器。另外，所述仪器具有至少一个灭菌装置，所述至少一个灭菌装置在容器的传送过程中使用电荷载流子灭菌容器。所述灭菌装置具有产生电荷载流子的发生装置。
另外，所述仪器具有屏蔽装置，所述装置用于屏蔽辐射的发生，特别地，屏蔽在灭菌过程和/或使用电子辐射撞击塑料容器的过程中产生的辐射。此外，所述屏蔽装置至少部分地包围容器的传送路径。这个屏蔽装置可以至少部分沿所述传送路径延伸，和/或邻接容器传送路径的侧部延伸。沿传送路径延伸不意味着例如屏蔽装置与传送路径以同样的方式弯曲。例如，一个壁沿传送路径延伸是足够的，在适用的情况下这一个壁也可以具有不同的部分。也可能例如，所述壁沿直线部分延伸，以屏蔽塑料预制件弯曲的传送路径。设置在侧部意味着所述壁至少部分设置在从传送路径开始的水平面上。
优选地，所述屏蔽装置至少部分是壁，特别地是由屏蔽X射线的材料，例如足够厚度的铅制成的壁。优选地，这个壁在与传送路径垂直的至少一个方向上屏蔽塑料预制件的传送路径。然而优选地，这个壁的路线至少部分与传送路径的路线相适应。
然而此外，所述壁也可以设置为屏蔽直接由各个灭菌装置放射的X射线。优选地，所述屏蔽装置可以基本完全包围容器的传送路径(除了任意的供给开口和卸载开口)。
根据本发明，所述屏蔽装置包括第一壁和第二壁；其中第一壁设置在邻接容器的传送路径的侧部；所述第二壁设置在容器传送路径的下方，因此尤其设置在所传送的容器下方。其中，至少第二壁相对容器的(几何)传送路径可移动。优选地，所述第二壁垂直设置在所述塑料容器的传送路径下方。优选地，所述容器的传送路径是固定的。
优选地，所述壁形成隔离器，塑料容器在所述隔离器内传送。优选地，在本发明中提出构造此隔离器，由此使得所述隔离器可以全部或至少部分打开，尤其是向下打开，并优选地通过底部(floor)区域的移动运动向下打开。因此，在本例中优选地，相对于优选的固定的剩余平面，六个可能平面中仅有一个可分开。通过这种方法，可以提高设备的可接近性，以实现维护或其他类似目的；同时当隔离器处于关闭状态时可以实现有利的屏蔽效应。优选地第二壁是地壁。
因此优选地，所述仪器具有隔离器，塑料材料容器在所述隔离器内传送。其中，所述隔离器能打开，尤其是为了维护目的而打开。特别地，所述隔离器能够精确地在一个平面或一个方向打开。优选地，所述屏蔽装置或辐射屏蔽装置具有在容器沿传送路径的传送过程中固定的部分。优选地，所述辐射屏蔽装置也具有在容器沿传送路径的传送过程中可移动的部分，尤其是，相对固定部分可移动的部分。
在另一优选实施例中，所述仪器具有内部撞击装置，所述内部撞击装置用来对容器内壁的至少部分进行灭菌。优选地，所述仪器也具有外部撞击装置，所述外部撞击装置用来对容器外壁的至少部分进行灭菌。优选地，灭菌容器内壁的装置至少部分时间内具有比灭菌塑料容器外壁的外部撞击装置更低的加速电压。
优选地，塑料预制件的外部灭菌装置相对于塑料预制件的运动而固定设置。在另一优选实施例中，内部处理装置具有至少一个杆状体，所述至少一个杆状体可以由容器嘴引入到容器的内部。此外，优选地，这个内部处理装置有用于加速电荷载流子的加速装置和出口窗。所述出口窗构造成可以通过容器嘴引入塑料容器的内部。优选地，所述电荷载流子是带电粒子，特别地电子。
优选地，所述仪器具有多个这种内部处理装置。优选地，这些内部处理装置设置在可移动载体上。特别优选地，所述可移动载体是可旋转载体。
优选地，所述仪器也具有多个支撑塑料容器的支撑元件。在另一优选实施例中，至少一个内部撞击装置具有出口窗，电荷载流子尤其是电子可以从用于传导这些电荷载流子的传导室中逸出。优选地，所述出口窗是膜，特别是钛膜。优选地所述膜的厚度在6μm到20μm之间，优选地在8μm到16μm之间，特别优选地在8μm到12μm之间。
另外，第二壁可以是由一个部分构成，但也可能由几个部分构成，其中特别的，两个部分也可以彼此相对移动。在另一优选实施例中，屏蔽装置具有遮盖装置(coverdevice)；优选地，所述遮盖装置设置在塑料容器的传送路径上方，尤其是在塑料容器上方。通过这种方式所述屏蔽装置向上延伸。用语“底部”和“顶部”此处描述竖直方向。这意味着，“底部”等同于更接近地面，而“顶部”等同于更加远离地心。优选地，所述遮盖装置设置为在容器传送方向上可移动，支撑元件也可以设置在这个遮盖装置上，其中该支撑元件用于支撑塑料容器。
在另一优选实施例中，所述仪器也具有旋转装置，旋转装置在沿塑料容器纵向的传送过程中，至少部分地旋转塑料容器。优选地，所述旋转在塑料容器外表面灭菌的传送路径的至少部分发生。通过这种方式，所述容器的外表面能更均匀地灭菌。
优选地，第二壁的运动建立进入至少一个灭菌装置的通路(create access to)以用于操作员的介入。这意味着，由于第二壁的所述运动，特别地创建了服务或维护开口。特别地，创建足够大的开口，使得操作员能够通过这个开口进行维护工作。所述开口甚至可以构造成这种尺寸，使得操作员可以通过此开口进入所述仪器内。优选地，第二壁的所述运动建立了进入若干灭菌装置的通路。
优选地，第二壁的运动建立了进入所有用于容器内部灭菌的灭菌装置的通路。优选地，第二壁的运动也建立了进入所有用于容器外部灭菌的灭菌装置的通路。因此优选地，仅仅一个壁或两个壁的运动建立了进入整个仪器的通路，以用于操作员的介入和/或维护工作。
优选地，在屏蔽装置内提供屏蔽元件，仪器部件例如夹持钳、传送星形轮及其他类似部件等能通过该屏蔽装置进行灭菌。
在另一优选实施例中，所述壁至少部分形成操作人员的支撑面。这意味着，所述壁尤其适用于承载操作员的体重，例如承受高达至少150KG的物质或质量。这里可以提供驱动装置，第二壁能通过该驱动装置实现相对传送路径，尤其是相对第一壁的运动。
如上所述，优选地传送装置具有可移动载体，这个可移动载体上设置多个用于支撑容器的支撑元件。所述支撑元件可以尤其是但不完全是在预定部位，例如在容器嘴下方或在夹持环下方夹持容器的夹持钳。优选地，所述第二壁可移动尤其是可滑动，特别是相对这个可旋转载体可滑动。可移动性意味着所述壁尤其相对这个载体可移动，甚至在载体处于静止状态时，也就是尤其在所述载体特别是可旋转载体没有旋转时。
在另一优选实施例中，第二壁是可移动的，特别地在待灭菌容器的纵向方向上可移动。优选地，所述方向与塑料材料容器的传送路径垂直。特别地，所述传送路径是圆形的或者是弓形(circle segment)，所述壁可移动的方向垂直于由上述轨道形成的平面。然而，也可能，所述第二壁在与这个轨道垂直的方向，也就是与待灭菌容器的纵向垂直的方向上可移动。
优选地，用于移动第二壁的移动装置包括驱动例如主轴驱动，该驱动例如能相对第一壁降低第二壁以用于维护目的。
在另一优选实施例中，所述屏蔽装置至少部分具有第三壁，所述第三壁在邻接容器传送路径的侧部延伸。其中，所述传送路径至少部分延伸在第一壁和第三壁之间。在本例中，优选地，第一壁和第三壁形成一个通道，塑料容器在这个通道内传送。优选地，在通过这个通道的传送过程中，所述塑料容器的外表面被灭菌。
优选地，至少一个灭菌装置整合在第一和/或第三壁内。在另一优选实施例中，至少一个灭菌装置整合在第一壁内，而且至少一个灭菌装置整合在第三壁内。优选地，所述两个灭菌装置沿塑料预制件的传送路径彼此相互偏置。
在另一优选实施例中，第三壁相对第一壁可移动。这特别有利于，通过第三壁相对第一壁的运动建立到这些壁之间的通道的通路，尤其是建立到设置在这些壁内的灭菌装置的通路。
优选地，第三壁设置在第二壁也就是地壁上，和/或第三壁的运动与第二壁的运动耦合。如果第二壁由此下降，同时第三壁相对第一壁下降，因此同时第一壁和第三壁之间的通道打开。
优选地，第三壁与地面完全连接。由此壁之间的通道能够打开。优选地，第三壁在容器纵向上可移动。优选地，第一壁和第三壁之间的通道至少部分沿圆形线路延伸，特别优选地，第三壁相对于此圆形线路设置在第一壁内部。
本发明进一步指向用于处理塑料容器的方法；其中，在一个工作模式下，塑料容器沿预设的传送路径传送，并在传送过程中，通过至少一个灭菌装置采用电荷载流子撞击所述塑料容器以对所述塑料容器进行灭菌。其中，电荷载流子由电荷载流子发生装置产生并加速。其中，在塑料容器的灭菌过程中产生的任意X射线辐射由屏蔽装置屏蔽。这个屏蔽装置具有第一壁，所述第一壁至少部分沿塑料容器的传送路径延伸，和/或所述屏蔽装置在一个方向屏蔽该X射线。
根据本发明，所述屏蔽装置具有第二壁，所述第二壁形成在塑料容器的传送路径下方。在另一操作模式下，所述第二壁运动，以为操作员建立进入灭菌装置的至少一个区域的通路，尤其是进入内部区域的通路；其中塑料容器的传送路径在该内部区域中延伸。
因此优选地，形成隔离器，其中塑料容器在该隔离器中传送。其中，所述隔离器至少也由所述第二壁界定。优选地，所述屏蔽装置有两个壁，这两个壁在侧部界定了塑料容器的传送路径，上述第二壁在底部界定了所述塑料预制件或所述塑料预制件的传送路径。
在另一优选实施例中，塑料容器传送通过由至少两个侧壁和第二壁形成的传送通道以进行灭菌。第二壁的运动在传送路径下方露出开口，所述开口为操作员建立了进入灭菌装置内部区域的通路。
特别地，这个内部区域是X射线发生的区域；然而，该区域必须与外部区域相屏蔽；其中所述外部区域与该内部区域彼此划界。
特别地，所述第二模式是维护模式。
在一优选方法里，塑料容器的外壁和内壁都由电荷载流子或辐射撞击。优选地，所述电荷载流子是电子。然而也可以提供其它电荷载流子，例如阿尔法粒子或质子。电荷载流子是具有电荷的粒子。优选地，塑料容器传送的传送路径是圆形的或弓形的。特别优选地，塑料容器是能在膨胀过程膨胀成塑料容器例如塑料瓶子的塑料预制件。
附图说明
其他优点和实施例从附图中获得。附图中：
图1是用于灭菌容器的仪器的示意图；
图2是仪器处于打开状态时的示意图；以及
图3是图2中所示的仪器的详细示意图。
标号清单
1 灭菌塑料容器的仪器
10 塑料容器
22 侧壁
24 底部件(floor part)、地壁(floor wall)
25 边缘
26 侧壁
28 盖
32 供给装置
34 传送元件
35 盖壁(coverwall)
36 卸载装置
38 传送元件
42 电子发生装置
44 载体
46 支撑装置
48 杆状体
52 供给开口
54 卸载开口
60 驱动装置
62 驱动主轴
64 驱动元件
72 开口
P 传送路径
具体实施方式
图1示出了用于灭菌塑料容器10，尤其是塑料预制件的仪器1。塑料预制件10通过供给入口(未显示)和供给装置32提供给所述仪器1，其中该供给装置32此处设计为供给星形轮。然后对塑料预制件的外部进行灭菌。这些塑料预制件由圆形的传送路径部分引导经过两个外部灭菌装置6a和6b，这两个外部灭菌装置6a和6b采用电荷载流子，尤其是电子撞击塑料预制件的外表面。标号38仅概略性地指定了传送元件，例如传送星形轮，这个传送星形轮用于在塑料预制件进行外部灭菌时传送塑料预制件。这个传送元件可以具有可旋转载体；在可旋转载体上设置多个支撑装置；其中，支撑装置用于支撑塑料容器。
之后，塑料预制件通过传送元件34传送到内部灭菌装置。传送元件34可以是传送星形轮，该传送元件也使得各个塑料材料预制件10之间具有一个节距的延迟(pitchdelay)。在外部灭菌的区域中，塑料预制件的传送路径向外由壁22界定，向内则由壁26来界定。
标号4指设置在公共的可旋转载体44上的第二灭菌装置。这些第二灭菌装置各自具有杆状体，其中该杆状体可以引入塑料预制件内部，以采用电荷载流子撞击这些塑料预制件。在这些杆状体的下端具有出口窗，电荷载流子可以通过该出口窗从杆状体逸出。标号2指整个传送装置，该传送装置在这里包括上述各个传送元件。
然而，在外部灭菌和内部灭菌中都有不良X射线辐射发生；其中应该尽可能地屏蔽这些不良的X射线辐射。为此，所述仪器具有外壁22，该外壁22包围塑料预制件10的整个传送路径P。这个外壁可以例如由铅制成。辐射在顶部由盖28所屏蔽，在底部则由地壁24所屏蔽。标号36指定卸载装置，用于从仪器1上卸载已灭菌的容器10。该卸载装置36也可以构造成传送星形轮。
图2示出用于灭菌塑料预制件10的仪器1的另一视图。此图示出第一供给开口52和第二开口54：其中塑料预制件10通过第一供给开口52提供给仪器1；而已灭菌的塑料预制件通过第二开口54从仪器1卸载。在整体指定为标号20的外壳内，在工作模式下可以形成洁净室，以使塑料预制件的灭菌也在洁净状态下进行。因此，供给开口52和卸载开口54都具有锁紧元件(未显示)，该锁紧元件也用于维持这样的洁净室。
图2中示出，地壁24下降，因此仪器的内部变得容易进入以进行维护工作。显而易见，壁部分26没有与壁22一体成型，而是设置在地壁24上；其中，该壁部分26用于限界定塑料预制件朝向内部的传送路径P。通过这种方式，壁22和26之间在工作模式时相对较窄的空隙也能通过将壁22和壁26的相对移开而打开。如上所述的地壁24也用作操作员就坐或站立的平面，操作员因此可以方便地维护灭菌仪器的各个部件。标志L指底部件或地壁可以下降的移动方向。方向L优选地与传送塑料容器的纵向方向平行。另外，在地壁24和第一壁之间提供密封构件，密封构件可以安全地避免在仪器关闭或工作模式下发生的破坏性辐射的外溢。因此，例如在地壁24上提供沿侧壁方向延伸的外边缘25。在仪器关闭时，外边缘25至少部分，并优选为完全包围侧壁22。这样的边缘也可以设置在侧壁22内部。
单个灭菌装置4各自具有电子发生装置42和加速装置。加速装置用于沿电子各自的出口窗方向加速电子。此外，附图示出了杆状体48，该杆状体48可以引入塑料预制件内部。标号35指另一个固定的盖壁，该盖壁预防(X射线)辐射向上泄露。
图3是图2所示的仪器的放大图。此图示出驱动装置60，该驱动装置用于提升和降下底部件28。该驱动装置60具有驱动主轴62和驱动元件64，例如电动马达。整体上，为了提升和降下底部件，提供若干个这样的驱动装置。标号62指设置在底部件24内的开口，而标号46指支撑装置，该支撑装置用于支撑待灭菌的塑料预制件。在工作模式，塑料预制件上升，辐射指(radiation finger)因此引入塑料预制件内。当底部件24引至侧壁22时，支撑装置48能够通过开口72引入。在工作模式下，可以想象，容器通过开口72上升进入灭菌室内，这个上升运动使辐射指插入到塑料容器中。在第一操作模式(生产或灭菌)下，地壁处于上部位置，并封闭洁净室。而在第二操作模式(维护模式)下，地壁处于较低状态。维护工作结束后，在继续第一操作模式之前将对整个洁净室进行再次灭菌。优选地，这个灭菌在地壁上升后进行；其中，该地壁上升以进行地壁的维护。
申请人保留请求保护本申请文件中所公开的、在与现有技术相比具有新颖性的所有关键特征的单个或组合的权利。

Claims (9)

1.一种用于灭菌容器(10)的仪器(1)，具有传送装置(2)和至少一个灭菌装置(4、6a、6b)，所述传送装置(2)沿预定传送路径(P)传送待灭菌的容器(10)；所述至少一个灭菌装置在所述容器(10)的传送过程中采用电荷载流子撞击所述容器(10)以对所述容器(10)进行灭菌；其中，所述灭菌装置(4、6a、6b)具有发生装置(42)和屏蔽装置(20)，所述发生装置(42)用于产生电荷载流子；所述屏蔽装置(20)用于屏蔽辐射的发生，且所述屏蔽装置(20)至少部分包围所述容器的传送路径(P)；其特征在于，所述屏蔽装置(20)具有第一壁(22)和第二壁(24)，所述第一壁(22)设置在邻接所述容器(10)的传送路径的侧部，所述第二壁(24)设置在所述容器(10)的传送路径的下方，其中所述第二壁(24)是地壁且相对所述容器(10)的传送路径(P)可移动；所述第二壁(24)通过驱动装置实现相对所述第一壁(22)的运动，其中所述第二壁(24)的运动建立进入至少一个灭菌设备(4、6a、6b)的通路以用于操作员的介入。
2.根据权利要求1所述的仪器(1)，其特征在于，所述第二壁(24)至少部分构成操作员的支撑面。
3.根据权利要求1或2所述的仪器(1)，其特征在于，所述传送装置(2)具有可移动载体(34、44)，在所述可移动载体上设有多个支撑元件，所述支撑元件用于支撑所述容器(10)。
4.根据权利要求1所述的仪器(1)，其特征在于，所述第二壁(24)在待灭菌容器(10)的纵向(L)上可移动。
5.根据权利要求1所述的仪器(1)，其特征在于，所述屏蔽装置至少部分具有第三壁(26)，所述第三壁(26)在邻接所述容器(10)的传送路径(P)的侧部延伸；其中，所述传送路径(P)至少部分在所述第一壁(22)和所述第三壁(26)之间延伸。
6.根据权利要求5所述的仪器(1)，其特征在于，所述第三壁(26)相对所述第一壁(22)可移动。
7.一种用于处理塑料容器(10)的方法，其中，在工作模式下，所述塑料容器(10)沿预定传送路径传送，并在所述传送过程中，通过至少一个灭菌设备(4)采用电荷载流子撞击所述塑料容器(10)以对所述塑料容器(10)进行灭菌；其中，所述电荷载流子由电荷载流子发生装置(42)产生并加速；其中，在所述塑料容器(10)的灭菌过程中产生的X射线辐射由屏蔽装置(20)屏蔽；所述屏蔽装置(20)具有第一壁(22)，所述第一壁至少部分沿所述塑料容器的传送路径延伸；其特征在于，所述屏蔽装置(20)具有第二壁(24)，所述第二壁形成在所述塑料容器的传送路径下方；其中，在另一操作模式下，相对所述容器(10)的传送路径(P)且通过驱动装置相对所述第一壁(22)移动所述第二壁(24)，以为操作员建立进入所述灭菌设备的至少一个区域的通路。
8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，在灭菌过程中，所述塑料容器(10)通过传送通道传送；其中，所述传送通道由至少两个壁(22、26)和第二壁(24)构成；所述第二壁的运动将设置在所述传送路径下方的开口露出，操作员通过所述开口能够进入所述灭菌装置(1)的区域。
9.根据权利要求7或8所述的方法，其特征在于，所述塑料容器的内壁和外壁都采用电荷载流子撞击。
CN201410401918.7A 2013-09-06 2014-08-15 具有维护设备的用于灭菌容器的仪器和方法 Active CN104415381B (zh)

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