JP2020169058A - 容器の蓋を殺菌するための装置および方法 - Google Patents

Abstract

【課題】容器の蓋の殺菌を可能にするが、それにもかかわらず化学的な殺菌媒体の使用を減らし、あるいは防止する装置および方法を提供する。【解決手段】容器の蓋１０を所定の搬送経路に沿って搬送する搬送装置２と、容器の蓋１０の少なくとも一部分を殺菌するように意図される殺菌装置４とを備え、殺菌装置４は、電荷担体を発生させる電荷担体の供給源４２と、電荷担体を殺菌対象の容器の蓋の表面へと照射する放射装置４４とを有し、殺菌装置４の少なくとも１つの要素を、容器の蓋１０の内部領域へと導入することができる。【選択図】図１

Description

本発明は、容器の蓋を殺菌するための装置および方法に関する。

そのような装置および方法は、先行技術から長きにわたって知られている。過酢酸またはＨ_２Ｏ_２などの液体または気体の殺菌媒体が、通常は、容器の蓋の殺菌に使用される。これらの媒体は、容器の蓋へと適用される。

しかしながら、最近では、化学物質の使用を省き、あるいは少なくともその使用を減らす試みがなされている。したがって、一般に、容器またはプラスチックプリフォームを電子ビームによって殺菌する方法も、先行技術から知られている。

したがって、本発明の目的は、容器の蓋の殺菌を可能にするが、それにもかかわらず化学的な殺菌媒体の使用を減らし、あるいは防止さえする装置および方法を提供することである。

この目的が、本発明によれば、独立請求項の主題によって達成される。有利な実施形態および変種が、従属請求項の主題である。

容器の蓋を殺菌するための本発明による装置は、所定の搬送経路に沿って容器の蓋を搬送する搬送装置と、容器の蓋の少なくとも一部分の殺菌に好適であり、容器の蓋の少なくとも一部分を殺菌するように意図される殺菌装置とを有する。

本発明によれば、殺菌装置は、電荷担体を発生させる電荷担体の供給源と、電荷担体を殺菌対象の容器の蓋の表面へと照射する放射装置とを有する。さらに、殺菌装置の少なくとも１つの要素を、容器の蓋の内部領域へと導入することが可能である。

この場合、容器の蓋の内部領域は、プラスチック製の蓋のうちの容器の蓋の周壁によって囲まれる領域、とりわけ容器の蓋の雌ねじによって囲まれる領域であると理解される。とくには、容器の蓋の内部領域は、閉じた状態の容器において容器の口の一部分を収容する領域である。

この内部領域を完全に殺菌し、とくには容器の蓋の周囲の内壁も完全に殺菌することが、殺菌装置の少なくとも１つの要素を容器の蓋の内部領域へと導入することによって可能である。

とくには、これらの電荷担体は、電子である。これらを、例えば熱陰極によって発生させることができる。しかしながら、例えば陽子、アルファ粒子、などの他の電荷担体も考えられる。

したがって、容器の蓋の殺菌を電子の放射によって行うことが提案される。

さらに好ましい実施形態において、殺菌装置は、内側において電荷担体を移動および／または加速させる少なくとも１つの管状体または棒状体を有する。とくに好ましくは、この管状体の少なくとも１つの部分を、容器の蓋の内部へと導入することができる。とくには、この少なくとも１つの部分を、容器の蓋のうちの容器の蓋の雌ねじによって囲まれる領域へと導入することができる。

この場合、この管状体は、その長手方向に沿って実質的に一定の断面を有することが可能である。しかしながら、この管状体の端部が小さくされた断面を有し、この管状体がとくには容器の蓋へと導入される領域において小さくされた断面を有することも、可能であると考えられる。

さらなる好ましい実施形態において、装置は、電荷担体を加速し、とくには電子を加速する加速装置を有する。

さらなる好ましい実施形態において、殺菌装置は、容器の蓋の搬送経路に垂直な少なくとも１つの成分を有する移動方向にて容器の蓋に対して移動することができる放射装置を有する。とくに好ましくは、この移動方向は、容器の蓋の搬送経路に対して垂直である。この場合、この放射装置を、上述の管状体の端部に配置することができる。

この場合、とくには、殺菌装置、とりわけ放射装置を、容器の蓋に向かって移動可能とし、とくに好ましくはこれらの容器の蓋の内部へと導入可能にすることができる。このようにして、容器の蓋の雌ねじ領域の確実な殺菌も可能である。

容器の蓋は、好ましくはプラスチック製の蓋である。

好ましい実施形態において、装置は、放射装置の移動を開始させる駆動装置を有する。しかしながら、容器の蓋自体を殺菌装置に向かって移動させることも可能であろう。とくに好ましくは、装置は、放射装置の前記移動を生じさせる少なくとも１つの電気モータを有する。管状体は、以下では放出フィンガとも呼ばれる。

とくに好ましい実施形態において、管状体または放出フィンガは、電荷担体、とくには電子の管状体からの放出を可能にする出口窓を有する。この出口窓は、例えばチタン窓であってよい。とくに好ましくは、この出口窓は、１μｍよりも大きく、好ましくは２μｍよりも大きく、好ましくは３μｍよりも大きく、とくに好ましくは５μｍよりも大きい厚さを有する。とくに好ましくは、出口窓は、５０μｍ未満、好ましくは４０μｍ未満、好ましくは３０μｍ未満、好ましくは２５μｍ未満、好ましくは２０μｍ未満の厚さを有する。

さらなる好ましい実施形態においては、殺菌装置の少なくとも１つの要素を、容器の蓋の内部領域へと導入することが可能である。これは、とくには、上述の放出フィンガの端部であり、とりわけ前記出口窓も含む領域である。

放出フィンガをこの内部領域へと導入することにより、雌ねじの領域も確実に殺菌することができる。とくに、雌ねじの個々の領域が陰になることがない。

さらなる好ましい実施形態において、殺菌装置は、搬送経路に沿って並べて配置される複数の管状体または放出フィンガを有する。このようにして、並べて配置される複数の容器の蓋を、放出フィンガによって殺菌することができる。

さらなる好ましい実施形態において、殺菌装置は、容器の蓋の搬送経路に沿って固定された様相で配置される。これを、殺菌装置および／または放出フィンガについて、容器の蓋へと向かう移動および容器の蓋から遠ざかる移動が可能であり、すなわち、とくには搬送経路に垂直な移動が可能であるが、搬送方向に移動することがないことを意味すると理解することができる。

このようにして、とりわけ殺菌装置について、それらは比較的繊細な構成要素であるため、より高い信頼性を達成することができる。電子で容器の蓋を殺菌するためのいくつかの技術的手法が、出願人の内部の先行技術において既に知られている。これらの手順は、いずれの場合も、容器の蓋が固定された放射線エミッタを通り過ぎて搬送され、この放射線エミッタによって殺菌されるという原理に基づく。しかしながら、搬送の原理に基づき、蓋のねじ山が電子の放射に関して陰として機能し、いくつかの事例において充分な殺菌効果を達成できていない。

それにもかかわらず、本発明の文脈において、とくには放射の供給源を容器の蓋へと突出させ、蓋を完全に照射する可能性が提案される。

一実施形態においては、容器の蓋の搬送を周期的に行うことが可能である。したがって、特定の数の容器の蓋を、例えば殺菌装置の下方に移動させることができ、次いで搬送を停止させ、殺菌フィンガを容器の蓋へと突出させることができる。これが行われた後で、これらの容器の蓋を殺菌領域の外へと移動させることができ、容器の蓋の新たなバッチを殺菌領域へと移動させることができる。

しかしながら、殺菌装置を容器の蓋の搬送方向に移動できるように配置することも可能であると考えられる。すなわち、例えば、殺菌装置を回転可能な支持体に固定することができ、容器の蓋を保持するための保持装置もこの回転可能な支持体に配置され、したがって容器の蓋の殺菌が、容器の蓋および殺菌装置の回転中に行われる。

さらなる好ましい実施形態において、装置は、容器の蓋の外面を殺菌する殺菌装置をさらに有する。このさらなる殺菌装置も、好ましくは、電荷担体の放射によって作動し、とくには電子の放射によって作動する。しかしながら、この場合に、このさらなる殺菌装置は、容器の蓋の外側領域は陰が生じる恐れが低く、かつ殺菌に関して容器の蓋の外面は内面よりも重要でないため、容器の蓋がこのさらなる殺菌装置を通り過ぎるようなやり方で設計されてよい。

さらなる好ましい実施形態において、搬送装置は、容器の蓋を個別に搬送する。したがって、搬送される容器の蓋は、搬送の最中に互いに離れていることが好ましい。このようにして、容器の蓋の個別の殺菌が可能である。とくには、このやり方で、容器の蓋の外面領域も確実に殺菌することができる。容器の蓋は、好ましくは列にて搬送され、とくには一列で搬送される。

さらなる有利な実施形態において、殺菌装置は、回転可能な殺菌サポート上に配置される複数の管状の放射装置を有し、放射装置は、容器の蓋に対して搬送経路に沿って移動可能である。

この実施形態においては、以下でさらに詳しく説明されるように、殺菌装置または放出フィンガを、回転可能な独自の支持体上に配置し、容器の蓋を、例えばさらなる回転可能な支持体など、さらなる支持体で搬送することが、とくに提案される。したがって、とくには、殺菌装置が配置されるこの支持体は、容器の蓋を搬送するための搬送装置とは異なる。しかしながら、これに加えて、搬送装置が容器の蓋を直線的に搬送することも可能であると考えられる。

さらなる有利な実施形態において、搬送装置は、容器の蓋を殺菌装置に対して移動させるために、回転可能な支持体と、この支持体上に配置される複数の保持要素とを有する。この場合、この回転可能な支持体は、上述の殺菌サポートとは異なる。

搬送装置の回転軸と、殺菌装置または殺菌サポートの回転軸とは、好ましくは一致しない。これらの回転軸は、好ましくは互いに垂直である。

さらなる好ましい実施形態においては、放出フィンガのピッチ、とくには放出フィンガの端部における放出フィンガのピッチと、容器の蓋を保持するための保持要素のピッチとが一致する。この場合、好ましくは、殺菌サポート上に配置される放出フィンガと、個々の容器の蓋とを、歯車の様相で相互に係合させることが可能である。

この実施形態においては、容器の蓋をスターホイールに配置し、この搬送スターホイールによって搬送することが可能である。この搬送スターホイール上の適切な地点に、放射フィンガが取り付けられたディスク、すなわち上述の殺菌サポートが、この搬送スターホイールに対して（より正確には、このスターホイールの回転運動に対して）例えば９０°などの所定の角度だけ傾けられて位置する。このディスクも、好ましくは、容器の蓋のための搬送スターホイールの回転方向に回転し、とくに好ましくは回転速度に関して搬送スターホイールに合わせられる。

上述の場合には蓋の円形の経路に対して９０°にある放射フィンガの円形の経路ゆえに、放射フィンガは、短い時間のあいだそれぞれの蓋内に突出することができる。本出願の出願人は、消毒に必要な照射時間がわずか０．２秒であることを明らかにしている。

好ましくは、搬送装置の回転運動と殺菌サポートの回転運動とを互いに同期させる結合および／または同期手段が設けられる。この場合、これらの搬送装置の回転運動を、プラスチックプリフォーム用の搬送スターホイールのシャフトまたは駆動ユニットから伝達装置によって取り出すことができる。しかしながら、個別の同期した駆動部も考えられる。

さらに、放射線の放出の角度範囲を定めることも可能である。

この手順の利点は、容器の蓋を、陰を生じることなく消毒できることである。この場合、放出フィンガを、容器の蓋のための搬送スターホイールの運動を停止させる必要なく、蓋内へと突出させることができる。しかしながら、ここで、殺菌サポートのための独自の駆動部が絶対に必要というわけではない。

とくに好ましい実施形態において、装置は、容器の蓋を上述の搬送装置へと供給する供給装置を有する。

上述の容器の蓋の搬送が周期的に行われる場合、まず第一に、搬送装置に蓋を備えることができると考えられる。例えば搬送ディスクなどのそのような搬送装置が半分満たされるとすぐに、この搬送装置は停止することができ、複数の放射線エミッタを有するユニットが、上述の上昇運動を実行することができる。

上昇により、放射装置がそれぞれの容器の蓋内へと突出し、そのようにする際に、蓋を完全に殺菌する。上述のように、完全な殺菌には例えば０．２秒が必要である。したがって、機械的な運動のための時間を加えると、約０．５秒の時間となる。１時間あたり３６，０００個のボトルを出力する設備においては、例えば５つの放射装置を設けることができる。

これらの放射装置を、プラスチックプリフォームの消毒のための先行技術から知られている放射装置と同様の方法で構成することができる。

放射装置が再び持ち上げられた後に、搬送装置は再び動作を始めることができ、回転運動によって例えば閉鎖器などのさらなるユニットの方向に蓋を排出することができる。同じ動きにて、回転するスターホイールの反対側も蓋で満たすことができ、プロセスが繰り返される。

上述のように、外側の処理のために、固定されたフィンガを例えばチャネル入口に設置することができる。この場合、上述の搬送ディスクおよびフィンガ出口は、とくに好ましくは耐放射線チャンバに配置される。

さらなる好ましい実施形態において、装置は、とくには殺菌が行われる領域および／または容器の蓋の搬送経路を環境、とりわけ非殺菌環境から分離するクリーンルームを有する。この場合、このクリーンルームは、お互いに対して移動可能であるが、例えばラビリンスシールまたはいわゆるウォーターロックで封じられる壁を有することができる。このようにして、容器の蓋の殺菌が、クリーンルーム内で行われる。

さらなる好ましい実施形態において、装置は、殺菌の最中に生成される放射線、とりわけＸ線放射線を遮蔽する遮蔽ユニットを有する。

この場合、そのような遮蔽装置を、例えば個々の殺菌装置または放出フィンガの周囲に構築することができる。

さらに、本発明は、容器の蓋を殺菌するための方法であって、容器の蓋が所定の搬送経路に沿って搬送装置によって搬送され、殺菌装置によって少なくとも一部分が殺菌され、好ましくは容器の蓋の内部の少なくとも一部分が殺菌される方法に関する。

本発明によれば、殺菌装置は、電荷担体を発生させる電荷担体の供給源と、電荷担体を殺菌対象の容器の蓋の表面へと放射する放射装置とを有し、放射装置、あるいはより正確にはこの放射装置の一要素が、容器の蓋の内部へと少なくとも一時的に導入され、あるいは突出する。

とくには、上述の放出フィンガの少なくとも一部分、とりわけそれらの放出フィンガの端部が、容器の蓋内へと突出する。

したがって、方法の観点から、放射装置、とくには殺菌のための放射装置の端部が、容器の蓋の内部へと突出することも提案される。このようにして、容器の蓋の効率的な内部の殺菌が可能である。

殺菌装置は、好ましくは円形の経路上を搬送される。この場合、これらの殺菌装置の搬送経路は、好ましくは、殺菌の最中に容器の蓋の搬送経路から分岐する。

さらなる利点および実施形態は、添付の図面から明らかである。

第１の実施形態における本発明による装置の概略図を示している。 図１による装置をさらなる図にて示している。 さらなる実施形態における本発明による装置を示している。 容器の蓋および放射装置の図を示している。

図１が、容器の蓋１０を殺菌するための装置１を示している。この場合、これらの容器の蓋１０は、例えば搬送装置２の供給チャネル３２などの供給装置によって供給される。この搬送装置２は、容器の蓋１０を保持するための複数の保持要素を有する回転可能な支持体２４を有する。容器の蓋１０は、まず第一に、例えば個々の保持要素が占められるまで、搬送装置２によって運び込まれる。

全体が４で指し示されている殺菌装置が、容器の蓋１０または搬送装置２の上方に示されている。これは、複数の電荷担体供給源４２を有する。参照番号４６は、管状体に関し、この管状体の内側で、電荷担体、すなわちこの場合には電子が、出口窓の方向に加速される。これに対応し、参照番号４４は、容器の蓋への適用に役立つ電子を放出する個々の放射装置に関する。

さらに、個々の殺菌装置または放出フィンガ４４が配置される支持体２６が設けられている。この支持体２６は、個々の放出フィンガ４６、したがって放射装置４４も、移動方向Ｂに移動させることを可能にする。

容器の蓋の搬送は、ここでは、モータ２８などの駆動装置によって周期的に行われる。容器の蓋がそれぞれの殺菌位置に位置するとすぐに、放出フィンガ４６がリフト装置または支持体２６によって下げられ、容器の蓋の内部１０ａへと突出する。そこで殺菌が行われる。

次いで、放出フィンガ４６が再び持ち上げられ、容器の蓋が搬送装置２から排出されるが、これを、ここでは、とくには排出チャネル３４によって行うことができる。

参照番号５０が、殺菌領域を取り囲むクリーンルームを示している。この場合、このクリーンルーム５０はエアロックを有することができ、容器の蓋は、エアロックを介して供給され、やはりエアロックを介して再び排出される。さらに、クリーンルームにおける細菌の存在を確実に防止できるように、クリーンルームに大気圧と比べて正の圧力を作用させることが考えられる。

さらに、装置は、とくには電荷担体の単一の供給源４２または放射装置４４によって生成される電磁放射、とりわけＸ線放射を遮蔽する遮蔽装置（図示せず）を有する。

図２が、図１に示した装置の平面図を示している。ここで、搬送装置２が回転可能な支持体として設計され、容器の蓋１０を受け入れるための複数の保持要素２２を有することが、認識されるであろう。個々の放射装置または放出フィンガ４４は、全体を容器の蓋の搬送経路の方向に下降させ、再び上昇させることができる共通の支持体２７上に配置される。

参照番号５６が、とくには容器の蓋の外側の殺菌に役立つさらなる殺菌装置を示している。これは、例えば前記供給チャネル３２の下方に配置されてよい。

図３が、本発明のさらなる実施形態を概略的に示している。ここでも、複数の容器の蓋１０を搬送経路Ｔに沿って移動させる搬送装置２がやはり設けられている。さらに、複数の放出フィンガ４６が配置された殺菌サポート４５が設けられている。

参照番号６２が、個々の放出フィンガを個々の容器の蓋へとそれぞれ進入させることができるように、殺菌サポート４５が配置された駆動シャフト６４を搬送装置２に同期させる歯車を示している。

ここに図示された配置とは異なり、殺菌サポートを容器の蓋の上方に配置することも、可能であると考えられる。

参照番号２８は、ここでもやはり、搬送装置２を駆動し、したがってシャフト６４も駆動するための駆動装置を示している。

図４が、容器の蓋１０の図を示している。これは、カバー面１６、ならびに雌ねじが配置された周壁１２を有している。参照番号１０ａが、容器の蓋の内部領域を示している。

参照番号４６が、容器の蓋１０内にちょうど突出した放出フィンガを示している。参照番号４７が、放出フィンガの下端に配置された出口窓を示しており、これにより、電子を放出フィンガ４６から放出させることができる。

出願人は、出願書類に開示したあらゆる特徴を、それらが個別または組み合わせにて先行技術に対して新規である限りにおいて、本発明に不可欠であると主張する権利を留保する。さらに、それ自体が好都合であり得る特徴も個々の図に記載されていることを指摘しておく。当業者であれば、図面に記載された特定の特徴が、この図面からのさらなる特徴を取り入れなくても好都合であり得ることを、容易に理解できるであろう。さらに、当業者であれば、個々の図面または異なる図面に示されたいくつかの特徴の組み合わせからも利点がもたらされ得ることを、理解できるであろう。

１ 装置
２ 搬送装置
４ 殺菌装置
１０ 容器の蓋
１０ａ 容器の蓋の内部
１２ 周壁
１４ ねじ山
１６ カバー
２２ 保持要素
２４ 回転可能なキャリア
２６ 支持体
２７ 支持体
２８ 駆動装置、モータ
３２ 配送チャネル
３４ 排出チャネル
４２ 電荷担体の供給源
４４ 放射装置
４５ 殺菌サポート
４６ 放出フィンガ、管状体
４７ 出口窓
５０ クリーンルーム
６２ 伝達装置
６４ 駆動シャフト
Ｔ 搬送経路
Ｂ 放出フィンガの移動

Claims (10)

1. 容器の蓋（１０）を所定の搬送経路（Ｔ）に沿って搬送する搬送装置（２）と、容器の蓋（１０）の少なくとも一部分の殺菌に好適であり、容器の蓋（１０）の少なくとも一部分を殺菌するように意図される殺菌装置（４）とを備える容器の蓋（１０）を殺菌するための装置（１）であって、
   前記殺菌装置（４）は、電荷担体を発生させる電荷担体の供給源（４２）と、前記電荷担体を殺菌対象の容器の蓋の表面へと照射する放射装置（４４）とを有し、前記殺菌装置の少なくとも１つの要素を、前記容器の蓋（１０）の内部領域（１０ａ）へと導入することができる、ことを特徴とする装置（１）。
2. 前記殺菌装置（４）は、内側において前記電荷担体を加速させる管状体（４６）を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の装置（１）。
3. 前記殺菌装置（４）は、前記容器の蓋の前記搬送経路に垂直な少なくとも１つの成分を有する移動方向（Ｂ）にて前記容器の蓋に対して移動することができる放射装置（４４）を有する、ことを特徴とする請求項１に記載の装置（１）。
4. 前記殺菌装置（４）は、前記搬送経路（Ｔ）に沿って並べて配置される複数の管状体（４６）を有する、ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の装置（１）。
5. 前記殺菌装置（４）は、前記容器の蓋（１０）の前記搬送経路（Ｔ）に沿って固定された様相で配置される、ことを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の装置（１）。
6. 前記殺菌装置（４）および／または前記管状体は、前記容器の蓋の搬送方向に可動に配置される、ことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の装置（１）。
7. 前記搬送装置（２）は、前記容器の蓋を個別に搬送する、ことを特徴とする請求項１〜６のいずれか一項に記載の装置（１）。
8. 前記殺菌装置（４）は、回転可能な殺菌サポート（４５）上に配置される複数の管状の放射装置を有し、前記放射装置は、前記容器の蓋（１０）に対して前記搬送経路に沿って移動可能である、ことを特徴とする請求項１〜７のいずれか一項に記載の装置（１）。
9. 前記搬送装置（２）は、前記容器の蓋を前記殺菌装置（４）に対して移動させるために、回転可能な支持体（２４）と、前記支持体（２４）上に配置される複数の保持要素（２２）とを有する、ことを特徴とする請求項８に記載の装置（１）。
10. 容器の蓋（１０）を殺菌するための方法であって、容器の蓋が所定の搬送経路（Ｔ）に沿って搬送装置（２）によって搬送され、容器の蓋（１０）は容器の蓋（１０）の少なくとも一部分を殺菌装置（４）によって殺菌される容器の蓋（１０）を殺菌するための方法であって、
    前記殺菌装置（４）は、電荷担体を発生させる電荷担体の供給源（４２）と、前記電荷担体を殺菌対象の容器の蓋（１０）の表面へと放射する放射装置（４４）とを有し、前記殺菌装置（４４）は、前記容器の蓋（１０）の内部へと少なくとも一時的に突出する、ことを特徴とする方法。
    

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