SE530018C2

SE530018C2 - Sterilization method for a formed food package in packaging machine involves sterilizing two areas of inside surface of package via electron beam sterilizing devices, transporting package to filling station, and sealing package once filled

Info

Publication number: SE530018C2
Application number: SE0601298A
Authority: SE
Inventors: Anders Kristiansson; Lars Aake Naeslund; Anders Hedse Olsson
Original assignee: Tetra Laval Holdings & Finance
Priority date: 2006-06-13
Filing date: 2006-06-13
Publication date: 2008-02-12
Also published as: RU2009100836A; CN101466602A; CN101466602B; SE0601298L; BRPI0712365A2; RU2430002C2

Abstract

Two areas of an inside surface of the package (10) are sterilized by way of a respective electron beam sterilizing device for each area. The sterilizing devices are adapted to characteristics of the respective area. A respective movement between the package and each device is provided. The movement is adapted for sterilizing each area with the sterilizing devices. The package is transported to a filling station and filled with a product through an opening (14) in the package then sealed.

Description

25 30 550 018 förpackningar marknadsförs av sökanden under varumärken Tetra Aptiva® samt Tetra Top®. 25 30 550 018 packages are marketed by the applicant under the brands Tetra Aptiva® and Tetra Top®.

Delvis formade förpackningar som är öppna i den ena änden för fyllning men förseglade för att bilda en bottendel eller toppdel på den andra änden benämns vanligtvis fyllfärdiga förpackningar (eng. ready-to-ﬁll, RTF förpackningar). Härefter kommer fyllfärdi ga förpackningar att benämnas medelst ordet ”förpackningafï För att förlänga hållbarheten hos produkterna som packas är det tidigare känt att sterilisera förpackningar innan fyllningsoperationen. Beroende på hur lång hållbarhet som önskas och om distribution och lagring skall ske vid kyld eller icke- kyld temperatur kan olika nivåer av sterilisering väljas. Ordet sterilisera innefattar dock här vilken som helst nivå av rengöring och avdödning av mikroorganismer.Partially shaped packages that are open at one end for filling but sealed to form a bottom part or top part at the other end are usually referred to as ready-to-use packages (RTF packages). Hereafter, ready-to-fill packages will be referred to by the word "packaging". In order to extend the shelf life of the products being packed, it is previously known to sterilize packages before the filling operation. Depending on how long shelf life is desired and whether distribution and storage is to take place at refrigerated or non-refrigerated temperature, different levels of sterilization can be selected. However, the word sterilize here includes any level of cleaning and killing of microorganisms.

Ett sätt att sterilisera är att bestråla insidan av förpackningen medelst elektroner som avges från en elektronstråleenhet. Ett sådant sätt, samt en anordning för att uppnå sättet beskrivs i den intemationella patentpubliceringen WO 2005/002973 ingiven av sökanden, som härmed införlivas som referens.One way to sterilize is to irradiate the inside of the package with electrons emitted from an electron beam unit. Such a method, as well as a device for achieving the method, are described in the international patent publication WO 2005/002973 filed by the applicant, which is hereby incorporated by reference.

Ett exemplifierande system för att sterilisera förpackningar medelst elektronstråleteknik innefattar en elektronstrålesteriliseringsanordning för att avge en elektronstråle längs en bana. Anordningen kopplas till en elektronstrålegenerator som är kopplad till en högspärmingskälla och en anordning för glödtrådseltillförsel. Den senare omvandlar kraft från högspänningskällan till en lämplig ingångsspänning för glödtråden hos generatom. Glödtråden kan inrymmas i en vakuumkammare. Vid drift avges elektroner e' från glödtråden längs med en elektronstrålebana i en riktning mot ett mål. Ett nät kring glödtråden utnyttjas för att rikta elektronstrålen i en mer enhetlig fokusera målet.An exemplary system for sterilizing packages by electron beam technology includes an electron beam sterilizing device for emitting an electron beam along a path. The device is connected to an electron beam generator which is connected to a high voltage source and a device for filament supply. The latter converts power from the high voltage source to a suitable input voltage for the filament of the generator. The filament can be housed in a vacuum chamber. In operation, electrons e 'are emitted from the filament along an electron beam path in a direction toward a target. A net around the filament is used to direct the electron beam in a more uniform focus on the target.

Stråleabsorberingsanordningar och magnetiska fält kan även utnyttjas för att forma stråle och för att elektronstrålen mot elektronstrålen. Elektronema avgår från steriliseringsanordningen genom ett elektronutgångsfönster.Radiation absorbers and magnetic fields can also be used to form a beam and to direct the electron beam towards the electron beam. The electrons leave the sterilizer through an electron exit window.

Vid sterilisering av förpackningar har man dock funnit att det är svårt att hela elektronstrålesteriliseringsanordning. Detta på grund av de olika fonnerna hos de uppnå en jämn elektronstråldos över förpackningen medelst en fysiska delama hos förpackningen. Hörn, öppningar, öppningsanordningar, ﬂaskliknande toppdelar, bottendelar, plana väggar m.m. behöver bli tillräckligt l0 l5 20 25 30 Bšü 018 steriliserade, men företrädesvis utan att överexponeras för strålning. Det är också en kostnadsfråga. Det är att föredra att inte tvingas att utnyttja mer energi än nödvändigt.When sterilizing packages, however, it has been found that it is difficult to complete an electron beam sterilization device. This is due to the different shapes of them achieving an even electron beam dose over the package by means of a physical part of the package. Corners, openings, opening devices, ﬂ ash-like top parts, bottom parts, flat walls, etc. need to be sufficiently sterilized, but preferably without being overexposed to radiation. It is also a cost issue. It is preferable not to be forced to use more energy than necessary.

SAMMANFATTNING AV UPPFINNINGEN Ett ändamål med föreliggande uppfinning är därför att tillhandahålla ett sätt medelst elektronstrålebestrålning i en förpackningsmaskin medelst vilket det är möjligt att att sterilisera åtminstone delvis formade förpackningar uppnå en huvudsakligen jämn dos över samtliga delar hos förpackningen, m.a.o. för att uppnå en förvald steriliseringsnivå på samtliga delar av förpackningen bör förpackningen exponeras för en förvald elektronstråldos.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is therefore to provide a method by means of electron beam irradiation in a packaging machine by means of which it is possible to sterilize at least partially shaped packages to achieve a substantially even dose over all parts of the package, i.e. in order to achieve a preselected sterilization level on all parts of the package, the package should be exposed to a preselected electron beam dose.

Detta ändamål har uppnåtts medelst ett sätt som innefattar stegen: att dela åtminstone den inre ytan hos förpackningen i åtminstone två delytor som skall steriliseras, att sterilisera två av de åtminstone två delytoma genom att tillhandahålla en elektronstrålesteriliseringsanordning för var och en av de två delytoma, varvid nämnda steriliseringsanordningar är anpassade till de karakteristiska egenskaperna hos vardera av de två respektive delytoma och även genom att tillhandahålla en respektive relativ rörelse mellan förpackningen och var och en av de två elektronstrålesteriliseringsanordningarna, varvid nämnda rörelser är anpassade för sterilisering av var och en av de två respektive delytoma medelst nämnda steriliseringsanordningar och att transportera förpackningen till en fyllningsstation för fyllning av förpackningen med en produkt genom en öppning och därefter att försegla nämnda förpackning.This object has been achieved by a method comprising the steps of: dividing at least the inner surface of the package into at least two sub-surfaces to be sterilized, sterilizing two of the at least two sub-surfaces by providing an electron beam sterilizing device for each of the two sub-surfaces, wherein said sterilizing devices are adapted to the characteristics of each of the two respective sub-surfaces and also by providing a respective relative movement between the package and each of the two electron beam sterilizing devices, said movements being adapted to sterilize each of the two respective the sub-surfaces by means of said sterilizing devices and transporting the package to a filling station for filling the package with a product through an opening and then sealing said package.

På detta sätt kan en lämplig steriliseringsanordning väljas för varje delyta som skall steriliseras. Med andra ord kan steriliseringen optimeras i det att fonnen hos varje steriliseringsanordning kan anpassas till de karakteristiska egenskapema såsom fonn, storlek etc., av motsvarande delyta. Förutom att anpassa formen av steriliseringsanordningen anpassas även den relativa rörelsen mellan förpackningen och steriliseringsanordningen. Även om en steriliseringsanordning anpassas till en viss delyta kan vissa delytor behöva längre exponeringstid eller långsammare rörelse hos elektronstrålen än andra för att steriliseras tillräckligt. Genom att kombinera en anpassad steriliseringsanordning med en anpassad relativ rörelse kan steriliseringen 10 l5 20 25 30 550 018 av förpackningen göras ytterst effektiv i fråga om energi och tidsåtgång.In this way, a suitable sterilizing device can be selected for each sub-surface to be sterilized. In other words, the sterilization can be optimized in that the shape of each sterilization device can be adapted to the characteristic properties such as shape, size, etc., of the corresponding sub-surface. In addition to adapting the shape of the sterilizing device, the relative movement between the package and the sterilizing device is also adapted. Even if a sterilizing device is adapted to a certain sub-surface, some sub-surfaces may need longer exposure time or slower movement of the electron beam than others to be sufficiently sterilized. By combining an adapted sterilization device with an adapted relative movement, the sterilization of the package can be made extremely efficient in terms of energy and time.

Kombinationen gör det även möjligt att uppnå ett kostnadseffektivt steriliseringssystern.The combination also makes it possible to achieve a cost-effective sterilization system.

Enligt en för närvarande föredragen utföringsforin av uppﬁnningen består sättet vidare av steget att sterilisera ytterligare delytor genom att tillhandahålla en elektronstrålesteriliseringsanordning för var och en av delytoma, varvid nämnda steriliseringsanordningar är anpassade till de karakteristiska egenskaperna hos varje respektive delyta. Förpackningen kan delas i vilket som helst antal delytor och förpackningsmaskinen kan förses med ett motsvarande antal steriliseringsanordningar. På detta sätt kan en ytterst noggrann bestrålning av förpackningen utföras.According to a presently preferred embodiment of the invention, the method further comprises the step of sterilizing additional sub-surfaces by providing an electron beam sterilizing device for each of the sub-surfaces, said sterilizing devices being adapted to the characteristics of each respective sub-surface. The package can be divided into any number of sub-surfaces and the packaging machine can be provided with a corresponding number of sterilizing devices. In this way, an extremely accurate irradiation of the package can be performed.

Enligt ytterligare en utföringsforrn av uppﬁnningen innefattar sättet steget att dela åtminstone den inre ytan hos förpackningen på sådant sätt att de sålunda bildade delytoma överlappar varandra något. På så sätt kan det försäkras att åtminstone ingen del av insidan hos förpackningen lämnas osteriliserad. I vissa fall kan en delyta mer eller mindre helt överlappa en annan.According to a further embodiment of the invention, the method comprises the step of dividing at least the inner surface of the package in such a way that the partial surfaces thus formed overlap each other slightly. In this way it can be ensured that at least no part of the inside of the package is left unsterilized. In some cases, one sub-surface may more or less completely overlap another.

Ytterligare en utföringsforrn innefattar steget att tillhandahålla, för att sterilisera en delyta, en steriliseringsanordning som är kopplad till en elektronstråle- generator. Elektronstrålegeneratom kan inrymmas i steriliseringsanordningen för att bilda en kompakt enhet som är lätt att förﬂytta och hantera. Ännu en utföringsforrn av uppfinningen innefattar steget att tillhandahålla, för sterilisering av delytor, steriliseringsanordningar av vilka några kopplas till samma elektronstrålegenerator. Om lämpligt, kan ett antal steriliseringsanordningar kopplas till samma elektronstrålegenerator. Detta sparar utrymme och kan vara mﬂl' kostnadseffektivt än att ha en elektronstrålegenerator per steriliseringsanordning.A further embodiment comprises the step of providing, in order to sterilize a partial surface, a sterilizing device which is connected to an electron beam generator. The electron beam generator can be housed in the sterilizer to form a compact unit that is easy to surface and handle. Yet another embodiment of the invention comprises the step of providing, for sterilizing partial surfaces, sterilizing devices some of which are connected to the same electron beam generator. If appropriate, a number of sterilizers can be connected to the same electron beam generator. This saves space and can be more cost effective than having one electron beam generator per sterilizer.

Enligt ytterligare en utföringsfonn innefattar sättet steget att tillhandahålla, för sterilisering av delytor, steriliseringsanordningar varav samtliga är kopplade till samma elektronstrålegenerator.According to a further embodiment, the method comprises the step of providing, for sterilization of partial surfaces, sterilization devices, all of which are connected to the same electron beam generator.

Enligt ytterligare en utföringsfonn innefattar sättet enligt uppﬁnningen ett steg där steriliseringen av delytorna utförs medelst steriliseringsanordningar som är samtliga försedda med åtminstone ett elektronutgångsfönster för utgång av åtminstone en del av en elektronstråle som alstras medelst åtminstone en 10 15 20 25 30 52š0 018 elektronstrålegenerator. Elektronstråleutgångsfönstret utnyttjas för utmatning av elektronerna och år en viktig parameter för att anpassa steriliseringsanordningen till en viss delyta. Olika fönsterformer ger olika karakteristiska egenskaper för bestrålningen.According to a further embodiment, the method according to the invention comprises a step in which the sterilization of the partial surfaces is carried out by means of sterilization devices which are all provided with at least one electron output window for output of at least a part of an electron beam generated by at least one electron beam. The electron beam output window is used for the discharge of the electrons and is an important parameter for adapting the sterilization device to a certain partial surface. Different window shapes give different characteristic properties for the radiation.

Enligt ytterligare en utföringsforrn innefattar sättet enligt uppfinningen stegen: att tillhandahålla åtminstone en första och en andra behandlingsstation i en steriliseringskammare varvid varje station är anordnad med åtminstone en elektronstrålesteriliseringsanordning, att anordna en förpackning i den första stationen och sterilisera åtminstone en första delyta hos insidan av nämnda förpackning medelst elektronstrålesteriliseringsanordningen i nämnda första station, samt att anordna förpackningen i den andra stationen och sterilisera åtminstone en andra delyta av insidan av nämnda förpackning medelst elektronstråle- steriliseringsanordningen i nämnda andra station.According to a further embodiment, the method according to the invention comprises the steps: to provide at least a first and a second treatment station in a sterilization chamber, each station being provided with at least one electron beam sterilization device, to arrange a package in the first station and sterilize at least a first part surface inside said sterilization chamber. packaging by means of the electron beam sterilizing device in said first station, and arranging the packaging in the second station and sterilizing at least a second partial surface of the inside of said package by means of the electron beam sterilizing device in said second station.

En utföringsform innefattar ytterligare stegen av att anordna förpackningen i i åtminstone en varvid nämnda station anordnas i ytterligare station steriliseringskammaren och är försedd med åtminstone en elektronstråle- steriliseringsanordning, och att sterilisera åtminstone en delyta som innefattar en del av utsidan av förpackningen nära dess öppning. På så sätt kan återkontaminering från utsidan av förpackningen och in i förpackningen förhindras.An embodiment further comprises the steps of arranging the package in at least one wherein said station is arranged in further station the sterilization chamber and is provided with at least one electron beam sterilizing device, and sterilizing at least a partial surface comprising a part of the outside of the package near its opening. In this way, re-contamination from the outside of the package and into the package can be prevented.

Ytterligare en utföringsform innefattar vidare steget att sterilisera mer än en förpackning i varje station. På så sätt kan kapaciteten hos förpackningsmaskinen ökas.Another embodiment further comprises the step of sterilizing more than one package in each station. In this way, the capacity of the packaging machine can be increased.

KORT BESKRIVNING AV RITNINGARNA I det följande kommer en för närvarande föredragen utföringsforrn av uppfinningen att beskrivas i närmare detalj med hänvisning till bifogade ritningar, där samma hänvisningsbeteckningar har utnyttjats för lika element, och där: Fig. l schematiskt visar två delvis formade förpackningar som skall steriliseras medelst sättet enligt uppfinningen, Fig. 2 schematiskt visar ett exempliﬁerande system för att utföra sättet enligt uppfinningen, 10 15 20 25 30 530 018 Fig. 3 schematiskt visar en vy av ett antal steriliseringsanordningar som kopplas till en gemensamelektronstrålegenerator, Fig. 4 schematiskt visar en vy, delvis i genomskäming, av en steriliseringskammare som innefattar tre behandlingsstationer varav var och en är försedd med en steriliseringsanordning och en fyllningskammare, Fig. 5 schematiskt visar en vy liknande deni Fig. 4, men med två steriliseringsanordningar i varje behandlingsstation, Fig. 6a-f schematiskt visar olika utföringsforrner av steriliseringsanordningar.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS In the following, a presently preferred embodiment of the invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings, in which the same reference numerals are used for like elements, and in which: Fig. 1 schematically shows two partially shaped packages to be sterilized. by means of the method according to the invention, Fig. 2 schematically shows an exemplary system for carrying out the method according to the invention, Fig. 3 schematically shows a view of a number of sterilization devices which are connected to a common electron beam generator, Fig. 4 schematically shows a Fig. 5 schematically shows a view similar to the one in Fig. 4, but with two sterilizing devices in each treatment station, Fig. 6a -f schematically shows different embodiments of st erilators.

Varje steriliseringsanordning visas i en vy från utsidan, en vy delvis i genomskäming och en vy från den axiala änden som är försedd med utgångsfönsterkonﬁgurationen.Each sterilizing device is shown in a view from the outside, a view partly in section and a view from the axial end provided with the exit window configuration.

För enkelhets skull kommer liknande delar och detaljer i de olika utföringsforinerna att benämnas med samma hänvisningsbeteckningar.For the sake of simplicity, similar parts and details in the various embodiments will be referred to by the same reference numerals.

DETALJERAD BESKRIVNING AV FÖREDRAGNA UTFÖRINGSFORMER Fig. l visar två uttöringsfonner av delvis formade förpackningar, benämnda med hänvisningsbeteckning 10, som skall steriliseras med sättet enligt uppfinningen.DETAILED DESCRIPTION OF PREFERRED EMBODIMENTS Fig. 1 shows two desiccation molds of partially shaped packages, designated by reference numeral 10, which are to be sterilized by the method according to the invention.

Såsom nämndes inledningsvis är delvis formade förpackningar normalt förslutna i den ena änden 12 och har en öppning 14 i den andra änden. Den förslutna änden 12 kan formas såsom en bottendel eller toppdel och öppningen 14 kan vara en öppen ände av en förpackningshylsa som senare skall lörslutas, eller t.ex. en hällöppning som omges av halsen hos en öppningsanordning, som senare skall förses med skruvlock eller liknande. Förpackningsutföringsfonnen till höger i ﬁguren har en försluten bottenände och en öppning i toppänden i form av en hällöppning omgiven av en gängad hals hos en öppningsanordning. Förpackningsutföringsforrnen till vänster har en öppen (botten) ände och är försedd i den andra änden med en toppdel och en försluten öppningsanordning, 1 det följande och med hänvisning till Fig. 2 kommer en elektronstrålegenerator 16, en elektronstrålesteriliseringsanordning 18 och konceptet av elektronstrålesterilisering att beskrivas kortfattat. Elektronstrålegeneratom 16 innefattar medel för att avge en elektronstråle 20 .längs med en bana och den är kopplad till steriliseringsanordningen 18 som distribuerar strålen 20 till förpackningen lO. 10 15 20 25 30 5330 018 Normalt kopplas en elektronstrålegenerator 16 till en högspänningskälla 22 som är lämplig fór att tillhandahålla tillräcklig spänning fór att driva elektronstrålegeneratom 16 fór det avsedda ändamålet. Elektronstrålegeneratom 16 är även kopplad till en anordning fór glödtrådseltillfórsel 24 som omvandlar kraft från högspänningskällan 22 till en lämplig ingångsspänning fór glödtråden 26 hos generatorn 16. Dessutom innefattar högspänningskällan 22 en nätkontroll 28 fór kontroll av ett nät 30 hos elektronstrålegeneratom 16.As mentioned in the introduction, partially shaped packages are normally closed at one end 12 and have an opening 14 at the other end. The closed end 12 may be formed as a bottom part or top part and the opening 14 may be an open end of a packaging sleeve which is to be closed later, or e.g. a pouring opening surrounded by the neck of an opening device, which is later to be provided with screw caps or the like. The packaging embodiment on the right side of the har gure has a closed bottom end and an opening in the top end in the form of a pouring opening surrounded by a threaded neck of an opening device. The packaging embodiment on the left has an open (bottom) end and is provided at the other end with a top part and a closed opening device, in the following and with reference to Fig. 2 an electron beam generator 16, an electron beam sterilization device 18 and the concept of electron beam sterilization will be briefly described. . The electron beam generator 16 comprises means for emitting an electron beam 20 along a path and it is connected to the sterilizing device 18 which distributes the beam 20 to the package 10. 5330 018 Normally, an electron beam generator 16 is connected to a high voltage source 22 which is suitable for providing sufficient voltage to drive the electron beam generator 16 for the intended purpose. The electron beam generator 16 is also connected to a filament supply device 24 which converts power from the high voltage source 22 to a suitable input voltage for the filament 26 of the generator 16. In addition, the high voltage source 22 includes a mains control 28 for controlling a network 30 of the electron beam generator 16.

Elektronstrålegeneratorer som utnyttjas fór sterilisering av förpackningar benämns normalt lågspänningselektronstrålenheter varvid sådana enheter normalt har 300 kV. I accelerationsspänningen i storleksordningen 70-90 kV. Denna spänning resulterar i en spänning på under den beskrivna utföringsforrnen är en rörelseenergi på 70-90 keV fór varje elektron.Electron beam generators used for sterilization of packages are normally referred to as low voltage electron beam units, such units normally having 300 kV. In the acceleration voltage in the order of 70-90 kV. This voltage results in a voltage of below the described embodiment is a kinetic energy of 70-90 keV for each electron.

Glödtråden 26 kan tillverkas av volfrarn och kan inrymmas i en vakuumkammare 32. I en exempliﬁerande utfóringsform kan vakuumkammaren vara hermetiskt tillsluten. Vid drift matas en elektrisk ström genom glödtråden 26 och det elektriska motståndet hos glödtråden gör att glödtråden hettas upp till en ternperatur i storleksordningen 2000°C. Denna upphettning gör att glödtråden 26 avger ett moln av elektroner e”. Elektronema avges längs med en elektronstrålebana i en riktning mot målområdet, i detta fall en delyta i förpackningen 10. Nätet 30 som är placerat mellan glödtråden och elektronstråleutgångstönstret är försett med ett antal öppningar och utnyttjas för att rikta elektronstrålen 20 i en mer enhetlig stråle och fór att fokusera elektronstrålen 20 mot målområdet. l den visade utföringsforrnen inryms elektronstrålegeneratoranordningen i elektronstrålesteriliseringsanordningen 18. Steriliseringsanordningen 18 innefattar en som vakuumkammare vilken, i samma vakuumkammare detta fall, är vakuumkammaren 32 hos elektronstrålegeneratom 16. Steriliseringsanordningen 18 är vidare försedd med ett elektronutgängsfónster 34. Fönstret 34 kan tillverkas av en metallfolie, såsom t.ex. av titan, och kan ha en tjocklek i storleksordningen 4-12 pm.The filament 26 may be made of tungsten and may be housed in a vacuum chamber 32. In an exemplary embodiment, the vacuum chamber may be hermetically sealed. In operation, an electric current is supplied through the filament 26 and the electrical resistance of the filament causes the filament to heat up to a temperature of the order of 2000 ° C. This heating causes the filament 26 to emit a cloud of electrons e ”. The electrons are emitted along an electron beam path in a direction towards the target area, in this case a partial surface in the package 10. The net 30 located between the filament and the electron beam output pattern is provided with a number of openings and is used to direct the electron beam 20 into a more uniform beam and liner. focusing the electron beam 20 toward the target area. In the embodiment shown, the electron beam generator device is housed in the electron beam sterilizer 18. The sterilizer 18 includes one as a vacuum chamber which, in the same vacuum chamber in this case, is the vacuum chamber 32 of the electron beam generator 16. The sterilizer 18 is further provided with an electron output window 34. for example of titanium, and may have a thickness in the order of 4-12 μm.

Ett stödnât i form av aluminium eller koppar stödjer folien från insidan av elektronstrålegeneratom 16. Elektronema avgår från vakuumkammaren 32 genom utgångsfónstret 34. 10 15 20 25 30 530 018 I denna utföringsfonn har steriliseringsanordningen 18 med elektronstrålegeneratom 16 inuti formen av en cylinder med huvudsakligen cirkulärt tvärsnitt och utgångsfönstret 34 är anordnat i en första ände av cylindern.A support net in the form of aluminum or copper supports the foil from the inside of the electron beam generator 16. The electrons leave the vacuum chamber 32 through the exit window 34. In this embodiment, the sterilization device 18 with the electron beam generator 16 inside the shape of a cylinder has a substantially circular and the exit window 34 is arranged in a first end of the cylinder.

Enligt ytterligare en utföringsform som visas i Fig. 3 är elcktronstrålegeneratorn 16 och steriliseringsanordningen 18 naturligtvis kopplade till varandra, men endast steriliseringsanordningen 18 samverkar med förpackningen 10, m.a.o, är steriliseringsanordningen 18, åtminstone delvis, placerad eller förﬂyttad antingen inuti eller omkring förpackningen 10 under bestrålning. Vakuumkamrarna (ej visade utifrån) befinner sig då i förbindelse med varandra och steriliseringsanordningen 18 fungerar såsom en förlängning, eller munstycke, av elektronstrâlegeneratom 16, m.a.o. utnyttjas den för att nå de delytor hos förpackningen som skall steriliseras.According to a further embodiment shown in Fig. 3, the electron beam generator 16 and the sterilization device 18 are of course connected to each other, but only the sterilization device 18 cooperates with the package 10, i.e. the sterilization device 18 is, at least partially, placed or moved either inside or around the package 10 during irradiation. . The vacuum chambers (not shown from the outside) are then in communication with each other and the sterilization device 18 functions as an extension, or nozzle, of the electron beam generator 16, i.e. it is used to reach the parts of the package to be sterilized.

Ett stöd (ej visat) är anordnat för att uppstödja målet, d.v.s. förpackningen 10, inom målområdet. Stödet kan exempelvis utgöras av en konventionell medbringare hos en transportör som transporterar förpackningen 10 genom en steriliseringskammare. Under sterilisering av en förpackning 10 liknande den till vänster i Fig. 1 kan förpackningen 10 placeras upp och ner (m.a.o. toppdelen befinner sig nedåt) i stödet.A support (not shown) is provided to support the target, i.e. the package 10, within the target area. The support may, for example, be a conventional carrier of a conveyor which transports the package 10 through a sterilization chamber. During sterilization of a package 10 similar to the one on the left in Fig. 1, the package 10 can be placed upside down (i.e. the top part is downwards) in the support.

Vidare under sterilisering utförs en relativ rörelse mellan förpackningen 10 och steriliseringsanordningen 18. Antingen sänks steriliseringsanordningen 18 ned in i eller omkring förpackningen 10, eller höjs förpackningen 10 för att omge anordningen 18, eller rör sig båda mot varandra. För att åstadkomma detta kan stödet antingen vara stillastående eller anordnat att utföra en rörelse mot och från steriliseringsanordningen 18.Further, during sterilization, a relative movement is performed between the package 10 and the sterilizer 18. Either the sterilizer 18 is lowered into or around the package 10, or the package 10 is raised to surround the device 18, or both move toward each other. To achieve this, the support can either be stationary or arranged to perform a movement towards and from the sterilization device 18.

I den elektronstrålegeneratom 16 är medel (ej visade) anordnade för att fixera anordningen andra änden av steriliseringsanordningen 18 innefattande till ett föredraget element i omgivningen. Till exempel kan sådana medel utgöras av medel för att upphänga steriliseringsanordningen eller elektronstrålegeneratom från den inre övre väggen hos en steriliseringskamrnare med elektronstråleutgångsfönstret 34 vettande nedåt i en riktning mot förpackningen 10. Alternativt förses den andra änden med medel (ej visade) för att åstadkomma en relativ rörelse (se pilen) mellan förpackningen 10 och steriliseringsanordningen 18 för att bringa dem till ett läge 10 15 20 25 30 530 018 eller i en rörelse i vilken nämnda anordning 18 befinner sig åtminstone delvis inuti eller omkring förpackningen 10 för att behandla densamma.In the electron beam generator 16, means (not shown) are provided for fixing the device to the other end of the sterilizing device 18 comprising to a preferred element in the environment. For example, such means may be means for suspending the sterilizer or electron beam generator from the inner upper wall of a sterilization chamber with the electron beam exit window 34 facing downward in a direction toward the package 10. Alternatively, the other end is provided with means (not shown) for providing a relative movement (see arrow) between the package 10 and the sterilizing device 18 to bring them into a position or in a movement in which said device 18 is at least partially inside or around the package 10 for treating the same.

Den relativa rörelsen kan utföras på ett ﬂertal olika sätt. Till exempel kan rörelsen innefatta en långsam sänkning av steriliseringsanordningen in i förpackningen som följs av ett kort stopp och en snabb upplyﬂning ut ur förpackningen. Alternativt kan den relativa rörelsen innefatta en sänkning och höjning utan stopp. Enligt ytterligare ett alternativ utförs sänkning och höjning ytterst snabbt men med ett antal korta stopp under vägen.The relative movement can be performed in a number of different ways. For example, the movement may include a slow lowering of the sterilizer into the package followed by a short stop and a rapid warm-up out of the package. Alternatively, the relative movement may include a lowering and raising without stopping. According to another alternative, lowering and raising is carried out extremely quickly but with a number of short stops along the way.

Fig. 4 visar en steriliseringskammare 36 genom vilken förpackningar 10 transporteras i den vågräta pilens riktning för att steriliseras. För att förlänga hållbarheten hos produkter som packas är det tidigare känt att sterilisera förpackningar före fyllningsoperationen. Beroende på hur lång hållbarhet som önskas och om distribution och lagring skall utföras i kyld eller icke-kyld temperatur kan olika nivåer av sterilisering välj as. För icke-kyld temperatur föredras sterilisering till en nivå som benämns kommersiellt steril. Termen sterilisering innefattar här dock vilken som helst nivå av rengöring och avdödning av mikroorganismer.Fig. 4 shows a sterilization chamber 36 through which packages 10 are transported in the direction of the horizontal arrow to be sterilized. In order to extend the shelf life of products that are packed, it is previously known to sterilize packages before the filling operation. Depending on how long shelf life is desired and whether distribution and storage are to be performed in refrigerated or non-refrigerated temperature, different levels of sterilization can be selected. For non-cooled temperature, sterilization to a level called commercially sterile is preferred. However, the term sterilization here includes any level of cleaning and killing of microorganisms.

Figuren visar även en fyllningskammare 38. Förpackningarna 10 transporteras till fyllningskammaren 38 efter att de har steriliserats i steriliseringskammaren 36. Fyllningskainmaren 38 är försedd med åtminstone en fyllningsstation 40 för fyllning av förpackningarna 10 med produkt genom en öppning därav. Såsom nämndes tidigare kan öppningen antingen vara en ännu öppen ände hos förpackningen eller en del av en ännu ej försluten öppningsanordning, såsom t.ex. en hällningsöppning som omges av en hals.The figure also shows a filling chamber 38. The packages 10 are transported to the filling chamber 38 after they have been sterilized in the sterilization chamber 36. The filling chamber 38 is provided with at least one filling station 40 for filling the packages 10 with product through an opening thereof. As mentioned earlier, the opening can either be a still open end of the package or a part of a not yet closed opening device, such as e.g. a pouring opening surrounded by a neck.

Nämnda fyllningsstation 40 kan utgöras av en del av vilken som helst lämplig typ av fyllningssystem för förpackningar. T.ex. kan ett linjärt fyllningssystem eller ett rotationsfyllningssystern utnyttjas. Fyllningssystemet kommer ej att beskrivas i närmare detalj.Said filling station 40 may be part of any suitable type of filling system for packages. For example. a linear filling system or a rotary filling system can be used. The filling system will not be described in more detail.

Steriliseringssättet enligt uppfinningen innefattar stegen att dela åtminstone den inre ytan av förpackningen 10 i åtminstone två delytor som skall steriliseras. Var och en av delytoma steriliseras medelst en respektive elektronstråle- steriliseringsanordning 18. Genom att utnyttja ett antal steriliseringsanordningar 18 och behandla förpackningen 10 en delyta åt gången kan varje steriliseringsanordning 10 15 20 25 30 530 018 10 18 anpassas till de karakteristiska egenskaperna, såsom förrn och storlek, hos delytan skall huvudsakligen kan optimeras för delytan den skall bestråla, d.v.s. den kommer att som steriliseras. Detta betyder att varje steriliseringsanordning 18 anpassas för att tillhandahålla en elektronstråle 20, eller del därav, i en bana som är anpassad för den specifika delyta som skall steriliseras. För detta jändamål förses med elektronstrålesteriliseringsanordningar 18 för de åtminstone två delytoma. u steriliseringskammaren 36 åtminstone tva En delyta definieras här såsom den yta eller de ytor av en förpackning för vilka en steriliseringsanordning är anpassad. Uppdelningen i olika delytor kan utföras på vilket som helst lämpligt sätt. T.ex. kan en delyta ha formen av en förpackningsbottendel. Ytterligare en delyta kan ha formen av en ytdel som omger förpackningens insida. Ytterligare en delyta kan ha formen av en öppningsanordning eller förpackningstoppdel. Fördelningen är dock ej nödvändigtvis begränsad av de fysiska delarna av en förpackning. En delyta kan exempelvis utgöras av en del av botten och en del av den nedre änden av den inre mantelytan. Ytterligare en delyta kan tex. utgöras av en öppningsanordning och en toppdel av förpackningen. Ännu en delyta kan exempelvis utgöras av en mantelyta och en bottendel av en förpackning.The method of sterilization according to the invention comprises the steps of dividing at least the inner surface of the package 10 into at least two sub-surfaces to be sterilized. Each of the sub-surfaces is sterilized by means of a respective electron beam sterilizing device 18. By utilizing a number of sterilizing devices 18 and treating the package 10 one sub-surface at a time, each sterilizing device 10 can be adapted to the characteristic properties, such as size, of the part surface should be mainly optimized for the part surface it is to irradiate, ie it will be sterilized. This means that each sterilization device 18 is adapted to provide an electron beam 20, or part thereof, in a path adapted for the specific sub-surface to be sterilized. For this purpose, electron beam sterilizers 18 are provided for the at least two sub-surfaces. u sterilization chamber 36 at least two A sub-surface is defined here as the surface or surfaces of a package for which a sterilization device is adapted. The division into different sub-surfaces can be performed in any suitable way. For example. a sub-surface can have the shape of a packaging bottom part. Another part surface may have the shape of a surface part surrounding the inside of the package. Another partial surface may be in the form of an opening device or packaging top part. However, the distribution is not necessarily limited by the physical parts of a package. A sub-surface can for instance consist of a part of the bottom and a part of the lower end of the inner mantle surface. Another sub-surface can e.g. consists of an opening device and a top part of the package. Another sub-surface can, for example, consist of a mantle surface and a bottom part of a package.

Förpackningsdelama och ytorna som inbegripes i en delyta behöver ej vara sammanhängande eller förbundna med varandra, de kan vara helt skilda från varandra. Antalet olika steriliseringsanordningar som behövs beror på antalet olika delytor som finns i förpackningen.The packaging parts and the surfaces included in a partial surface do not have to be continuous or connected to each other, they can be completely different from each other. The number of different sterilization devices needed depends on the number of different parts available in the package.

Delytorna kan åtminstone delvis överlappa varandra för att säkerställa att ingen del av förpackningen ges en för låg elektronstråldos. I vissa fall kan en delyta vara mer eller mindre helt överlappande en annan. Det kommer senare att beskrivas en steriliseringsanordning som är anpassad för sterilisering av ett övre delområde av en förpackning. Dosen över ett öppningsoniråde vid toppdelen kan dock behöva utökas medelst ytterligare en steriliseringsanordning för att bli tillräckligt steriliserad.The sub-surfaces can at least partially overlap each other to ensure that no part of the package is given a too low electron beam dose. In some cases, one sub-surface may be more or less completely overlapping another. A sterilizing device adapted for sterilizing an upper sub-area of a package will be described later. However, the dose over an opening zone at the top may need to be increased by an additional sterilizer to be adequately sterilized.

Den andra delytan kommer då att helt överlappa den första.The second sub-surface will then completely overlap the first.

Varje steriliseringsanordning 18 konﬁgureras för optimal bestrålning av den delyta som den har tilldelats att bestråla. Sårdragen hos steriliseringsanordningen 18 som kan modifieras för att uppnå de olika bestrålningskarakteristika som behövs för de olika delytoma är exempelvis formen och storleken hos steriliseringsanordningen 10 15 20 25 30 530 018 ll 18 och antalet elektronstråleutgångsfönster 34 och deras positionering och form. För att ytterligare ändra de karakteristiska särdragen hos elektronstrålen 20 kan glödtråden 26 och nätkontrollen 30 modiﬁeras.Each sterilizer 18 is configured for optimal irradiation of the partial surface it has been assigned to irradiate. The features of the sterilizer 18 that can be modified to achieve the different irradiation characteristics needed for the different sub-surfaces are, for example, the shape and size of the sterilizer 10 and the number of electron beam output windows 34 and their positioning and shape. To further change the characteristics of the electron beam 20, the filament 26 and the mesh controller 30 can be modified.

Vidare konﬁgureras den relativa rörelsen mellan förpackningen 10 och steriliseringsanordningen 18, som visas schernatiskt medelst lodräta pilari Fig. 4, för optimal bestrålning tillsammans med steriliseringsanordningen 18.Furthermore, the relative movement between the package 10 and the sterilizing device 18, which is shown schernatically by means of vertical pillars Fig. 4, is configured for optimal irradiation together with the sterilizing device 18.

I den exempliﬁerande utföringsformen som beskrivs i Fig. 4 förses steriliseringskarnmaren 36 med en första och en andra behandlingsstation I, II.In the exemplary embodiment described in Fig. 4, the sterilization core 36 is provided with a first and a second treatment station I, II.

Senare kommer det att beskrivas att ytterligare en, i detta fall en tredje, station III även är anordnad i steriliseringskammaren 36.Later it will be described that another, in this case a third, station III is also arranged in the sterilization chamber 36.

Den första stationen I utgörs av en station i vilken en första delyta hos förpackningen 10 skall steriliseras och den andra stationen II utgörs av en station i vilken en andra delyta av förpackningen 10 skall steriliseras. Var och en av nämnda stationer I, II innefattar en elektronstrålesteriliseringsanordning 18 för att sterilisera varje respektive delyta.The first station I consists of a station in which a first partial surface of the package 10 is to be sterilized and the second station II consists of a station in which a second partial surface of the package 10 is to be sterilized. Each of said stations I, II comprises an electron beam sterilization device 18 for sterilizing each respective sub-surface.

Steriliseringsanordningarna 18 i stationerna enligt Fig. 4 kan antingen vara separata steriliseringsanordningar som var och en är kopplad till varsin 16 kan då inryrnrnas i vakuumkammaren 32 hos steriliseringsanordningen 18. Alternativt kopplas elektronstrålegenerator. Elektronstrålegeneratorn steriliseringsanordningarna 18 till en gemensam elektronstrålegenerator 16, såsom visas i Fig. 3. För klarhetens skull bör det dock observeras att stationerna ivFig. 3 visas såsom försedda med andra steriliseringsanordningar än de som visas i Fig. 4.The sterilizing devices 18 in the stations according to Fig. 4 can either be separate sterilizing devices each connected to each other 16 can then be housed in the vacuum chamber 32 of the sterilizing device 18. Alternatively, electron beam generator is connected. The electron beam generator sterilizes the devices 18 to a common electron beam generator 16, as shown in Fig. 3. For the sake of clarity, however, it should be noted that the stations ivFig. 3 are shown as being provided with sterilizing devices other than those shown in Fig. 4.

I utföringsforrnen enligt Fig. 4 utnyttjas den första stationen I för att sterilisera en del yta som innefattar insidan hos en toppdel och insidan hos en stängd öppningsanordning. Den andra stationen II utnyttjas för att sterilisera en delyta i form av den yta som omger förpackningens insida.In the embodiment according to Fig. 4, the first station I is used to sterilize a part of the surface which comprises the inside of a top part and the inside of a closed opening device. The second station II is used to sterilize a partial surface in the form of the surface surrounding the inside of the package.

Steriliseringsanordningen 18 i den första stationen I kommer att beskrivas i närmare detalj senare med hänvisning till Fig. 6a. Den innefattar ett plant utgångsfönster för att åstadkomma en bred cirkulär stråle som lärnpligen utnyttjas för att bestråla en delyta i forrn av t.ex. en kupolliknande förpackningstoppdel.The sterilization device 18 in the first station I will be described in more detail later with reference to Fig. 6a. It comprises a flat exit window to provide a wide circular beam which is dutifully used to irradiate a partial surface in the form of e.g. a dome-like packaging top part.

Steriliseringsanordningen 18 i den andra stationen II, som kommer att beskrivas senare med hänvisning till Fig. 6d, är försedd med multipla 10 15 20 25 30 550 018 12 elektronstråleutgångsfönster som är anordnade för att skapa en elektronstråle som lämpligen utnyttjas för bestrålning av exempelvis en cirkulär mantelyta hos en förpackning 10.The sterilization device 18 in the second station II, which will be described later with reference to Fig. 6d, is provided with multiple electron beam output windows which are arranged to create an electron beam which is suitably used for irradiating, for example, a circular jacket surface of a package 10.

Såsom nämndes tidigare innefattar steriliseringskammaren 36 även en ytterligare tredje station III för att sterilisera åtminstone en del av utsidan av förpackningen 10 nära en öppning därav innan fyllning av förpackningen 10. En sådan steriliseringsanordning 18 kommer att beskrivas i närmare detalj senare med hänvisning till Fig. 6f.As mentioned earlier, the sterilization chamber 36 also includes a further third station III for sterilizing at least a portion of the outside of the package 10 near an opening thereof before filling the package 10. Such a sterilizing device 18 will be described in more detail later with reference to Fig. 6f. .

En förpackning 10, anordnad med dess toppdel riktad nedåt, anländer till steriliseringskammaren 36 till vänster i Fig. 4 och transporteras till den första behandlingsstationen I. I den första behandlingsstationen I sänks den första steriliseringsanordningen 18 ner ett lämpligt avstånd in i förpackningen 10 från det visade höjda läget, och bestrålar den första delytan hos förpackningen 10. Delytan utsätts för bestrålning under en förvald tidsperiod, varvid tidsperioden beror på den relativa rörelsen mellan förpackningen 10 och steriliseringsanordningen 18. Efter den förvalda tidsperioden höjs steriliseringsanordningen 18 åter och förpackningen 10 transporteras till den andra behandlingsstationen II där den andra delytan bestrålas medelst steriliseringsanordningen 18 i nämnda station II. Steriliseringsanordningen 18 sänks och höjs på ett liknande sätt. Den relativa rörelsen, och därigenom bestrålningsexponeringstiden, kan vara liknande eller annorlunda än i den första stationen.A package 10, arranged with its top part facing downwards, arrives at the sterilization chamber 36 on the left in Fig. 4 and is transported to the first treatment station I. In the first treatment station I the first sterilization device 18 is lowered a suitable distance into the package 10 from the shown elevated position, and irradiates the first sub-surface of the package 10. The sub-surface is exposed to irradiation for a preselected period of time, the time period depending on the relative movement between the package 10 and the sterilizer 18. After the preselected period, the sterilizer 18 is raised again and the package 10 is transported to the second the treatment station II where the second partial surface is irradiated by means of the sterilization device 18 in said station II. The sterilizer 18 is lowered and raised in a similar manner. The relative motion, and thus the radiation exposure time, may be similar or different than in the first station.

Efter den andra behandlingsstationen II transporteras förpackningen till den tredje stationen III i vilken en delyta i förrn av åtminstone en del av utsidan av förpackningen 10, nära den öppna änden därav, steriliseras för att förhindra Likaledes steriliseringsanordningen 18 omkring den öppna änden 12 av förpackningen 10 och återkontaminerin g av sänks insidan hos förpackningen. förpackningen steriliseras under en förutbestämd tid. Steriliseringsanordningen 18 höjs därefter of steriliseringen av förpackningen 10 är avsiutad. Förpackningen 10 år därefter färdig att matas fram till nästa kammare, fyllningskarnmaren 38, för att fyllas. Efter fyllning förseglas förpackningen 10. I detta fall förseglas förpackningen 10 i det att den öppna änden 12 av förpackningshylsan klärns och förseglas tvärgående medelst värme på ett konventionellt sätt. 10 15 20 25 30 530 018 13 Enligt en altemativ utföringsfonn, där förpackningen steriliseras och fylls genom en hällöppning vid förpackningens toppdel, se förpackningen till höger i Fig. 1, innefattar förseglingsproceduren steget att förse halsen, omgivande hällöppningen, med ett membran och/eller lock, såsom t.ex. ett skruvlock.After the second treatment station II, the package is transported to the third station III in which a partial surface in front of at least a part of the outside of the package 10, near the open end thereof, is sterilized to prevent likewise the sterilizing device 18 around the open end 12 of the package 10 and recontamination of the inside of the package is lowered. the package is sterilized for a predetermined time. The sterilizer 18 is then raised and the sterilization of the package 10 is completed. The package is then 10 years ready to be fed to the next chamber, the filling jar 38, to be filled. After filling, the package 10 is sealed. In this case, the package 10 is sealed in that the open end 12 of the packaging sleeve is cleared and sealed transversely by heat in a conventional manner. According to an alternative embodiment, where the package is sterilized and filled through a pouring opening at the top part of the package, see the package on the right in Fig. 1, the sealing procedure comprises the step of providing the neck, surrounding the pouring opening, with a membrane and / or lids, such as e.g. a screw cap.

Fig. 5 visar en andra utföringsforin av steriliseringskammaren 36 i Fig. 4.Fig. 5 shows a second embodiment of the sterilization chamber 36 in Fig. 4.

Enligt denna andra utföringsforrn anordnas behandlingsstationer som var och en innefattar mer än en elektronstrålesteriliseringsanordning 18 av samma typ. På så sätt är det möjligt att sterilisera ﬂer än en förpackning åt gången i varje station.According to this second embodiment, treatment stations are provided which each comprise more than one electron beam sterilization device 18 of the same type. In this way, it is possible to sterilize more than one package at a time in each station.

Företrädesvis kan steriliseringsanordningama 18 kopplas till en gemensam elektrongenerator liknande den som visas i Fig. 3. Förpackningsmaskinen behöver åstadkomma dubbelindexenng av förpackningarna, m.a.o. en förpackning 10 som är vid första steriliseringsanordningcn 18 i forsta stationen I transporteras direkt till den första steriliseringsanordningen 18 i den andra stationen II. 1 det följande kommer ett antal steriliseringsanordningar 18 att beskrivas med olika elektronstråleegenskaper på grund av, t.ex., olika former och konﬁgurationer hos fönstret.Preferably, the sterilizing devices 18 can be connected to a common electron generator similar to that shown in Fig. 3. The packaging machine needs to provide double indexing of the packages, i.e. a package 10 which is at the first sterilizing device 18 in the first station I is transported directly to the first sterilizing device 18 in the second station II. In the following, a number of sterilizing devices 18 will be described with different electron beam properties due to, for example, different shapes and configurations of the window.

En första steriliseringsanordning 18, visad i Fig. 6a, uppvisar en cylindrisk, cirkulär kropp 42 av en storlek som motsvarar storleken hos en förpackning med cirkulärt tvärsnitt. Den cylindriska kroppen 42 omger en elektronstrâlegenerator 44 och glödtråden samt nätkontrollen hos generatorn visas schematiskt i figuren. Vid en axiell ände hos den cylindriska kroppen anordnas ett elektronstråleutgångsfönster 46.A first sterilizing device 18, shown in Fig. 6a, has a cylindrical, circular body 42 of a size corresponding to the size of a package of circular cross-section. The cylindrical body 42 surrounds an electron beam generator 44 and the filament and mains control of the generator are shown schematically in the figure. At an axial end of the cylindrical body, an electron beam output window 46 is provided.

Enligt denna utföringsforrn är fönstret 46 plant, cirkulärt och av en storlek som huvudsakligen motsvarar den cirkulära änden hos kroppen 42. Glödtråden kan antingen vara ringforrnig eller i formen av en rak linje. Nätet är anpassat att rikta elektronstrålen 20 i en mer enhetlig strâle, och för fokusering av elektronstrålen 20 mot utgångsfönstret 46 på ett sätt som gör att elektronstrålen lämnar fönstret huvudsakligen genom hela dess yta eller genom valda delar därav. Denna konfiguration används lämpligen för att bestråla t.ex. en delyta i form av en plan bottendel hos en förpackning. Steriliseringsanordningen 18 sänks då ner i förpackningen från en öppen toppände hos förpackningen, eller förpackningen höjs för att omge steriliseringsanordningen. Alternativt kan derma steriliseringsaiiordning 18 utnyttjas för att bestråla en delyta i form av en cirkulär symmetrisk eller 10 15 20 25 30 530 018 14 kupolliknande förpackningstoppdel. Steriliseringsanordningen 18 sänks då ner in i förpackningen från en öppen bottendel av förpackningen, eller förpackningen höjs för att omge steriliseringsanordningen l8. Alternativt bildas delytan av både en botten och en inre mantelyta hos en förpackning. Den relativa rörelsen kan då innefatta en långsam sänkning av steriliseringsanordningen och ett kort stopp nära förpackningens botten.According to this embodiment, the window 46 is flat, circular and of a size substantially corresponding to the circular end of the body 42. The filament may be either annular or in the form of a straight line. The network is adapted to direct the electron beam 20 in a more uniform beam, and to focus the electron beam 20 towards the exit window 46 in a manner that causes the electron beam to leave the window substantially through its entire surface or through selected portions thereof. This configuration is suitably used to irradiate e.g. a partial surface in the form of a flat bottom part of a package. The sterilizer 18 is then lowered into the package from an open top end of the package, or the package is raised to surround the sterilizer. Alternatively, this sterilizing device 18 can be used to irradiate a partial surface in the form of a circular symmetrical or dome-like packaging top part. The sterilizer 18 is then lowered into the package from an open bottom portion of the package, or the package is raised to surround the sterilizer 18. Alternatively, the sub-surface is formed by both a bottom and an inner jacket surface of a package. The relative movement may then include a slow lowering of the sterilizing device and a short stop near the bottom of the package.

En andra steriliseringsanordning 18, visad i Fig. 6b, är huvudsakligen liknande den första, men kroppen 42 är försedd med ett smalt, cirkulärt munstycke 50. Elektronstråleutgångsfönstret 46 placeras i en av de axiella ändama och är plant och cirkulärt. Steriliseringsanordningen 18 kan utnyttjas för att bestråla förpackningar såsom flaskor med en smal öppen ände genom vilken steriliseringsanordningen behöver sänkas och höjas. En konﬁguration liknande denna kan även utnyttjas för att förstärka elektronstrålen 20 i ett givet område såsom över ett litet område i form av exempelvis öppningar eller törslutningar och andra oj ämnheter. Det bör förstås att fomxen hos munstycket kan vara annan än cirkulär, t.ex. kan den vara kvadratisk, fyrkantig, trekantig, oval eller ha någon annan form.A second sterilizer 18, shown in Fig. 6b, is substantially similar to the first, but the body 42 is provided with a narrow, circular nozzle 50. The electron beam exit window 46 is located at one of the axial ends and is flat and circular. The sterilizer 18 can be used to irradiate packages such as bottles with a narrow open end through which the sterilizer needs to be lowered and raised. A configuration similar to this can also be used to amplify the electron beam 20 in a given area such as over a small area in the form of, for example, openings or dry closures and other irregularities. It should be understood that the shape of the nozzle may be other than circular, e.g. it can be square, square, triangular, oval or have any other shape.

En tredje steriliseringsanordning 18, som visas i Fig. 6c, är också huvudsakligen liknande den första steriliseringsanordningen i dess grundkonstruktion men är försedd med multipla utgångsfönster 46 anordnade i en konforrnad konfrgurering för att skapa en bred cirkulär stråle 20 med förstärkt dos i varje fönsters 46 riktning. Om fyra fönster 46 är anordnade, såsom visas, utnyttjas steriliseringsanordningen 18 lämpligen för att bestråla en symmetrisk, fyrkantig förpackning med hörn. För att erhålla en enhetlig dos på insidan av förpackningen anordnas fönstren företrädes att vetta mot hömen. Denna konﬁguration är även lämplig för bestrålning av en cirkulär inre mantelyta. Järnföit med konfigurationen i den första steriliseringsanordningen kommer denna konfiguration att bli snabbare när den steriliserar mantelytan hos cylindriska förpackningar, eftersom den genomsnittliga elektronbanelängden är kortare.A third sterilizer 18, shown in Fig. 6c, is also substantially similar to the first sterilizer in its basic construction but is provided with multiple exit windows 46 arranged in a conformal configuration to create a wide circular jet 20 with reinforced dose in the direction of each window 46. . If four windows 46 are provided, as shown, the sterilizer 18 is suitably used to irradiate a symmetrical, square package with corners. In order to obtain a uniform dose on the inside of the package, the windows are preferably arranged facing the corner. This configuration is also suitable for irradiating a circular inner mantle surface. Iron-fed with the configuration of the first sterilizer, this configuration will be faster when it sterilizes the jacket surface of cylindrical packages, because the average electron path length is shorter.

En fjärde steriliseringsanordning 18, som visas i Fig. 6d, är huvudsakligen liknande den förra och år också försedd med multipla fönster 46. Fönstren 46 är anordnade i mantelytan hos den cylindriska cirkulära kroppen 42. Ett fönster 46 kan även anordnas i kroppens ände. Elektronstrålen 20 som skapas sprids både nedåt och 10 15 20 25 30 5230 018 15 åt sidan och steriliseringsanordningen 18 utnyttjas lämpligen för att bestråla en delyta som innefattar både en huvudsakligen plan förpackningsbottendel och en inre mantelyta hos förpackningen.A fourth sterilizing device 18, shown in Fig. 6d, is substantially similar to the previous one and is also provided with multiple windows 46. The windows 46 are arranged in the mantle surface of the cylindrical circular body 42. A window 46 may also be arranged at the end of the body. The electron beam 20 created is scattered both downwards and to the side and the sterilizing device 18 is suitably used to irradiate a sub-surface comprising both a substantially flat packaging bottom part and an inner jacket surface of the package.

En femte steriliseringsanordning 18, som visas i Fig. 6e, är huvudsakligen försedd med ett axiellt fyrkantigt plant elektronstråleutgångsfönster 46. Storleken hos fönstret 46 är större än tvärsnittet hos liknande den första, men är den cirkulära kroppen 42. Därför förses den med fönstret 46 anordnade änden med en iläns 52. Änden hos flänsen 52 som är kopplad till den cirkulära kroppen 42 är cirkulär och änden som anordnas med fönstret 46 är fyrkantig. Nätet är anpassat för att fokusera elektronstrålen 20 mot utgångstönstret 46 på ett sätt som gör att elektronstrålen 20 lämnar fönstret 46 huvudsakligen genom hela dess yta eller valda delar därav. Denna konﬁguration utnyttjas lämpligen för att bestråla en delyta i form av en fyrkantig bottendel av en förpackning eller en fyrkantig inre yta hos en förpackning. Alternativt uppvisar fönstret 46 annan form, såsom elliptisk eller korsfonnad, för bestrålning av förpackningar av motsvarande förrn.A fifth sterilizer 18, shown in Fig. 6e, is substantially provided with an axially square planar electron beam exit window 46. The size of the window 46 is larger than the cross section of similar to the first, but is the circular body 42. Therefore, it is provided with the window 46 the end of a flange 52. The end of the flange 52 connected to the circular body 42 is circular and the end provided with the window 46 is square. The network is adapted to focus the electron beam 20 towards the exit pattern 46 in a manner that causes the electron beam 20 to leave the window 46 substantially through its entire surface or selected portions thereof. This configuration is suitably used to irradiate a partial surface in the form of a square bottom part of a package or a square inner surface of a package. Alternatively, the window 46 has another shape, such as elliptical or cross-shaped, for irradiating packages of the corresponding form.

En sjätte steriliseringsanordning 18, som visas i Fig. 6f, är huvudsakligen liknande de tidigare anordningama men med skillnaden att den lämpligen kan utnyttjas för bestrålning av icke plana former. Vid ena änden av den cirkulära kroppen 42 anordnas en trattliknande del 54. Bredden hos den trattliknande delen 54 ökar i riktningen bort från kroppen 42. På insidan av den trattliknande delen 54 anordnas multipla elektronutgångsfönster 46 i en konformation 56. Konformationen 56 avsmalnar i riktningen mot kroppen 42. På så sätt kan utgångsiönstren 46 förflyttas nära en förpackningsyta även om ytan har en utbuktande form eller om den är försedd med en utstickande öppningsanordning. Företrädesvis kan en delyta i formen av utsidan av en ﬂaskliknande toppdel av en förpackning bestrålas medelst denna anordning. Vidare kan koppar också bestrålas.A sixth sterilizing device 18, shown in Fig. 6f, is substantially similar to the previous devices but with the difference that it can be suitably used for irradiating non-planar shapes. At one end of the circular body 42 a funnel-like part 54 is arranged. The width of the funnel-like part 54 increases in the direction away from the body 42. On the inside of the funnel-like part 54 multiple electron exit windows 46 are arranged in a conformation 56. The conformation 56 tapers in the direction of the body 42. In this way, the exit patterns 46 can be moved close to a packaging surface even if the surface has a bulging shape or if it is provided with a protruding opening device. Preferably, a partial surface in the form of the outside of an ash-like top part of a package can be irradiated by means of this device. Furthermore, copper can also be irradiated.

I metoden enligt föreliggande uppﬁnning kan exempelvis åtminstone den första och andra steriliseringsanordningen utnyttjas för att sterilisera en förpackning liknande den till vänster i Fig. 1. Den första steriliseringsanordningen steriliserar en delyta som innefattar mantelytan och toppdelytan, medan den andra steriliseringsanordningen ger en extra förstärkning till en delyta i förrn av insidan hos öppningsanordningen. Den sjätte steriliseringsanordningen kan tillsättas för att lO l5 20 25 550 018 16 sterilisera en delyta som innefattar en del av den yttre ytan av förpackningen nära öppningen 14. Den relativa rörelsen anpassas till varje delyta. Även om föreliggande uppfinning har beskrivits med avseende på för närvarande föredragna utföringsforiner bör det förstås att olika modifikationer och ändringar kan göras utan att frångå uppfinningens ändamål och ram såsom de definieras i de bifogade patentkraven.In the method of the present invention, for example, at least the first and second sterilizing devices may be used to sterilize a package similar to the one on the left in Fig. surface in front of the inside of the opening device. The sixth sterilizing device may be added to sterilize a sub-surface comprising a portion of the outer surface of the package near the opening 14. The relative movement is adapted to each sub-surface. Although the present invention has been described with respect to presently preferred embodiments, it is to be understood that various modifications and changes may be made without departing from the scope and scope of the invention as defined in the appended claims.

Enligt .ytterligare en utföringsform kombineras två behandlingsstationer. T.ex. den första och andra stationen anordnas vid samma läge för att sterilisera förpackningen först med en elektronstrålesteriliseringsanordning av den första stationen och sedan steriliseras förpackningen med en elektronstråle- steriliseringsanordning av den andra stationen. Förpackningen transporteras inte någonstans mellan strâldoserna, utan steriliseringsanordningarna förﬂyttas istället en gång under ett förpackningsstopp eller är anordnade tillsammans. I exemplet enligt Fig. 4 kan det exempelvis istället vara två steriliseringsanordningar anordnade i den första stationen, vilket i verkligheten gör det till två stationer. En första steriliseiingsanordning kan anpassas för att sterilisera en delyta i form av insidan av öppningsanordningen och en andra steriliseringsanordning kan anpassas för att sterilisera en delyta i form av toppdelen, m.a.o. området omkring öppningsanordningen. Likaså kan exempelvis den andra stationen och den ytterligare tredje stationen kombineras. Steriliseringsanordningama kan då anordnas som Lex. en omkring den andra.According to a further embodiment, two treatment stations are combined. For example. the first and second stations are arranged at the same position to sterilize the package first with an electron beam sterilizing device of the first station and then the package is sterilized with an electron beam sterilizing device of the second station. The package is not transported anywhere between the radiation doses, but the sterilization devices are instead moved once during a packing stop or are arranged together. In the example according to Fig. 4, for example, there may instead be two sterilizing devices arranged in the first station, which in reality makes it two stations. A first sterilizing device can be adapted to sterilize a partial surface in the form of the inside of the opening device and a second sterilizing device can be adapted to sterilize a partial surface in the form of the top part, i.e. the area around the opening device. Likewise, for example, the second station and the further third station can be combined. The sterilizing devices can then be arranged as Lex. one around the other.

Vidare har förpackningar beskrivits såsom försedda med en inre mantelyta och det är visat i fi gurema att förpackningarna har ett cirkulärt tvärsnitt. Det bör dock förstås att ordvalet förpackningsinsidans mantelyta bör tolkas såsom förpackningens inre vägg eller väggar oavsett förpackningens tvärsnitt. Förpackningens tvärsnitt kan ha nästan vilken som helst form såsom rund, kvadratisk, fyrkantig, oval, trekantig, ortogonal eller annan form.Furthermore, packages have been described as having an inner jacket surface and it is shown in the figures that the packages have a circular cross-section. It should be understood, however, that the wording of the packaging surface of the package inside should be interpreted as the inner wall or walls of the package regardless of the cross section of the package. The cross section of the package can have almost any shape such as round, square, square, oval, triangular, orthogonal or other shape.

Claims

10 15 20 25 30 530 018 17 PATENT REQUIREMENTS

A method of sterilizing at least partially shaped packages (10) by means of electron beam irradiation in a packaging machine, characterized in that it comprises the steps of: dividing at least the inner surface of the package (10) into at least two sub-surfaces to be sterilized, sterilizing two of the at least two sub-surfaces by providing an electron beam sterilizing device (18) for each of the two sub-surfaces, said sterilizing devices (18) being adapted to the characteristics of each of the two respective sub-surfaces and also by providing a respective relative movement between the package (10) and each of the two electron beam sterilizing devices (18), said movements being adapted to sterilize each of the two sub-surfaces by means of said sterilizing devices (18), and transporting the package (10) to a filling station (40) for filling the package (10) with product through an opening (14) and then to dry-seal said package (10).

A method according to claim 1, wherein it comprises the step of sterilizing additional sub-surfaces by providing an electron beam sterilizing device (18) for each of the sub-surfaces, said sterilizing devices (18) being adapted to the characteristics of each respective sub-surface,

A method according to claims 1 and 2, wherein the step comprises dividing at least the inner surface of the package (10) in such a way that the partial surfaces thus formed overlap at least slightly.

A method according to claims 1-3, wherein it comprises the step of providing, for sterilizing a partial surface, a sterilizing device (18) connected to an electron beam generator (16). 10 15 20 25 30 5870 018 18

A method according to claims 1-3, wherein it comprises the step of providing, for sterilizing partial surfaces, sterilizing devices (18) some of which are connected to the same electron beam generator (16).

A method according to claims 1-3, wherein the step comprises providing, for sterilizing partial surfaces, sterilizing devices (18), all of which are connected to the same electron beam generator (16).

A method according to any one of the preceding claims, wherein sterilization of the partial surfaces is done by means of sterilization devices (18), each of which is provided with at least one electron output window (46) for output of at least a part of an electron beam (20) generated by the at least one electron beam generator (16).

A method according to any one of the preceding claims, further comprising the steps of: providing at least a first and a second treatment station (I, II) in a sterilization chamber (36) each of which is provided with at least one electron beam sterilization device (18) , arranging a package (10) in the first station (I) and sterilizing at least a first partial surface of the inside of said package (10) by means of the electron beam sterilizing device (18) in said first station (I), and arranging the package (10) in the second station (II) and sterilize at least a second partial surface of the inside of said package (10) by means of the electron beam sterilizing device (18) in said second station (II).

The method of claim 8, further comprising the steps of arranging the package (10) in at least one further station (III), said station (III) being arranged in the sterilization chamber (36) and provided with at least one electron beam sterilizing device (18), and sterilizing at least one sub-surface comprising a portion of the outside of the package (10) near its opening (14). 530 018 19

The method of claims 8 and 9, further comprising the step of sterilizing more than one package (10) in each station.