WO2013092879A1 - Ensemble constitué d'un dispositif de décontamination et d'au moins une préforme, installation et procédé de fabrication d'un récipient stérile - Google Patents

Ensemble constitué d'un dispositif de décontamination et d'au moins une préforme, installation et procédé de fabrication d'un récipient stérile Download PDF

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Definitions

  • the invention relates to an assembly consisting of a decontamination device and at least one preform, an installation and a method for manufacturing a sterile container.
  • the invention more particularly relates to an assembly comprising a device for decontaminating the interior of preforms and at least one thermoplastic preform for the manufacture of a container, in which the preform comprises a neck which extends axially by a closed body. by a bottom and which defines an access opening inside said preform.
  • decontamination devices are known for the implementation of decontamination treatment (also known as sanitizing or sterilization) of the interior of at least one thermoplastic preform, such as than PET.
  • Such devices are used to decontaminate in particular the interior of preforms which are intended to be transformed into containers, the sterile containers obtained being able to receive foodstuffs.
  • the decontamination treatments applied are intended to destroy, or at least reduce, the presence of microbiological organisms or microorganisms, such as in particular germs, bacteria, spores, molds, etc.
  • decontamination devices in those implementing a so-called “chemical” decontamination resulting from bactericidal action, virucidal, fungicidal, etc. at least one sterilizing agent, such as hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) in particular.
  • sterilizing agent such as hydrogen peroxide (H 2 O 2 ) in particular.
  • WO-A1 -2006 / 136499 discloses an example of such a decontamination of the interior of a thermoplastic preform by means of a condensation deposition of a sterilizing agent film.
  • the purpose of the present invention is in particular to propose an alternative to chemical decontamination by means of a set including in particular a decontamination device for decontaminating the inside of a preform by irradiation.
  • the invention proposes an assembly comprising a device for decontaminating the interior of preforms and at least one preform of the type described above, characterized in that the said decontamination device comprises at least one support member carrying means of decontamination. by irradiation which consist of semiconductor-type components intended to be introduced through the opening inside said preform to selectively emit at least one ultraviolet radiation inside the preform to be decontaminated.
  • the irradiation decontamination is carried out before the transformation of the preform into a container.
  • the internal surface to be decontaminated of a preform is less than that of the final container (bottle, bottle, pot, etc.) so that the decontamination of a preform is more economical, in particular thanks to a lower energy consumption. .
  • the inner surface of the wall of a preform does not have raised elements so that , no problem of shadows and surfaces masked radiation does not arise with a preform.
  • a preform has reduced accessibility at least because of the unique access to its internal volume closed by the opening defined by the neck of the preform.
  • the value of the internal diameter of the neck of a preform is generally between 20 and 35 mm for preforms intended to be transformed into bottles, these values are however not limiting and given only as examples. If the neck is a part of the preform which - by its internal diameter - determines the constraints of accessibility to the internal volume of the preform, it is however not always the only part to take into consideration.
  • the body of the preform which may comprise at least one axial section having an internal diameter less than or substantially equal to the inner diameter of the neck defining the opening.
  • a preform is manufactured by injecting thermoplastic material into a mold, the injection point being located at the bottom of the preform.
  • the fact that the radial dimensions of at least one section of the body, for example that of the body directly adjacent to the neck or the bottom of the preform, are smaller than those of the neck is such as to facilitate the demolding of the preform after manufacturing.
  • a preform with a total height of 80 mm and whose internal neck diameter is generally equal to a value of 22 mm will for example have an internal diameter on the adjacent body section at the bottom whose value will be between 16 and 17 mm.
  • the semiconductor components forming the decontamination means are able to be introduced with their support member inside the preform, through the opening of the neck and beyond into the internal volume. closed which is circumferentially delimited by the inner surface of the wall of the neck, the body and the bottom of the preform.
  • the decontamination means according to the invention are indeed not only able to be introduced through the small diameter opening of the neck of the preform but also beyond in the body and near the bottom, without however coming into contact with the inner surface.
  • the decontamination means according to the invention are arranged in close proximity to the inner surface and irradiate the inside of the preform, more precisely and the whole of the inner surface of the wall of the preform by means of said less ultraviolet radiation emitted by the semiconductor components. Due to the fact that the source emitting radiation (s) formed by the semiconductor-type components is introduced directly inside the preform, is received in the internal volume, the power emitted by each component is used optimally without any loss, said at least one ultraviolet radiation traveling a short distance before irradiating the surface of the wall lying generally vis-à-vis.
  • Irradiation by the radiation (s) emitted by the decontamination means causes the destruction of all or the majority of the aforementioned microorganisms (germs, bacteria, spores, molds, etc.) present inside the preform and allows, after processing of said decontaminated preform, to obtain a sterile container.
  • the amount of microorganisms is countable by counting after washing, filtration and cultivation operations in particular, a logarithmic reduction in the number of microorganisms, for example the so-called order of 3D, or 3Log equivalent to 1000 units (10 3 ).
  • the inside of the preform is sterilized with decontamination levels that can reach values of the order of at least 3Log and up to 6Log.
  • the decontamination means are capable of selectively emitting at least one ultraviolet radiation having at least one main line having a wavelength between
  • the decontamination means are able to emit a combination of radiations further comprising at least one ultraviolet radiation of "UVC” type and / or ultraviolet radiation of "UVA” type, advantageously combined. At least one of the ultraviolet radiation is combined with at least one other infrared or "IR” type radiation, preferably both UVC and UVA ultraviolet radiation.
  • Such an irradiating combination of at least two radiations makes it possible to obtain a synergistic effect by which the irradiated microorganisms are destroyed with higher levels of reduction in the number of microorganisms.
  • the direct treatment applied with such a radiating combination of radiations makes it possible to obtain a destruction efficiency on a large number of microorganisms, each of the microorganisms generally presenting a greater vulnerability to one in particular of the emitted radiation. .
  • the Applicant has been able to establish that the synergistic effect of such an irradiating combination stems from the fact that, for example, the molds are more sensitive to infrared radiation while the bacteria will be more sensitive to ultraviolet radiation.
  • the decontaminant action of the infrared radiation results from the contribution which is made of a large quantity of heat capable of altering the deoxyribonucleic acid (or DNA) but of causing above all an alteration of the membrane of the microorganism, see implosion of the microorganism unable to dissipate it, to evacuate it.
  • ultraviolet radiation results from different phenomena and especially from their ability to cross the membrane of the microorganism to alter the deoxyribonucleic acid (or DNA) of the nucleus, which is why ultraviolet UVC and UVA radiation are particularly capable, by altering the DNA, of inhibiting mitosis.
  • the irradiation decontamination device advantageously makes it possible to reach decontamination levels which are at least equivalent to those obtained with chemical decontamination or sterilization, of which it is therefore an alternative that can be applied industrially.
  • the emitting source carried by said member is brought close to the wall delimiting the closed internal volume, vis-à-vis the surface, so as to obtain a significant irradiation of microorganisms and thus the guarantee of their massive and rapid destruction.
  • the decontamination of the interior of the preform is obtained with a short irradiation time which therefore does not affect the production rates of containers.
  • At least one of the components forming said decontamination means emits ultraviolet radiation of "C" type having at least one main line having a wavelength of between 100 nm and 280 nm;
  • At least one of the components forming the decontamination means emits ultraviolet radiation of type "A" having at least one main line having a wavelength of between 315 nm and 400 nm;
  • the decontamination means consist of components forming at least a first group of component (s) and a second group of component (s), and at least the first group of component (s) consists of at least one component which emits ultraviolet radiation having at least one main line having a wavelength between 100 nm and 400 nm;
  • the second group of component (s) consists of at least one component that emits infrared radiation having at least one main line having a wavelength between 780 nm and 1 mm;
  • said decontamination device comprises actuation means selectively controlled to cause a relative displacement between the support member and the preform so as to temporarily introduce the irradiation decontamination means into the interior of the preform;
  • the decontamination means consist of components which are arranged on all or part of the height of the section of the support member intended to be received inside the preform;
  • the decontamination means consist of components which are arranged over the entire periphery of the organ carrier for emitting radiation in all directions, over substantially 360 °, so as to decontaminate the interior of the preform;
  • the component support member is selectively rotated to sweep the interior of the preform by means of at least one ultraviolet radiation;
  • the decontamination device comprises a control unit selectively controlling the components to control the emission or not of said at least one ultraviolet radiation;
  • the component support member is constituted by a drawing rod of a preform molding unit for the manufacture of containers;
  • the decontamination device comprises means for cooling the components, said cooling means being constituted at least by the support member discharging at least by conduction the heat produced in operation by said components;
  • the support member comprises a cooling circuit for selectively establishing a circulation of a heat transfer fluid inside the support member
  • At least part of the components forming the decontamination means are light-emitting diodes
  • At least a part of the components forming the decontamination means are laser diodes.
  • the device for decontaminating the assembly according to the invention is used in a facility for manufacturing sterile containers which are obtained from preforms previously decontaminated by irradiation before their transformation.
  • the invention proposes an installation for manufacturing sterile containers from thermoplastic preforms comprising a neck which extends axially by a body closed by a bottom and which delimits an access opening inside said preform, said installation comprising at least:
  • a blowing machine for converting, at least by injection of a fluid under pressure, said preforms in containers; characterized in that said installation comprises at least one device for decontaminating the preforms comprising at least one support member carrying irradiation decontamination means which consist of semiconductor-type components intended to be introduced through the opening to the interior of said preform for selectively emitting at least one ultraviolet radiation inside the preform to be decontaminated.
  • the decontamination device is capable of being arranged, according to the direction of movement of the preform flow in the installation, upstream, in or downstream of the thermal conditioning oven.
  • said decontamination device is arranged upstream of the thermal conditioning oven.
  • said decontamination device is integrated in the thermal conditioning oven, in particular in the device for transporting the preforms between the inlet and the outlet of the oven.
  • said decontamination device is arranged downstream of the thermal conditioning oven, in particular integrated with the means for transferring preforms from the furnace or integrated into the blowing machine.
  • the invention also proposes a process for manufacturing a sterile container from a thermoplastic preform, said process comprising at least:
  • thermoplastic preform an initial step of manufacturing a thermoplastic preform
  • said method comprises at least one intermediate step of decontaminating at least the inside of a preform consisting of at least:
  • irradiation decontamination means formed by semiconductor-type components capable of selectively emitting at least one ultraviolet radiation; - controlling said semiconductor-type components to cause the emission of at least one ultraviolet radiation to irradiate the interior of the preform;
  • the method comprises a step of thermal conditioning of the preform before the final step of converting the preform into a container.
  • the final step consists at least in injecting a fluid under pressure inside a preform that has been thermally conditioned and disposed in a container molding unit.
  • the decontaminated preform is thus transformed into a sterile container in a molding unit, in particular by blowing or by stretch-blow molding.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment of a device for decontaminating an assembly according to the invention and illustrating a support member on which semiconductor-type components forming the means are mounted; irradiation decontamination of said device;
  • FIG. 2 is a perspective view showing the free end of the support member of the decontamination device according to FIG. 1;
  • FIG. 3 is a sectional view of the support member of the decontamination device according to FIG. 1, which represents cooling means for the decontamination means;
  • FIG. 4 is a sectional view of an example of a preform to be decontaminated before its transformation into a container by means of a decontamination device;
  • FIG. 5 is a schematic view showing the successive stages of decontamination of the inside of a preform by the irradiation decontamination device of FIGS. 1 to 3;
  • - Figure 6 is a schematic view showing an installation for the manufacture of a sterile container from a preform decontaminated by a decontamination device;
  • FIG. 7 is a perspective view showing a molding unit comprising a drawing rod forming the support member of the decontamination means and which illustrates said unit in the open position and in the closed position.
  • FIGS. 1 to 3 show a decontamination device 10 according to an embodiment given in a non-limiting manner.
  • the device 10 is used to carry out the decontamination of the inside of at least one preform 12 as represented in FIG. 4.
  • An assembly 1 according to the invention shown in FIG. 5 comprises at least one preform 12 to be decontaminated by means of said associated decontamination device 10.
  • the preform 12 is characterized in particular by a wall 14 delimiting a closed internal volume 16 accessible only through an opening 18 delimited circumferentially by a neck.
  • the decontamination device 10 will be described according to an embodiment illustrated in FIGS. 1 to 3.
  • the decontamination device 10 comprises at least one support member 20 which is capable of being introduced selectively through the opening 18 inside the preform 12.
  • the decontamination device 10 comprises irradiation decontamination means 22 which consist of semiconductor-type components.
  • the semiconductor-type components are capable of selectively emitting at least one ultra-violet radiation capable of destroying the microorganisms or at least of inhibiting their development by preventing mitosis in order to sterilize the interior of the preform 12 and any particularly the surface of the inner wall 14.
  • the decontamination device 10 comprises at least one support member 20 which carries irradiation decontamination means 22 which consist of semiconductor-type components intended to be introduced through the opening 18 inside the preform 12 to selectively emit at least one ultraviolet radiation inside the preform 12 so as to sterilize the interior of the preform 12.
  • irradiation decontamination means 22 consist of semiconductor-type components intended to be introduced through the opening 18 inside the preform 12 to selectively emit at least one ultraviolet radiation inside the preform 12 so as to sterilize the interior of the preform 12.
  • the support member 20 of the decontamination device 10 generally has a rod shape that extends rectilinearly in the vertical direction of the trihedron (L, V, T) shown in FIG.
  • the support member 20 has, in section by a horizontal plane (L, T), a polygonal section adapted to facilitate the mounting of the components in particular because of the flatness of the faces.
  • the support member 20 is of square section. In a variant, the support member 20 has a section of pentagonal, hexagonal, and so on. or else triangular.
  • the components are disposed over the entire periphery of the support member 20, preferably in a regular manner on the vertical faces of the member 20.
  • the components are arranged vertically from the free end of the support member 20 at least over a given height "h" corresponding, for example, to the portion of the member 20 intended to penetrate inside the preform 12.
  • the support member 20 comprises components on its lower face 24, here horizontal, located at its free end as shown more particularly in Figure 2.
  • the support member 20 has no components at its free end, particularly depending on the geometry of this end as a peak shape leading to the absence of horizontal bottom face.
  • the components forming said decontamination means 22 are arranged on the support member 20 so as to emit radiation in all directions, over substantially 360 °, in order to sterilize the entire interior of the preform 12.
  • the reflections of the emitted radiation (s) occurring inside the preform also contribute to perfecting the sterilization of the interior of said preform (12).
  • the component support member 20 has a main axis X which extends in the vertical direction of the trihedron (L, V, T) of FIG.
  • the support member 20 is at least movably mounted in translation in the vertical direction, sliding between at least a first position and a second position.
  • the support member 20 is fixed vertically along the X axis and the preform 12 is then advantageously displaceable selectively to introduce, through the opening 18, at least the part of the bearing support member 20. the components in the preform 12.
  • the support member 20 and the preform 12 may be moved relative to one another, at least one of which is movable relative to the other.
  • the support member 20 is adapted to be selectively rotated about the axis X so as to enable the inside of the preform 12 to be scanned by said at least one ultraviolet radiation emitted by the radiating source constitute the means 22 for decontamination.
  • said components forming the irradiation decontamination means 22 constitute a source of ultraviolet radiation having at least one main line having a wavelength of between 100 nm and 400 nm.
  • the different types of radiation in the spectral band of wavelength between 100 nm and 400 nm corresponding to said ultraviolet radiation are conventionally distinguished by letters.
  • ultraviolet radiation of "C” type corresponds to a wavelength of between 100 nm and 280 nm
  • ultraviolet type “B” radiation corresponds to a wavelength of between 280.degree. nm and 315 nm
  • ultraviolet radiation of type "A" at a wavelength of between 315 nm and 400 nm.
  • At least one component forming the decontamination means 22 is capable of emitting ultraviolet radiation of "C" type, that is to say a radiation having at least one main line having a wavelength of between 100 nm. and 280 nm.
  • said main ray of type "C" ultraviolet radiation has a wavelength of between 250 nm and 275 nm.
  • the wavelength range between 250 nm and 275 nm corresponds to the values for which the absorption of radiation by deoxyribonucleic acid (or DNA) of microorganisms is the most important and therefore the destruction of microorganisms. Max.
  • the deoxyribonucleic acid comprises four nitrogenous bases, namely adenine (A), thymine (T), cytosine (C) and guanine (G), which respectively exhibit absorption characteristics of a different ultraviolet radiation.
  • A adenine
  • T thymine
  • C cytosine
  • G guanine
  • said main line of type "C” ultraviolet radiation has a wavelength of 265 nm.
  • the value of 265 nm corresponds to the absorption peak of the ultraviolet radiation by the deoxyribonucleic acid of microorganisms such as for example Bacillus "Bacillus Subtilis”.
  • the components forming the decontamination means 22 are capable of emitting different radiations, including within the spectral band corresponding to the ultraviolet rays.
  • at least one component forming the decontamination means 22 is capable of emitting ultraviolet radiation of type "A" or UVA having at least one main line having a wavelength of between 315 nm and 400 nm.
  • the means 22 for decontamination may therefore consist of components that differ from each other at least by the characteristics of the emitted radiation.
  • the decontamination means 22 then comprise at least a first group of component (s) and a second group of component (s).
  • At least the first group of component (s) consists of at least one component capable of emitting ultraviolet radiation having at least one main line having a wavelength of between 100 nm and 400 nm.
  • the decontamination means 22 may comprise only components emitting ultraviolet radiation (UVC) or components emitting ultraviolet radiation (UVA) to form said first group of components.
  • UVC ultraviolet radiation
  • UVA ultraviolet radiation
  • the decontamination means 22 comprise components of each type, ie a first group of components capable of emitting ultraviolet radiation of type "C” and a second group of components able to emit ultraviolet radiation of type "A".
  • the second group of component (s) is then composed of at least one component capable of emitting ultraviolet radiation of type "A" having at least one main line having a wavelength of between 315 nm and 400 nm, c i.e., also between 100 nm and 400 nm.
  • the second group of component (s) consists of at least one component capable of emitting radiation having at least one main line having a wavelength out of the spectral band corresponding to ultraviolet which is between 100 nm and 400 nm.
  • the second group of component (s) consists of at least one component capable of emitting radiation infrared having at least one main line having a wavelength between 780 nm and 1 mm.
  • the means 22 for decontaminating the device 10 consequently comprise at least three groups of different components, respectively able to emit ultraviolet radiation of type "C" and "A” for the first and second groups, as well as radiation. infrared for the third group.
  • the decontamination means 22 are advantageously capable of combining at least two radiations of a certain type, at least one of which belongs to the ultraviolet radiation, to sterilize the inside of the preform by irradiation.
  • the number of components of a given type forming the first group is for example different from that of the second group of components, so that depending on the number of respective components of each type, it is possible to vary in proportion the types of components. radiation emitted.
  • the power of the radiation emitted by a given group of components is also likely to differ from that of another group of components.
  • At least a portion of the components forming said decontamination means 22 are light-emitting diodes.
  • the light-emitting diodes have a narrow emission spectral band around the main line chosen.
  • Such light-emitting diodes are, for example, according to their acronym in English, LEDs (Light Emitting Diode) or VCSELs (Vertical Cavity Surface Emitting Light) or EEDs (Edge Emitting Diode).
  • the decontamination means 22 are light-emitting diodes, preferably said diodes are of the LED type.
  • FIG. 1 shows, in detail in a magnifying glass, an exemplary electroluminescent diode mainly comprising an upper part 26 intended to be traversed by the radiation emitted from a lower part housed in a housing 28 from which an anode extends. 25 and a cathode 27 for the power supply of the diode.
  • the light-emitting diode shown in FIG. 1 is only a non-limiting example of a light-emitting diode.
  • the upper part 26 of the diode is advantageously a part having optical properties for diffusing and / or reflecting the radiation emitted by the adjacent semiconductor means forming the lower part housed in the housing 28.
  • said semiconductor means correspond to different semiconductor material layers capable of emitting radiation, said layers being generally supported by a “base” which is more commonly called “submount” in English.
  • the light-emitting diode or laser forming the semiconductor component may in particular not comprise a housing 28.
  • the diode is mounted on the support member 20 directly via the base ("submount").
  • the support member 20 is then an element participating in the dissipation of the heat produced by the component in operation.
  • heat sink The element associated with the base (“submount”) to ensure the function of heat exchanger able to dissipate heat is generally called “heat sink” in English.
  • housing 28 advantageously allows, for equal area, an implantation of a larger number of components.
  • a reduction in the overall size of the decontamination device is obtained by integrating the components to the support member 20, so that said components do not in particular protrude and are protected from the environment (humidity, dust, etc.).
  • the components are fully integrated in the thickness of the support member 20 to not protrude from the faces of said member, whereby the compactness of the decontamination device is increased.
  • the light-emitting diodes may be individual components but are preferably subsets, for example bar-shaped or plate-shaped, each subassembly having a plurality of diodes.
  • the decontamination means 22 comprise a first group of light-emitting diodes capable of emitting ultraviolet radiation of the UVC type and a second group of light-emitting diodes able to emit ultraviolet radiation of the UVA type.
  • the diodes referenced 22C correspond to the first group emitting UVC-type radiation and the diodes 22A correspond to the second group emitting UVA-type radiations, each of the LED-type LEDs 22C and 22A having been represented with FIGS. different patterns in Part 26 so as to distinguish them.
  • the decontamination means 22 comprise light emitting diodes emitting infrared radiation in combination with other diodes emitting ultraviolet radiation type UVC and / or UVA type.
  • At least a portion of the components forming the means of decontamination of the decontamination device are constituted by laser diodes.
  • the laser diodes have in fact a monochromatic or pseudo-monochromatic type emission making it possible to obtain a radiation having a main line of a given wavelength.
  • the decontamination device 10 comprises cooling means 30 for cooling the semiconductor components forming the decontamination means 22.
  • the semiconductor-type components such as diodes produce heat in operation, the components are therefore advantageously cooled especially to ensure optimal operation.
  • the cooling means 30 consist, for example, of the support member 20 which is capable of conduction-removing the heat generated during operation by the components mounted on the member 20.
  • the choice of the material constituting said support member 20 will be a metal material having good properties of thermal conductivity.
  • the support member 20 may be provided with means for dissipating the heat transmitted by conduction by the components, for example a radiator arranged on a portion of the support member which is not inserted inside the body. preform 12, said radiator may be associated with a fan to force the heat exchange between the radiator and the air.
  • the cooling means 30 is a means for regulating the temperature in order to maintain the components under optimum operating conditions.
  • the support member 20 incorporates a cooling circuit capable of selectively establishing a circulation of a heat transfer fluid inside the component support member 20.
  • the cooling circuit comprises at least two ducts, respectively at least one intake duct 32 and at least one exhaust duct 34.
  • the ducts 32, 34 are respectively arranged in the support member 20, preferably forming the cooling fluid of the components, a liquid is intended to be circulated in said ducts 32, 34 of the cooling circuit.
  • the cooling circuit comprises a fluid evacuation duct 34 which is arranged in central position and connected to several conduits 32 for the admission of the coolant.
  • the intake ducts 32 surround said discharge duct 34 and are adjacent to the faces of the support member 20 on which the components are mounted.
  • all of the ducts 32 and 34 are made directly in the material constituting the support member 20 which conductionally transmits the heat produced by the components, from the faces of the support member 20 to the intake ducts 34 providing cooling, the heat absorbed then being discharged by the cooling fluid via the duct 34 for evacuation.
  • the heat transfer fluid of the cooling circuit is constituted by air flowing in at least one internal channel of the support member 20.
  • the decontamination device 10 comprises a control unit 36 capable of selectively controlling each of the components or group of components to control the emission or not of said at least one ultraviolet radiation.
  • control unit 36 of the decontamination device 10 is capable of selectively controlling actuating means 38 to cause relative movement between the support member 20 and the preform 12 in order to carry out a decontamination cycle.
  • the support member 20 is slidable in the vertical direction, the actuating means 38 are therefore associated with the support member 20.
  • the actuating means 38 consist, for example, of at least one actuator, such as an electric motor or a jack.
  • the decontamination cycle comprises successively at least one introduction phase, through said opening 18, means 22 for decontamination in the closed internal volume 16 for sterilizing the interior of the preform 12 and an extraction phase, through the opening 18, means 22 for decontaminating out of said closed internal volume 16 of the preform 12.
  • the preform 12 shown in FIG. 4 is only one example of a thermoplastic preform which is therefore given in a non-limiting manner, the geometric characteristics of a preform being in particular dependent on the desired final container, such as a bottle. , a bottle, a pot, etc., of its capacity.
  • the preform 12 comprises a body 40 whose wall 14 delimits the closed internal volume 16, a portion of the wall 14 forming a bottom 42 opposite which, in the vertical direction of the trihedron (L, V, T), a neck 44 defines said opening 18 for access to the internal volume 16.
  • the preform 12 has a main axis O which extends in the vertical direction.
  • the neck 44 of the preform is in its final form and is connected to the body 40, here by a flange 46 extending radially outwardly.
  • the neck 44 of the preform is preferably provided with a thread 48 intended to allow the subsequent closing by plugging of the final container.
  • the final sterile container is obtained after transformation of the decontaminated preform 12.
  • the transformation of the preform 12 is obtained by means of at least one pressurized fluid introduced through the opening 18 inside the preform 12 disposed in a molding unit comprising a mold corresponding to the container.
  • the fluid is air under pressure and the container obtained by blowing or stretch-blow molding the preform.
  • thermoplastic preform is pre-conditioned thermally in an oven in order to soften the constituent material which corresponds to the assumption that the preform is not immediately transformed after its manufacture by injection.
  • Containers such as bottles are used in the food industry for the packaging of many liquids such as water, fruit juice or soda, milk, etc.
  • decontamination devices are used to decontaminate at least the interior of the preform 12.
  • thermoplastic preform intended to be transformed into a sterile container.
  • At least the inside of the preform is decontaminated chemically by depositing, by condensation on the inner surface of the preform, a fog film of a sterilizing agent, such as hydrogen peroxide (H 2 O 2 ).
  • a sterilizing agent such as hydrogen peroxide (H 2 O 2 ).
  • thermoplastic preform such as that shown in FIG. 4 and as recalled in the preamble
  • the geometric characteristics are directly related to the type of container desired and often hinder the implementation of the decontamination, since the reduced dimensions of the opening 18 delimited by the neck 44 to the length and narrowness of the body 40 extending from said neck 44 to the bottom 42.
  • the inner diameter of the neck 44 of the preform 12 determines the opening 18 and even if the values vary depending on the container, it will be understood that the decontamination device 10 must advantageously have a small footprint.
  • the neck 44 is not necessarily the part of the preform 12 having the smallest dimensions.
  • the preform 12 illustrated in Figure 4 has for example a body 40 connecting to the neck 44 by a section frustoconical, the internal diameter of the body 40 being smaller than the internal diameter of the neck 44.
  • the internal space in the vicinity of the bottom 42 is also sometimes less than at the neck 44 due to a greater thickness of the wall forming the bottom 42.
  • thermoplastic material constituting the preform such as for example polyethylene terephthalate (PET)
  • PET polyethylene terephthalate
  • thermoplastics such as PET form a barrier to ultraviolet radiation which can not pass through the wall 14 of the preform 12.
  • the irradiation decontamination treatment of the interior of a preform 12 can not be performed from the outside of the preform 12 through the wall 14.
  • irradiation with ultraviolet radiation from the outside of the preform 12 may be implemented to decontaminate especially the outside of the neck 44 which constitutes a sensitive zone.
  • the use of at least one ultraviolet radiation to irradiation sterilize the interior of the preform 12 requires that the ultraviolet radiation be introduced inside the preform 12.
  • the emitting source itself consisting of the semiconductor components, is advantageously introduced directly inside the preform 12.
  • the preform 12 and / or the support member 20 are moved to be relatively positioned relative to one another in a given processing position, the main X axis of the support member 20 and the axis O of the preform being substantially coaxial.
  • the support member 20 is in the treatment position directly above the preform 12.
  • the support member 20 then occupies a first position in which the member 20 is outside the preform 12 and which corresponds to a waiting position of the start of the decontamination cycle.
  • the decontamination means 22 are inactive, in the standby state.
  • the diodes 22C and 22A are respectively extinguished so that no ultraviolet radiation is emitted by the diodes.
  • control unit 36 of the decontamination device 10 controls the actuating means 38 associated with the support member 20 to vertically move the support member 20 from the first position to at least a second position.
  • the second position corresponds to an active position in which at least a portion of the support member extends inside the preform 12 to be decontaminated.
  • the introduction phase of the radiation source is illustrated in (b) in FIG. 5, the actuating means 38 causing here a descent of the support member 20 towards the opening 18 of the neck 44 of the preform 12, positioned here "neck up”.
  • the support member 20 then performs a rise movement towards the opening 18 of the preform 12 to be introduced inside the internal volume 16 of the preform 12 closed from the bottom 42.
  • the support member 20 is mounted movably along the axis X with respect to the preform 12.
  • the support member 20 is moved by the associated actuating means 38 which are selectively controlled to introduce it inside the preform 12 and then extract it.
  • the support member 20 is fixed and the preform 12 adapted to be displaced for example by movably mounted gripping means.
  • the free end of the support member 20 progressively penetrates inside the preform 12 through the opening 18 delimited circumferentially by the neck 44.
  • control unit 36 controls the decontamination means 22 and the diodes 22C and 22A are progressively lighted, as the free end of the diode support member 20 is inserted at the same time. inside the preform 12, in the closed internal volume 16 delimited by the wall 14.
  • the diodes 22C and 22A will therefore emit their ultraviolet radiation respectively as soon as the opening 18 of the neck 44 of the preform 12 passes so that, parallel to the displacement of the support member 20, the components will radiate radiation or radiation. (s) emitted the surface of the wall 14 lying opposite.
  • the fact of starting the irradiation as soon as the passage 18 passes through, and without waiting for the second position to be reached, makes it possible to increase the irradiation time during the decontamination cycle.
  • the support member 20 reached the second position advantageously marks a stop before running in the opposite direction, that is to say, to go back to the first position.
  • the delay performed by the support member 20 is intended to irradiate the bottom 42 of the preform 12 for a sufficient period of time, which is a function of the applications.
  • the diodes are represented inside the preform 12 without any pattern on the part 26 to distinguish them and this to illustrate by comparison the fact that the diodes are lit, the one or more radiation (s) issued when he was not represented (s).
  • all the diodes 22C and 22A on irradiate the interior of the preform 12 with ultraviolet radiation advantageously combining UVC and UVA.
  • the height "h" on which diodes are mounted on the support member 20 substantially corresponds to at least the depth of the preform 12.
  • the same support member 20 can be used to process preforms 12 of different dimensions, particularly those of the body 40, the height "h” being able to vary by selectively controlling the ignition of only part of the components.
  • control unit 36 of the decontamination device 10 controls the actuating means 38 associated with the support member 20 to move the support member 20 vertically. its second position towards its first position which corresponds to the extraction phase.
  • the support member 20 rises vertically along the axis X and the diodes 22C and 22A are controlled by the unit 36 so as to be extinguished when they cross again the opening 18 of the neck 44 to find themselves out of the preform 12.
  • Decontamination of the interior of a preform 12 comprises at least the steps of:
  • the first step of introducing the radiating source into the preform 12 is obtained by controlling the actuating means 38 associated with the support member 20 for the semiconductor components. for moving said support member 20 from a first waiting position to a second working position so as to introduce the transmitting source within the closed internal volume 16 of the preform 12.
  • the components such as the diodes 22C and 22A forming the decontamination means 22 are turned on selectively, at the latest when the support member 20 has reached said second position.
  • the third step consists in controlling the actuating means 38 associated with the semiconductor component support member 20 to move said support member 20 in opposite directions, ie from the second working position to the first waiting position. initially occupied.
  • the decontamination device 10 which has just been described constitutes an autonomous treatment device that can be integrated in a container manufacturing installation 100, such as bottles, in order to manufacture sterile containers from decontaminated preforms.
  • FIG. 6 represents an example of a sterile container manufacturing installation 100, said installation 100 comprising an inlet E and an outlet S between which transfer means 102 are arranged capable of ensuring, from upstream to downstream, the circulating a stream of preforms 12 through the container manufacturing facility 120.
  • the transfer means 102 comprise for example wheels which are provided with means for transporting the preforms 12 such as notches or clamps.
  • the installation 100 comprises at least one oven 104 for the thermal conditioning of the preforms 12, a molding machine 106 (generally called “blower") in which the preforms are converted into containers.
  • a molding machine 106 generally called “blower”
  • the installation 100 comprises, downstream of the molding machine 106, a machine (not shown) for filling and plugging the sterile containers 120 leaving said molding unit 106 and which are transferred by means 102 arranged to the S. exit
  • such an installation 100 comprises at least one irradiation decontamination device 10 for decontaminating at least the interior of a preform 12.
  • the decontamination device 10 is arranged upstream of the furnace 104 for thermal conditioning of the preforms.
  • the arrangement of the decontamination device 10 upstream of the furnace 104 is only a non-limiting example of implantation of the device 10 in a facility 100.
  • the decontamination device 10 can be integrated in various ways in the sterile container manufacturing facility 100 for decontaminating a flow of preforms 12 intended to be transformed therein.
  • the decontamination device 10 is integrated with the device 108 for transporting the oven 104 or arranged downstream of the oven 104, in particular between the oven 104 and the blowing machine 106, see also integrated with the blowing machine 106.
  • the component support member 20 is constituted by a rod of a cleaning system (not shown) of the interior of a preform 12 which is arranged upstream of the furnace 104.
  • the rod then has a dual function on the one hand that of cleaning and, on the other hand, that of decontamination.
  • the stem of the cleaning system is generally hollow in order to allow a flow of air used to perform the dedusting, the air circulating therein can advantageously form a cooling fluid components.
  • the decontamination device 10 thus performs the functions of dedusting and decontaminating the preforms 12 intended to be converted into sterile containers 120 by means of the installation 100.
  • the support member 20 of the decontamination means 22 is connected in displacement to the gripping means of the preform 12 that comprises a preform transport device 108 fitted to the thermal conditioning oven 104.
  • gripping means for preforms also called “mandrels” or “spinners” are known from the state of the art, see for example WO 00/48819.
  • the gripping means of the preforms 12 are linked in displacement to a transport device 108 associated with the furnace 104 so as to carry out in a closed loop the heating path during which the preforms 12 are conditioned thermally by means of heating 110 forming a source infrared radiation, such as lamps.
  • the component support member 20 is movably mounted so that it can be retracted temporarily during the cladding and stripping operations of the preform 12 on the gripping means and this in order not to interfere.
  • the support member 20 is advantageously slidably controlled through the gripping means, once the preform 12 has been fitted, to introduce the semiconductor components inside the internal volume 16 of the preform 12.
  • the irradiation decontamination treatment of the inner surface of the wall of the preform 12 is then performed simultaneously with the thermal conditioning, whereby the decontamination is performed in masked time.
  • the decontamination device 10 is integrated with preform transfer means 102 such as those arranged for example between the outlet of the oven 104 and the blowing machine 106.
  • the decontamination is then carried out in masked time and the abovementioned advantages remain.
  • FIG. 6 shows schematically an exemplary embodiment of a decontamination device 10.
  • the decontamination device 10 is arranged upstream of the furnace 104 but could be arranged elsewhere in the installation 100 as has just been described.
  • the oven 104 is thus fed with a stream of decontaminated preforms 12 from said decontamination device 10.
  • the decontamination device 10 has the sole function of decontaminating the interior of the preforms 12.
  • the decontamination device 10 is of rotary type and at least the preforms 12 are rotated about a central axis of the device 10.
  • the device 10 comprises several decontamination stations arranged circumferentially next to each other and each comprising a support member 20 provided with means 22 for radiation decontamination.
  • the support member 20 is for example a movable rod whose function is to carry the means 22 for decontamination.
  • the device 10 is fed continuously with a flow of preforms 12, each preform 12 being transported in a path by means of said device 10 which are for example similar to known means, such as a notched wheel or a clamp.
  • the support members 20 are then also rotatably mounted around the central axis of the device 10 and synchronized to follow a preform 12 on said determined path during which the radiation decontamination cycle is performed.
  • the path traveled is for example a portion of a circle extending between an entrance where the preforms 12 are admitted in the device 10 and an outlet where the preforms 12 leave the device 10 for continue their journey towards the oven 104.
  • the stations of the decontamination device 10 are aligned rectilinearly one after the other.
  • the decontamination cycle implemented with the device 10 is performed on preforms 12 which are in motion so that the decontamination does not affect the production rate of the containers from the preforms 12.
  • the decontamination device 10 comprises stationary stations, each preform 12 remaining temporarily immobile during the duration of the radiation decontamination cycle.
  • such a device 10 is arranged upstream of the furnace 104 and the decontamination carried out on the flow of preforms 12 feeding the furnace.
  • At least one buffer zone is then created in order to be able to decontaminate a batch comprising a predetermined number of preforms 12 without, however, interrupting the flow of preform 12 feeding the furnace 104.
  • a batch of preforms 12 is extracted from the stream to be decontaminated in the device 10 and is then reintegrated.
  • Preforms 12 are thus successively admitted, processed according to the decontamination cycle described above and discharged downstream to allow the admission of a new batch of preforms.
  • the means 22 for decontaminating the device 10 comprise semiconductor-type components such as the diodes 22C and 22A able respectively to emit ultraviolet radiation of the UVC and UVA type and forming a first and a second group of components.
  • the infrared heating means 110 equipping furnace 104 then constitute the components of the third group (alternatively the second group) emitting infrared radiation combining with ultraviolet UVC and / or UVA radiation.
  • the infrared radiation is able to pass through the wall 14 of the preform 12 of thermoplastic material such as PET.
  • the infrared radiation is therefore likely to be applied from outside the preform 12 to decontaminate the interior.
  • the components of the third group (alternatively the second group) emitting infrared radiation are carried by the support member 20 and are thus also introduced inside the preform 12.
  • the component support member 20 is constituted by a rod which is associated with a molding unit 112 of a molding machine 106 of the installation 100.
  • such a rod is permanently mounted on the molding unit 112 in particular to avoid assembly / disassembly operations by an operator.
  • the molding unit 112 comprises associated actuating means capable of being selectively controlled to retract the support member 20 from a use position to a standby position and vice versa.
  • the component support member 20 is constituted by a drawing rod of the molding unit 112.
  • the molding unit 112 comprises at least two half-molds 50 which are mounted movable relative to one another between at least one open position and a closed position of the unit.
  • the molding unit 112 is here of the "wallet” type, that is to say that at least one of the half-molds 50 is rotatably mounted about an axis A of vertical orientation.
  • the half-molds of the molding unit 112 are joined in a vertical orientation joint plane.
  • Each half-mold 50 is provided with a mold cavity, the meeting of the closed impressions of the molding unit 112 determining a mold cavity.
  • the molding unit 112 comprises a separate mold base complementary to the half-molds 50.
  • a molding unit 112 is intended for the manufacture of a container.
  • the final container is obtained from a preform 12 which, previously thermally conditioned in an oven 104, is for example blow-molded or stretch-blow molded in the molding unit 112.
  • the molding unit 112 is generally one of the positions of a blowing machine 106 or "blower" of a container manufacturing installation 100.
  • a "rotary" design blowing machine 106 includes a plurality of circumferentially distributed molding units 112.
  • the preform 12 extends through the opening 114 of the molding unit 112, the body 40 inside the mold cavity and the neck 44 having its definitive shape remaining in the mold cavity. 'outside.
  • the wall of the unit 112 comprising the mold cavity is intended to be in contact with the external surface of the body of the sterile container 120 resulting from the transformation of the decontaminated preform 12.
  • the support member 20 of the means for decontaminating the device 10 is preferably a rod which is mounted to be temporarily moved inside the preform 12 and then extracted and which has a fixed length (or height) and a constant diameter.
  • the support member 20 has an outer diameter which decreases along the X axis towards its free end.
  • Such a variation of the diameter of the support member 20 advantageously allows to introduce it to the bottom 42 of the preform 12 even when the space is narrow.
  • the support member 20 is of variable length.
  • the support member 20 is a telescopic rod formed of a set of movable sections that can retract interpenetrating.
  • such a telescopic type support member 20 then has an external diameter which decreases along the X axis towards its free end.
  • the invention also proposes a process for manufacturing a sterile container 120 from a thermoplastic preform 12, said process comprising at least an initial step of manufacturing a preform 12 of thermoplastic material and a final step of converting said preform 12 in a container 120 and being characterized in that, between said initial and final stages, said method comprises at least one intermediate step of decontaminating at least the inside of the preform 12 consisting of at least:
  • irradiation decontamination means 22 formed by semiconductor type components capable of selectively emitting at least one ultraviolet radiation
  • Decontamination of the interior of the preforms 12 with a decontamination device 10 is carried out before the manufacture of the containers to directly obtain sterile containers 120.
  • the sterile containers 120 obtained from the decontaminated preforms are indeed capable of being directly filled and closed, for example by plugging, in the installation 100.

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Abstract

L'invention concerne un ensemble (1) constitué d'au moins une préforme (12) et d'un dispositif (10) de décontamination de l'intérieur d'une préforme (12) par irradiation au moyen d'au moins un rayonnement ultraviolet émis par des composants (22) de type semi-conducteur; concerne une installation (100) de fabrication d'un récipient (120) stérile comportant au moins un dispositif (10) de décontamination et un procédé de fabrication d'un récipient (120) stérile à partir d'une préforme (12) décontaminée.

Description

"Ensemble constitué d'un dispositif de décontamination et d'au moins une préforme, installation et procédé de fabrication d'un récipient stérile"
L'invention concerne un ensemble constitué d'un dispositif de décontamination et d'au moins une préforme, une installation et un procédé de fabrication d'un récipient stérile.
L'invention concerne plus particulièrement un ensemble comportant un dispositif de décontamination de l'intérieur de préformes et au moins une préforme en matière thermoplastique pour la fabrication d'un récipient, dans lequel la préforme comporte un col qui se prolonge axialement par un corps fermé par un fond et qui délimite une ouverture d'accès à l'intérieur de ladite préforme.
Dans le domaine de l'agro-alimentaire, on connaît des dispositifs de décontamination pour la mise en œuvre de traitement de décontamination (encore appelé d'aseptisation ou de stérilisation) de l'intérieur au moins d'une préforme en matière thermoplastique, telle que du PET.
De tels dispositifs sont utilisés pour décontaminer en particulier l'intérieur de préformes qui sont destinées à être transformées en récipients, les récipients stériles obtenus étant aptes à recevoir des denrées alimentaires.
Les traitements de décontamination appliqués ont pour but de détruire, ou à tout le moins de réduire, la présence d'organismes microbiologiques ou micro-organismes, tels qu'en particulier les germes, les bactéries, les spores, les moisissures, etc.
A cet égard, on distingue dans les dispositifs de décontamination ceux mettant en œuvre une décontamination dite par "voie chimique" résultant de l'action bactéricide, virucide, fongicide, etc. d'au moins un agent stérilisant, tel que le peroxyde d'hydrogène (H202) notamment.
Le document WO-A1 -2006/136499 décrit un exemple d'une telle décontamination de l'intérieur d'une préforme en matière thermoplastique au moyen d'un dépôt par condensation d'un film d'agent stérilisant.
Le but de la présente invention est notamment de proposer une alternative à la décontamination par voie chimique grâce à un ensemble comportant notamment un dispositif de décontamination permettant de décontaminer l'intérieur d'une préforme par irradiation.
Dans ce but l'invention propose un ensemble comportant un dispositif de décontamination de l'intérieur de préformes et au moins une préforme du type décrit précédemment, caractérisé en ce que ledit dispositif de décontamination comporte au moins un organe de support portant des moyens de décontamination par irradiation qui sont constitués de composants de type semi-conducteur destinés à être introduits par l'ouverture à l'intérieur de ladite préforme pour émettre sélectivement au moins un rayonnement ultraviolet à l'intérieur de la préforme à décontaminer.
Avantageusement, la décontamination par irradiation est réalisée avant la transformation de la préforme en récipient.
Avantageusement, la surface interne à décontaminer d'une préforme est inférieure à celle du récipient final (bouteille, flacon, pot, etc.) de sorte que la décontamination d'une préforme est plus économique, notamment grâce à une moindre consommation d'énergie.
De plus et par comparaison avec celle d'un récipient (comme une bouteille) qui est souvent ouvragée pour des raisons techniques et/ou esthétiques, la surface interne de la paroi d'une préforme ne comporte pas d'éléments en relief de sorte que, aucun problème d'ombres et de surfaces masquées au rayonnement ne se pose avec une préforme.
Cependant, l'introduction des moyens de décontamination par irradiation à l'intérieur d'une préforme se heurte à différents problèmes techniques d'accessibilité, problèmes qui n'étaient pas rencontrés avec la décontamination par voie chimique où généralement seul l'agent stérilisant projeté par une buse est introduit par l'ouverture du col.
Une préforme présente une accessibilité réduite à tout le moins du fait de l'accès unique à son volume interne fermé par l'ouverture délimitée par le col de la préforme.
Pour indiquer une ordre de grandeur, la valeur du diamètre interne du col d'une préforme est généralement comprise entre 20 et 35 mm pour des préformes destinées à être transformées en bouteilles, ces valeurs ne sont toutefois pas limitatives et données uniquement à titre d'exemples. Si le col est une partie de la préforme qui - par son diamètre interne - détermine les contraintes d'accessibilité au volume interne de la préforme, il n'est cependant pas toujours la seule partie à prendre en considération.
En effet, il convient également de considérer le corps de la préforme qui peut comporter au moins un tronçon axial présentant un diamètre interne inférieur ou sensiblement égal au diamètre interne du col déterminant l'ouverture.
On rappellera qu'une préforme est fabriquée par injection de matière thermoplastique dans un moule, le point d'injection se situant au niveau du fond de la préforme.
Ainsi, le fait que les dimensions radiales d'au moins un tronçon du corps, par exemple celui du corps directement adjacent au col ou le fond de la préforme, soient inférieures à celles du col est de nature à faciliter le démoulage de la préforme après fabrication.
A titre non limitatif et pour donner des ordres de grandeur, une préforme d'une hauteur totale de 80 mm et dont le diamètre interne de col est globalement égal à une valeur de 22 mm présentera par exemple un diamètre interne sur le tronçon du corps adjacent au fond dont la valeur sera comprise entre 16 et 17 mm.
Grâce notamment à leurs dimensions réduites, les composants semi-conducteurs formant les moyens de décontamination sont aptes à être introduits avec leur organe de support à l'intérieur de la préforme, à travers l'ouverture du col et au-delà dans le volume interne fermé qui est circonférentiellement délimité par la surface interne de la paroi du col, du corps et du fond de la préforme.
Avantageusement, les moyens de décontamination selon l'invention sont en effet non seulement aptes à être introduits par l'ouverture de faible diamètre du col de la préforme mais également au-delà dans le corps et à proximité du fond, sans toutefois entrer en contact avec la surface interne.
Grâce à quoi, les moyens de décontamination selon l'invention sont disposés à proximité immédiate de la surface interne et irradient l'intérieur de la préforme, plus précisément et l'ensemble de la surface interne de la paroi de la préforme au moyen dudit au moins un rayonnement ultraviolet émis par les composants semi-conducteurs. Grâce au fait que la source émettrice de rayonnement(s) formée par les composants de type semi-conducteur est introduite directement à l'intérieur de la préforme, soit reçue dans le volume interne, la puissance émise par chaque composant est utilisée de manière optimale, sans la moindre perte, ledit au moins un rayonnement ultraviolet parcourant une faible distance avant d'irradier la surface de la paroi se trouvant globalement en vis-à-vis.
Par comparaison, on comprendra notamment qu'une source émettrice positionnée à l'extérieur de la préforme ne permettrait pas d'obtenir un rendement équivalent entre l'énergie consommée d'une part et la quantité de rayonnement effectivement reçue par la surface à décontaminer par irradiation.
L'irradiation par le ou les rayonnements émis par les moyens de décontamination, pendant au moins une durée déterminée, provoque la destruction de tout ou de la majeure partie des micro-organismes précités (germes, bactéries, spores, moisissures, etc.) présents à l'intérieur de la préforme et permet, après transformation de ladite préforme décontaminée, d'obtenir un récipient stérile.
On rappelle que la quantité de micro-organismes est susceptible d'être dénombrée par comptage après notamment des opérations de lavage, de filtration et de mise en culture, on détermine ainsi une réduction logarithmique du nombre de micro-organismes par exemple dite de l'ordre de 3D, ou encore 3Log équivalent à 1000 unités (103).
Grâce au dispositif de décontamination par irradiation réalisé conformément à l'invention, l'intérieur de la préforme est stérilisé avec des niveaux de décontamination pouvant atteindre des valeurs de l'ordre d'au moins 3Log et jusqu'à 6Log.
Les moyens de décontamination sont aptes à émettre sélectivement au moins un rayonnement ultraviolet présentant au moins une raie principale ayant une longueur d'onde comprise entre
100 nm et 400 nm.
De préférence, les moyens de décontamination sont aptes à émettre une combinaison de rayonnements comportant en outre au moins un rayonnement ultraviolet de type "UVC" et/ou un rayonnement ultraviolet de type "UVA", avantageusement combiné. Au moins l'un des rayonnements ultraviolets est combiné à au moins un autre rayonnement de type infrarouge ou "IR", de préférence les deux rayonnements ultraviolets UVC et UVA.
Une telle combinaison irradiante d'au moins deux rayonnements permet d'obtenir un effet de synergie grâce auquel les microorganismes irradiés sont détruits avec des taux supérieurs de réduction du nombre de micro-organismes.
Avantageusement, le traitement direct appliqué avec une telle combinaison irradiante de rayonnements permet d'obtenir une efficacité de destruction sur un large nombre de micro-organismes, chacun des micro-organismes présentant généralement une vulnérabilité plus importante à l'un en particulier des rayonnements émis.
La Demanderesse a pu établir que l'effet de synergie d'une telle combinaison irradiante découle du fait que, par exemple, les moisissures sont plus sensibles au rayonnement infrarouge tandis que les bactéries le seront plus aux rayonnements ultraviolets.
L'action décontaminante du rayonnement infrarouge résulte de l'apport qui est fait d'une quantité importante de chaleur capable d'altérer l'acide désoxyribonucléique (ou ADN) mais de provoquer surtout une altération de la membrane du micro-organisme, voir l'implosion du micro-organisme incapable de la dissiper, de l'évacuer.
L'action décontaminante des rayonnements ultraviolets résulte de phénomènes différents et tout particulièrement de leur capacité à traverser la membrane du micro-organisme pour en altérer l'acide désoxyribonucléique (ou ADN) du noyau, raison pour laquelle les rayonnements ultraviolets UVC et UVA sont en particulier capables, en altérant l'ADN, d'inhiber la mitose.
Le dispositif de décontamination par irradiation permet avantageusement d'atteindre des niveaux de décontamination qui sont au moins équivalents à ceux obtenus avec une décontamination ou stérilisation par voie chimique dont il constitue dès lors une alternative pouvant recevoir application industrielle.
Par l'intermédiaire de l'organe de support traversant l'ouverture du col de la préforme, la source émettrice portée par ledit organe est amenée à proximité de la paroi délimitant le volume interne fermé, en vis-à-vis de la surface, de manière à obtenir une irradiation importante des micro-organismes et ce faisant la garantie de leur destruction massive et rapide.
Avantageusement, la décontamination de l'intérieur de la préforme est obtenue avec une durée d'irradiation courte qui n'affecte dès lors pas les cadences de fabrication de récipients.
Selon d'autres caractéristiques du dispositif de l'invention :
- au moins l'un des composants formant lesdits moyens de décontamination émet un rayonnement ultraviolet de type "C" présentant au moins une raie principale ayant une longueur d'onde comprise entre 100 nm et 280 nm ;
- au moins l'un des composants formant les moyens de décontamination émet un rayonnement ultraviolet de type "A" présentant au moins une raie principale ayant une longueur d'onde comprise entre 315 nm et 400 nm ;
- les moyens de décontamination sont constitués par des composants formant au moins un premier groupe de composant(s) et un deuxième groupe de composant(s), et au moins le premier groupe de composant(s) est constitué d'au moins un composant qui émet un rayonnement ultraviolet présentant au moins une raie principale ayant une longueur d'onde comprise entre 100 nm et 400 nm ;
- le deuxième groupe de composant(s) est constitué d'au moins un composant qui émet un rayonnement infrarouge présentant au moins une raie principale ayant une longueur d'onde comprise entre 780 nm et 1 mm ;
- ledit dispositif de décontamination comporte des moyens d'actionnement commandés sélectivement pour provoquer un déplacement relatif entre l'organe de support et la préforme afin d'introduire temporairement les moyens de décontamination par irradiation à l'intérieur de la préforme ;
- les moyens de décontamination sont constitués par des composants qui sont agencés sur tout ou partie de la hauteur du tronçon de l'organe de support destiné à être reçu à l'intérieur de la préforme ;
- les moyens de décontamination sont constitués par des composants qui sont agencés sur l'ensemble du pourtour de l'organe de support pour émettre un rayonnement dans l'ensemble des directions, sur sensiblement 360°, de manière à décontaminer l'intérieur de la préforme ;
l'organe de support des composants est entraîné sélectivement en rotation pour balayer l'intérieur de la préforme au moyen d'au moins un rayonnement ultraviolet ;
- le dispositif de décontamination comporte une unité de contrôle commandant sélectivement les composants pour contrôler l'émission ou non dudit au moins un rayonnement ultraviolet ;
- l'organe de support des composants est constitué par une tige d'étirage d'une unité de moulage de préformes pour la fabrication de récipients ;
- le dispositif de décontamination comporte des moyens de refroidissement des composants, lesdits moyens de refroidissement étant constitués au moins par l'organe de support évacuant au moins par conduction la chaleur produite en fonctionnement par lesdits composants ;
- l'organe de support comporte un circuit de refroidissement pour établir sélectivement une circulation d'un fluide caloporteur à l'intérieur de l'organe de support ;
- au moins une partie des composants formant les moyens de décontamination sont des diodes électroluminescentes ;
- au moins une partie des composants formant les moyens de décontamination sont des diodes laser.
Avantageusement, le dispositif de décontamination de l'ensemble selon l'invention est utilisé dans une installation de fabrication de récipients stériles qui sont obtenus à partir de préformes préalablement décontaminées par irradiation avant leur transformation.
L'invention propose une installation de fabrication de récipients stériles à partir de préformes en matière thermoplastique comportant un col qui se prolonge axialement par un corps fermé par un fond et qui délimite une ouverture d'accès à l'intérieur de ladite préforme, ladite installation comportant au moins :
- un four pour conditionner thermiquement les préformes ;
- une machine de soufflage pour transformer, au moins par injection d'un fluide sous pression, lesdites préformes en récipients ; caractérisée en ce que ladite installation comporte au moins un dispositif de décontamination des préformes comportant au moins un organe de support portant des moyens de décontamination par irradiation qui sont constitués de composants de type semi-conducteur destinés à être introduits par l'ouverture à l'intérieur de ladite préforme pour émettre sélectivement au moins un rayonnement ultraviolet à l'intérieur de la préforme à décontaminer.
Le dispositif de décontamination est susceptible d'être agencé, suivant le sens de déplacement du flux de préformes dans l'installation, en amont, dans ou en aval du four de conditionnement thermique
Avantageusement, ledit dispositif de décontamination est agencé en amont du four de conditionnement thermique.
En variante, ledit dispositif de décontamination est intégré au four de conditionnement thermique, notamment au dispositif de transport des préformes entre l'entrée et la sortie du four.
Avantageusement, ledit dispositif de décontamination est agencé en aval du four de conditionnement thermique, notamment intégré aux moyens de transfert des préformes issues du four ou intégré à la machine de soufflage.
L'invention propose encore un procédé de fabrication d'un récipient stérile à partir d'une préforme en matière thermoplastique, ledit procédé comportant au moins :
- une étape initiale consistant à fabriquer une préforme en matière thermoplastique,
- une étape finale consistant à transformer ladite préforme en un récipient,
caractérisé en ce que, entre lesdites étapes initiale et finale, ledit procédé comporte au moins une étape intermédiaire de décontamination d'au moins l'intérieur d'une préforme consistant au moins à :
- introduire à l'intérieur de la préforme des moyens de décontamination par irradiation formés par des composants de type semi-conducteur aptes à émettre sélectivement au moins un rayonnement ultraviolet ; - commander lesdits composants de type semi-conducteur pour provoquer l'émission d'au moins un rayonnement ultraviolet afin d'irradier l'intérieur de la préforme ;
- extraire lesdits moyens de décontamination hors de la préforme décontaminée.
Avantageusement, le procédé comporte une étape de conditionnement thermique de la préforme avant l'étape finale de transformation de la préforme en récipient.
Avantageusement, l'étape finale consiste au moins à injecter un fluide sous pression à l'intérieur d'une préforme préalablement conditionnée thermiquement et disposée dans une unité de moulage de récipient.
La préforme décontaminée est ainsi transformée en un récipient stérile dans une unité de moulage, notamment par soufflage ou par étirage-soufflage.
D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description détaillée qui suit pour la compréhension de laquelle on se reportera aux dessins annexés dans lesquels :
- la figure 1 est une vue en perspective qui représente un mode de réalisation d'un dispositif de décontamination d'un ensemble selon l'invention et qui illustre un organe de support sur lequel sont montés des composants de type semi-conducteur formant les moyens de décontamination par irradiation dudit dispositif ;
- la figure 2 est une vue en perspective qui représente l'extrémité libre de l'organe de support du dispositif de décontamination selon la figure 1 ;
- la figure 3 est une vue en coupe de l'organe de support du dispositif de décontamination selon la figure 1 qui représente des moyens de refroidissement des moyens de décontamination ;
- la figure 4 est une vue en coupe d'un exemple de préforme à décontaminer avant sa transformation en récipient au moyen d'un dispositif de décontamination ;
- la figure 5 est une vue schématique qui représente les étapes successives de décontamination de l'intérieur d'une préforme par le dispositif de décontamination par irradiation des figures 1 à 3; - la figure 6 est une vue schématique qui représente une installation pour la fabrication d'un récipient stérile à partir d'une préforme décontaminée par un dispositif de décontamination ;
- la figure 7 est une vue en perspective qui représente une unité de moulage comportant une tige d'étirage formant l'organe de support des moyens de décontamination et qui illustre ladite unité en position ouverte et en position fermée.
Dans la description et les revendications, on utilisera à titre non limitatif les termes tels que "supérieur" et "inférieur", "intérieur" et "extérieur", etc. en référence aux définitions données dans la description et au trièdre (L, V, T) représenté sur les figures.
De plus, les éléments identiques, similaires ou analogues seront désignés par les mêmes chiffres de référence.
On a représenté aux figures 1 à 3, un dispositif 10 de décontamination selon un mode de réalisation donné à titre non limitatif.
Selon l'invention, le dispositif 10 est utilisé pour procéder à la décontamination de l'intérieur d'au moins une préforme 12 telle que représentée sur la figure 4.
Un ensemble 1 selon l'invention représenté à la figure 5 comporte au moins une préforme 12 à décontaminer au moyen dudit dispositif 10 de décontamination associé.
La préforme 12 se caractérise notamment par une paroi 14 délimitant un volume 16 interne fermé accessible uniquement au travers d'une ouverture 18 délimitée circonférentiellement par un col.
Un exemple de réalisation d'une préforme 12 sera décrit plus en détails ultérieurement en référence à la figure 4.
On décrira tout d'abord le dispositif 10 de décontamination selon un mode de réalisation illustré aux figures 1 à 3.
Le dispositif 10 de décontamination comporte au moins un organe 20 de support qui est apte à être introduit sélectivement par l'ouverture 18 à l'intérieur de la préforme 12.
Plus précisément, au moins une partie de l'organe 20 de support formant son extrémité libre est destinée à être reçue dans le volume 16 interne de la préforme 12. Le dispositif 10 de décontamination comporte des moyens 22 de décontamination par irradiation qui sont constitués de composants de type semi-conducteur.
Les composants de type semi-conducteur sont aptes à émettre sélectivement au moins un rayonnement ultraviolet propre à détruire les micro-organismes ou à tout le moins d'inhiber leur développement en empêchant la mitose afin de stériliser l'intérieur de la préforme 12 et tout particulièrement la surface de la paroi 14 interne.
Le dispositif 10 de décontamination comporte au moins un organe 20 de support qui porte des moyens 22 de décontamination par irradiation qui sont constitués de composants de type semi-conducteur destinés à être introduits par l'ouverture 18 à l'intérieur de la préforme 12 pour émettre sélectivement au moins un rayonnement ultraviolet à l'intérieur de la préforme 12 de manière à stériliser l'intérieur de la préforme 12.
L'organe 20 de support du dispositif 10 de décontamination présente globalement une forme de tige qui s'étend de manière rectiligne suivant la direction verticale du trièdre (L, V, T) représenté à la figure 1.
Dans la présente description la direction verticale est utilisée par convention, sans référence à la gravité terrestre.
De préférence, l'organe 20 de support présente, en coupe par un plan horizontal (L, T), une section polygonale propre à faciliter le montage des composants notamment du fait de la planéité des faces.
Dans le mode de réalisation des figures 1 à 3, l'organe 20 de support est de section carrée. En variante, l'organe 20 de support présente une section de forme pentagonale, hexagonale, etc. ou encore triangulaire.
Avantageusement, les composants sont disposés sur l'ensemble du pourtour de l'organe 20 de support, de préférence de manière régulière sur les faces verticales de l'organe 20.
Les composants sont agencés verticalement depuis l'extrémité libre de l'organe 20 de support au moins sur une hauteur "h" donnée correspondant par exemple au tronçon de l'organe 20 destiné à pénétrer à l'intérieur de la préforme 12. De préférence, l'organe 20 de support comporte des composants sur sa face 24 inférieure, ici horizontale, située à son extrémité libre comme l'illustre plus particulièrement la figure 2.
En variante, l'organe 20 de support ne comporte pas de composants à son extrémité libre, en particulier en fonction de la géométrie de cette extrémité comme une forme en pointe conduisant à l'absence de face inférieure horizontale.
Avantageusement, les composants formant lesdits moyens 22 de décontamination sont disposés sur l'organe 20 de support de manière à émettre un rayonnement dans l'ensemble des directions, sur sensiblement 360°, afin de stériliser tout l'intérieur de la préforme 12.
Avantageusement, les réflexions du ou des rayonnements émis qui se produisent à l'intérieur de la préforme participent également à parfaire la stérilisation de l'intérieur de ladite préforme 12.
L'organe 20 de support des composants présente un axe X principal qui s'étend suivant la direction verticale du trièdre (L, V, T) de la figure 1.
De préférence, l'organe 20 de support est au moins monté mobile en translation suivant la direction verticale, coulissant entre au moins une première position et une deuxième position.
En variante, l'organe 20 de support est fixe verticalement suivant l'axe X et la préforme 12 est alors avantageusement susceptible d'être déplacée sélectivement pour introduire, par l'ouverture 18 au moins la partie de l'organe 20 de support portant les composants, dans la préforme 12.
Avantageusement, l'organe 20 de support et la préforme 12 sont susceptibles d'être déplacés relativement l'un par rapport à l'autre, au moins l'un des deux étant mobile par rapport à l'autre.
En variante, l'organe 20 de support est apte à être entraîné sélectivement en rotation autour de l'axe X de manière à permettre un balayage de l'intérieur de la préforme 12 par ledit au moins un rayonnement ultraviolet émis par la source irradiante que constituent les moyens 22 de décontamination.
Avantageusement, lesdits composants formant les moyens 22 de décontamination par irradiation constituent une source de rayonnement ultraviolet présentant au moins une raie principale ayant une longueur d'onde comprise entre 100 nm et 400 nm.
On distingue conventionnellement par des lettres les différents types de rayonnements dans la bande spectrale de longueur d'onde comprise entre 100 nm et 400 nm correspondant audit rayonnement ultraviolet.
Ainsi, un rayonnement ultraviolet de type "C", dit UVC, correspond à une longueur d'onde comprise entre 100 nm et 280 nm, un rayonnement ultraviolet de type "B", dit UVB, à une longueur d'onde comprise entre 280 nm et 315 nm et un rayonnement ultraviolet de type "A", dit UVA, à une longueur d'onde comprise entre 315 nm et 400 nm.
Avantageusement, au moins un composant formant les moyens 22 de décontamination est apte à émettre un rayonnement ultraviolet de type "C", c'est-à-dire un rayonnement présentant au moins une raie principale ayant une longueur d'onde comprise entre 100 nm et 280 nm.
De préférence, ladite raie principale du rayonnement ultraviolet de type "C" a une longueur d'onde comprise entre 250 nm et 275 nm.
Avantageusement, la plage de longueur d'onde comprise entre 250 nm et 275 nm correspond aux valeurs pour lesquelles l'absorption du rayonnement par l'acide désoxyribonucléique (ou ADN) des microorganismes est la plus importante et par conséquent la destruction des micro-organismes maximale.
En effet, l'acide désoxyribonucléique comporte quatre bases azotées, à savoir l'adénine (A), la thymine (T), la cytosine (C) et la guanine (G), qui présentent respectivement des caractéristiques d'absorption d'un rayonnement ultraviolet différentes.
De préférence, ladite raie principale du rayonnement ultraviolet de type "C" présente une longueur d'onde qui est égale à 265 nm.
La valeur de 265 nm correspond au pic d'absorption du rayonnement ultraviolet par l'acide désoxyribonucléique de microorganismes tels que par exemple le bacille "Bacillus Subtilis".
Avantageusement, les composants formant les moyens 22 de décontamination sont aptes à émettre différents rayonnements, y compris au sein de la bande spectrale correspondant aux ultraviolets. De préférence, au moins un composant formant les moyens 22 de décontamination est apte à émettre un rayonnement ultraviolet de type "A" ou UVA présentant au moins une raie principale ayant une longueur d'onde comprise entre 315 nm et 400 nm.
Les moyens 22 de décontamination peuvent donc être constitués par des composants se distinguant les uns des autres au moins par les caractéristiques du rayonnement émis.
De préférence, les moyens 22 de décontamination comportent alors au moins un premier groupe de composant(s) et un deuxième groupe de composant(s).
Avantageusement, au moins le premier groupe de composant(s) est constitué d'au moins un composant apte à émettre un rayonnement ultraviolet présentant au moins une raie principale ayant une longueur d'onde comprise entre 100 nm et 400 nm.
Ainsi, les moyens 22 de décontamination peuvent comporter uniquement des composants émettant un rayonnement ultraviolet (UVC) ou des composants émettant un rayonnement ultraviolet (UVA) pour former ledit premier groupe de composants.
Avantageusement, les moyens 22 de décontamination comportent des composants de chaque type soit un premier groupe de composants aptes à émettre un rayonnement ultraviolet de type "C" et un deuxième groupe de composants aptes à émettre un rayonnement ultraviolet de type "A".
Le deuxième groupe de composant(s) est donc alors constitué d'au moins un composant apte à émettre un rayonnement ultraviolet de type "A" présentant au moins une raie principale ayant une longueur d'onde comprise entre 315 nm et 400 nm, c'est-à-dire également comprise entre 100 nm et 400 nm.
En variante, le deuxième groupe de composant(s) est constitué d'au moins un composant apte à émettre un rayonnement présentant au moins une raie principale ayant une longueur d'onde hors de la bande spectrale correspondant aux ultraviolets qui est comprise entre 100 nm et 400 nm.
De préférence, le deuxième groupe de composant(s) est constitué d'au moins un composant apte à émettre un rayonnement infrarouge présentant au moins une raie principale ayant une longueur d'onde comprise entre 780 nm et 1 mm.
En variante, les moyens 22 de décontamination du dispositif 10 comportent par conséquent au moins trois groupes de composants différents, respectivement aptes à émettre des rayonnements ultraviolets de type "C" et "A" pour le premier et le deuxième groupe ainsi qu'un rayonnement infrarouge pour le troisième groupe.
Par conséquent, les moyens 22 de décontamination sont avantageusement susceptibles de combiner au moins deux rayonnements d'un type déterminé, dont au moins l'un appartient aux ultraviolets, pour stériliser par irradiation l'intérieur de la préforme.
Grâce à une combinaison irradiante résultant de la présence d'au moins deux groupes de composants distincts sur l'organe 20 de support, on obtient de manière surprenante un effet de synergie entre lesdits au moins deux types de rayonnements émis simultanément pour traiter l'intérieur de la préforme 12, lequel effet de synergie accroît la destruction des micro-organismes.
Le nombre de composants d'un type donné formant le premier groupe est par exemple différent de celui du deuxième groupe de composants, de sorte que en fonction du nombre de composants respectifs de chaque type, il est possible de faire varier en proportion les types de rayonnement émis.
La puissance du rayonnement émis par un groupe de composants donné est également susceptible de différer de celle d'un autre groupe de composants.
De préférence, au moins une partie des composants formant lesdits moyens 22 de décontamination sont des diodes électroluminescentes.
Avantageusement, les diodes électroluminescentes présentent une bande spectrale d'émission étroite autour de la raie principale choisie.
De telles diodes électroluminescentes sont par exemple, selon leur acronyme en anglais, des LED {Light Emitting Diode) ou des VCSEL (Vertical Cavity Surface Emitting Light) ou encore des EED {Edge Emitting Diode). Dans le dispositif 10 de décontamination selon le mode de réalisation représenté aux figures 1 à 3, les moyens 22 de décontamination sont des diodes électroluminescentes, de préférence lesdites diodes sont de type LED.
On a représenté sur la figure 1, en détail dans une loupe, un exemple de diode électroluminescente comportant principalement une partie supérieure 26 destinée à être traversée par le rayonnement émis depuis une partie inférieure logée dans un boîtier 28 à partir duquel s'étendent une anode 25 et une cathode 27 pour l'alimentation électrique de la diode.
Bien entendu, la diode électroluminescente représentée à la figure 1 ne constitue qu'un exemple non limitatif de diode électroluminescente.
La partie supérieure 26 de la diode est avantageusement une partie présentant des propriétés optiques pour diffuser et/ou réfléchir le rayonnement émis par les moyens semi-conducteurs adjacents formant la partie inférieure logée dans le boîtier 28.
De manière connue, lesdits moyens semi-conducteurs correspondent aux différentes couches de matériau semi-conducteur propres à émettre le rayonnement, lesdites couches étant généralement supportées par un "socle" qui est plus communément appelé "submount" en anglais.
En variante non représentée, la diode électroluminescente ou laser formant le composant semi-conducteur peut notamment ne pas comporter de boîtier 28.
Selon une telle variante, la diode est montée sur l'organe 20 de support directement par l'intermédiaire du socle ("submount"). Avantageusement, l'organe 20 de support est alors un élément participant à la dissipation de la chaleur produite par le composant en fonctionnement.
L'élément associé au socle ("submount") pour assurer la fonction d'échangeur thermique apte à dissiper la chaleur est généralement appelé "heat sink" en anglais.
L'absence de boîtier 28 suivant une telle variante permet avantageusement, à surface égale, une implantation d'un plus grand nombre de composants. Avantageusement et tout particulièrement avec une telle variante, une réduction de l'encombrement global du dispositif de décontamination est obtenue en intégrant les composants à l'organe 20 de support, de manière que lesdits composants ne fassent notamment pas saillie et soient protégés de l'environnement (humidité, poussières, etc.).
De préférence, les composants sont totalement intégrés dans l'épaisseur de l'organe 20 de support pour ne pas faire saillie par rapport aux faces dudit organe, grâce à quoi la compacité du dispositif de décontamination est augmentée.
Les diodes électroluminescentes peuvent être des composants individuels mais sont de préférence des sous-ensembles, par exemple en forme de barre ou de plaque, chaque sous-ensemble comportant une pluralité de diodes.
De préférence, les moyens 22 de décontamination comportent un premier groupe de diodes électroluminescentes aptes à émettre un rayonnement ultraviolet de type UVC et un deuxième groupe de diodes électroluminescentes aptes à émettre un rayonnement ultraviolet de type UVA.
Sur la figure 1, les diodes référencées 22C correspondent au premier groupe émettant des rayonnements de type UVC et les diodes référencées 22A correspondent au deuxième groupe émettant des rayonnements de type UVA, chacune des diodes électroluminescentes 22C et 22A de type LED ayant été représentées avec des motifs différents dans la partie 26 de manière à les distinguer.
Selon une variante non représentée, les moyens 22 de décontamination comportent des diodes électroluminescentes émettant un rayonnement infrarouge en combinaison avec d'autres diodes émettant un rayonnement ultraviolet de type UVC et/ou de type UVA.
En variante, au moins une partie des composants formant les moyens 22 de décontamination du dispositif 10 de décontamination sont constitués par des diodes laser.
Les diodes laser présentent en effet une émission de type monochromatique ou pseudo-monochromatique permettant d'obtenir un rayonnement ayant une raie principale d'une longueur d'onde donnée. Avantageusement, le dispositif 10 de décontamination comporte des moyens 30 de refroidissement aptes à refroidir les composants semi-conducteurs formant les moyens 22 de décontamination.
En effet, les composants de type semi-conducteur tels que les diodes produisent en fonctionnement de la chaleur, les composants sont donc avantageusement refroidis notamment de manière à en garantir un fonctionnement optimal.
Les moyens 30 de refroidissement sont par exemple constitués par l'organe 20 de support qui est apte à évacuer par conduction la chaleur produite en fonctionnement par les composants montés sur l'organe 20.
Pour favoriser la conduction de la chaleur par l'organe 20 de support, le choix du matériau constitutif dudit organe 20 de support se portera sur un matériau métallique présentant de bonnes propriétés de conductivité thermique.
L'organe 20 de support peut être pourvu de moyens de dissipation de la chaleur transmise par conduction par les composants, par exemple un radiateur agencé sur un tronçon de l'organe 20 de support qui n'est pas introduit à l'intérieur de la préforme 12, ledit radiateur pouvant être associé à un ventilateur pour forcer l'échange thermique entre le radiateur et l'air.
De préférence, les moyens 30 de refroidissement sont des moyens permettant une régulation de la température afin de maintenir les composants dans des conditions optimales de fonctionnement.
Avantageusement, l'organe 20 de support intègre un circuit de refroidissement apte à établir sélectivement une circulation d'un fluide caloporteur à l'intérieur de l'organe 20 de support des composants.
Le circuit de refroidissement comporte au moins deux conduits, respectivement au moins un conduit 32 d'admission et au moins un conduit 34 d'évacuation.
Les conduits 32, 34 sont respectivement agencés dans l'organe 20 de support, formant préférentiellement le fluide de refroidissement des composants un liquide est destiné à être mis en circulation dans lesdits conduits 32, 34 du circuit de refroidissement.
Tel qu'illustré à la figure 3, le circuit de refroidissement comporte un conduit 34 d'évacuation du fluide qui est agencé en position centrale et raccordé à plusieurs conduits 32 d'admission du fluide caloporteur. Les conduits 32 d'admission entourent ledit conduit 34 d'évacuation et sont adjacents aux faces de l'organe 20 de support sur lesquelles sont montés les composants.
Avantageusement, l'ensemble des conduits 32 et 34 sont réalisés directement dans la matière constitutive de l'organe 20 de support assurant par conduction la transmission de la chaleur produite par les composants, depuis les faces de l'organe 20 de support jusqu'aux conduits 34 d'admission assurant le refroidissement, la chaleur absorbée étant ensuite évacuée par le fluide de refroidissement via le conduit 34 d'évacuation.
Selon une variante de réalisation non représentée, le fluide caloporteur du circuit refroidissement est constitué par de l'air circulant dans au moins un canal interne de l'organe 20 de support.
Avantageusement, le dispositif 10 de décontamination comporte une unité 36 de contrôle apte à commander sélectivement chacun des composants ou groupe de composants pour contrôler l'émission ou non dudit au moins un rayonnement ultraviolet.
Avantageusement, l'unité 36 de contrôle du dispositif 10 de décontamination est apte à commander sélectivement des moyens 38 d'actionnement pour provoquer un déplacement relatif entre l'organe 20 de support et la préforme 12 afin d'exécuter un cycle de décontamination.
De préférence et tel que décrit précédemment, l'organe 20 de support est apte à coulisser selon la direction verticale, les moyens 38 d'actionnement sont donc associés à l'organe 20 de support.
Les moyens 38 d'actionnement sont par exemple constitués par au moins un actionneur, tel qu'un moteur électrique ou un vérin.
Le cycle de décontamination comporte successivement au moins une phase d'introduction, par ladite ouverture 18, des moyens 22 de décontamination dans le volume 16 interne fermé pour stériliser l'intérieur de la préforme 12 et une phase d'extraction, par l'ouverture 18, des moyens 22 de décontamination hors dudit volume 16 interne fermé de la préforme 12.
On décrira maintenant de manière détaillée un exemple de préforme 12 en référence à la figure 4 puis, en référence à la figure 5, un ensemble 1 selon l'invention comportant une telle préforme 12 et un dispositif 10 de décontamination selon le mode de réalisation qui vient d'être décrit.
La préforme 12 représentée à la figure 4 ne constitue qu'un exemple de préforme en matière thermoplastique qui est par conséquent donné à titre non limitatif, les caractéristiques géométriques d'une préforme étant en particulier fonction du récipient final désiré, tel qu'une bouteille, un flacon, un pot, etc., de sa contenance.
La préforme 12 comporte un corps 40 dont la paroi 14 délimite le volume 16 interne fermé, une partie de la paroi 14 formant un fond 42 à l'opposé duquel, selon la direction verticale du trièdre (L, V, T), un col 44 délimite ladite ouverture 18 d'accès au volume 16 interne.
La préforme 12 présente un axe O principal qui s'étend selon la direction verticale.
De manière connue, le col 44 de la préforme est à sa forme définitive et se raccorde au corps 40, ici par une collerette 46 s'étendant radialement vers l'extérieur.
Le col 44 de la préforme est de préférence pourvu d'un filetage 48 destiné à permettre la fermeture ultérieure par bouchage du récipient final.
Le récipient stérile final est obtenu après transformation de la préforme 12 décontaminée.
On rappellera que la transformation de la préforme 12 est obtenue au moyen d'au moins un fluide sous pression introduit par l'ouverture 18 à l'intérieur de la préforme 12 disposée dans une unité de moulage comportant un moule correspondant au récipient. Généralement, le fluide est de l'air sous pression et le récipient obtenu par soufflage ou par étirage-soufflage de la préforme.
A cet effet, la préforme en matière thermoplastique est préalablement conditionnée thermiquement dans un four afin d'en ramollir la matière constitutive ce qui correspond à l'hypothèse dans laquelle la préforme n'est pas immédiatement transformée après sa fabrication par injection. Les récipients comme les bouteilles sont utilisés dans l'industrie agro-alimentaire pour le conditionnement de nombreux liquides comme l'eau, les jus de fruits ou les sodas, le lait, etc.
Pour réaliser un conditionnement aseptique ou stérile de tels produits liquides, des dispositifs de décontamination sont utilisés pour décontaminer au moins l'intérieur de la préforme 12.
Le document WO-2006/136499 précité décrit un procédé de stérilisation pour la décontamination d'une préforme en matière thermoplastique destinée à être transformée en un récipient stérile.
Dans ce document, au moins l'intérieur de la préforme est décontaminé chimiquement en déposant par condensation sur la surface interne de la préforme un film de buée d'un agent stérilisant, tel que du peroxyde d'hydrogène (H202).
Pour de nombreuses applications, une telle méthode donne satisfaction, en particulier quant au degré d'aseptisation ou de stérilisation obtenu après décontamination des préformes traitées.
Comme cela a été indiqué en préambule, on recherche cependant d'autres méthodes alternatives à la décontamination chimique afin notamment de s'affranchir de certaines contraintes liées à l'utilisation d'agent comme le peroxyde d'hydrogène (H202) souvent utilisé pour réaliser une telle décontamination microbiologique.
Dans le cas d'une préforme en matière thermoplastique telle que celle représentée à la figure 4 et tel que rappelé en préambule, les caractéristiques géométriques sont directement liées au type de récipient souhaité et font souvent obstacle à la mise en œuvre de la décontamination, depuis les dimensions réduites de l'ouverture 18 délimitée par le col 44 jusqu'à la longueur et l'étroitesse du corps 40 s'étendant dudit col 44 jusqu'au fond 42.
Le diamètre interne du col 44 de la préforme 12 détermine l'ouverture 18 et même si les valeurs varient en fonction du récipient, on comprendra que le dispositif 10 de décontamination doit avantageusement présenter un faible encombrement.
Pour autant le col 44 n'est pas nécessairement la partie de la préforme 12 présentant les dimensions les plus réduites.
En effet, la préforme 12 illustrée à la figure 4 présente par exemple un corps 40 se raccordant au col 44 par un tronçon tronconique, le diamètre interne du corps 40 étant inférieur au diamètre interne du col 44.
L'espace interne au voisinage du fond 42 est également parfois moindre qu'au niveau du col 44 en raison d'une épaisseur plus importante de la paroi formant le fond 42.
La matière thermoplastique constitutive de la préforme, comme par exemple le Polyéthylène Térephtalate (PET), est également une caractéristique à prendre en considération lors du choix de la méthode afin que le traitement ne provoque aucun défaut d'aspect, notamment esthétique, du récipient ou encore la présence de résidus d'agent utilisé pour la stérilisation.
Or, les matières thermoplastiques comme le PET forment une barrière au rayonnement ultraviolet qui ne peut donc traverser la paroi 14 de la préforme 12.
Par conséquent, le traitement de décontamination par irradiation de l'intérieur d'une préforme 12 ne peut s'effectuer depuis l'extérieur de la préforme 12 au travers de la paroi 14.
Toutefois, une irradiation par un rayonnement ultraviolet de l'extérieur de la préforme 12 peut être mise en œuvre pour décontaminer tout particulièrement l'extérieur du col 44 qui constitue une zone sensible.
Ainsi, l'utilisation d'au moins un rayonnement ultraviolet pour stériliser par irradiation l'intérieur de la préforme 12 nécessite que le rayonnement ultraviolet soit introduit à l'intérieur de la préforme 12.
Avec le dispositif 10 de décontamination selon les figures 1 à 3, la source émettrice elle-même, constituée des composants semiconducteur, est avantageusement introduite directement à l'intérieur de la préforme 12.
On décrira maintenant plus particulièrement en référence à la figure 5, le traitement d'une telle préforme 12 suivant un cycle de décontamination réalisé au moyen dudit dispositif 10 de décontamination par irradiation.
Tout d'abord, la préforme 12 et/ou l'organe 20 de support sont déplacés pour être positionnés relativement l'un par rapport l'autre dans une position de traitement déterminée, l'axe X principal de l'organe 20 de support et l'axe O de la préforme étant sensiblement coaxiaux.
Tel qu'illustré en (a) sur la figure 5, l'organe 20 de support est en position de traitement à l'aplomb de la préforme 12.
L'organe 20 de support occupe alors une première position dans laquelle l'organe 20 est à l'extérieur de la préforme 12 et qui correspond à une position d'attente du début du cycle de décontamination.
De préférence, les moyens 22 de décontamination sont inactifs, à l'état de veille.
Selon le mode de réalisation des figures 1 à 3, les diodes 22C et 22A sont donc respectivement éteintes de sorte que aucun rayonnement ultraviolet n'est émis par les diodes.
Puis, l'unité 36 de contrôle du dispositif 10 de décontamination commande alors les moyens 38 d'actionnement associés à l'organe 20 de support pour déplacer verticalement l'organe 20 de support de la première position vers au moins une deuxième position.
La deuxième position correspond à une position active dans laquelle au moins une partie de l'organe 20 de support s'étend à l'intérieur de la préforme 12 à décontaminer.
La phase d'introduction de la source de rayonnement est illustrée en (b) sur la figure 5, les moyens 38 d'actionnement provoquant ici une descente de l'organe 20 de support en direction de l'ouverture 18 du col 44 de la préforme 12, positionnée ici "col en haut".
Bien entendu, l'agencement de la préforme 12 et de l'organe 20 de support pourrait être structurellement inversé.
En variante, la préforme 12 étant positionnée col en bas, l'organe 20 de support effectue alors un mouvement de montée en direction de l'ouverture 18 de la préforme 12 pour s'introduire à l'intérieur du volume 16 interne de la préforme 12 fermé par le fond 42.
De préférence, l'organe 20 de support est monté mobile suivant l'axe X par rapport à la préforme 12.
L'organe 20 de support est déplacé par les moyens 38 d'actionnement associés qui sont commandés sélectivement pour l'introduire à l'intérieur de la préforme 12 puis l'en extraire. En variante, l'organe 20 de support est fixe et la préforme 12 apte à être déplacée par exemple par des moyens de préhension montés mobiles.
L'extrémité libre de l'organe 20 de support pénètre progressivement à l'intérieur de la préforme 12 à travers l'ouverture 18 délimitée circonférentiellement par le col 44.
Avantageusement, l'unité 36 de commande contrôle les moyens 22 de décontamination et les diodes 22C et 22A sont progressivement allumées, au fur et à mesure de l'introduction de l'extrémité libre de l'organe 20 de support des diodes à l'intérieur de la préforme 12, dans le volume 16 interne fermé délimité par la paroi 14.
Les diodes 22C et 22A vont donc émettre respectivement leur rayonnement ultraviolet dès le franchissement de l'ouverture 18 du col 44 de la préforme 12 de sorte que, parallèlement au déplacement de l'organe 20 de support, les composants vont irradier du ou des rayonnement(s) émis la surface de la paroi 14 se trouvant en vis-à-vis.
Ainsi, tout au long de la course de descente de l'organe 20 de support jusqu'à atteindre la deuxième position de l'organe 20 illustrée en (c) sur la figure 5, la paroi 14 interne est irradiée de haut en bas.
Avantageusement, le fait de débuter l'irradiation dès le passage de l'ouverture 18, et sans attendre que soit atteinte la deuxième position, permet d'augmenter la durée d'irradiation lors du cycle de décontamination.
L'organe 20 de support parvenu à la deuxième position marque avantageusement un arrêt avant d'effectuer la course en sens inverse, c'est-à-dire de remonter vers la première position.
La temporisation effectuée par l'organe 20 de support est destinée à irradier le fond 42 de la préforme 12 pendant une durée déterminée suffisante qui est fonction des applications.
Tel qu'illustré sur la figure 5, les diodes sont représentées à l'intérieur de la préforme 12 sans aucun motif sur la partie 26 pour les distinguer et cela afin d'illustrer par comparaison le fait que les diodes soient allumées, le ou les rayonnement(s) émis n'ayant quand à lui pas été représenté(s). Ainsi en (c), l'ensemble des diodes 22C et 22A allumées irradient l'intérieur de la préforme 12 d'un rayonnement ultraviolet combinant avantageusement des UVC et des UVA.
Avantageusement, la hauteur "h" sur laquelle des diodes sont montées sur l'organe 20 de support correspond sensiblement à au moins la profondeur de la préforme 12.
Avantageusement et grâce à l'allumage des composants sélectivement contrôlés par l'unité 36 de commande, un même organe 20 de support peut être utilisé pour traiter des préformes 12 de dimensions différentes, tout particulièrement celles du corps 40, la hauteur "h" pouvant varier en commandant sélectivement l'allumage d'une partie seulement des composants.
Tel qu'illustré en (d) sur la figure 5, l'unité 36 de commande du dispositif 10 de décontamination commande ensuite les moyens 38 d'actionnement associés à l'organe 20 de support pour déplacer verticalement l'organe 20 de support de sa deuxième position vers sa première position ce qui correspond à la phase d'extraction.
L'organe 20 de support remonte verticalement suivant l'axe X et les diodes 22C et 22A sont commandées par l'unité 36 de manière à être éteintes lorsqu'elles franchissent de nouveau l'ouverture 18 du col 44 pour se retrouver hors de la préforme 12.
Tel qu'illustré en (e) sur la figure 5, la remontée de l'organe 20 de support est achevée et il occupe à nouveau sa première position, l'ensemble des diodes 22C et 22A sont éteintes, un nouveau cycle de décontamination d'une autre préforme 12 peut alors avantageusement débuter.
La décontamination de l'intérieur d'une préforme 12 comporte au moins les étapes consistant à :
- introduire les moyens 22 de décontamination par irradiation formés par les composants semi-conducteur à l'intérieur de la préforme
12 ;
- commander les composants semi-conducteur pour provoquer l'émission d'au moins un rayonnement ultraviolet afin de décontaminer par irradiation l'intérieur de la préforme 12 ;
- extraire les moyens 22 de décontamination hors de l'intérieur de la préforme 12. De préférence et tel que décrit en référence à la figure 5, la première étape d'introduction de la source irradiante dans la préforme 12 est obtenue en commandant les moyens 38 d'actionnement associés à l'organe 20 de support des composants semi-conducteur pour déplacer ledit organe 20 de support, d'une première position d'attente vers une deuxième position de travail, de manière à introduire la source émettrice à l'intérieur du volume 16 interne fermé de la préforme 12.
Lors de la deuxième étape d'irradiation aux fins de décontamination, les composants tels que les diodes 22C et 22A formant les moyens 22 de décontamination sont allumées sélectivement, au plus tard lorsque l'organe 20 de support a atteint ladite deuxième position.
La troisième étape consiste à commander les moyens 38 d'actionnement associés à l'organe 20 de support des composants semi-conducteur pour déplacer ledit organe 20 de support en sens opposé, soit de la deuxième position de travail vers la première position d'attente occupée initialement.
Avantageusement, le dispositif 10 de décontamination qui vient d'être décrit constitue un dispositif de traitement autonome pouvant être intégré dans une installation 100 de fabrication de récipients, tel que des bouteilles, afin de fabriquer des récipients stériles à partir de préformes décontaminées.
La figure 6 représente un exemple d'installation 100 de fabrication de récipients stériles, ladite installation 100 comportant une entrée E et une sortie S entre lesquelles sont disposés des moyens 102 de transfert aptes à assurer, de l'amont vers l'aval, la circulation d'un flux de préformes 12 à travers l'installation de fabrication de récipient 120.
Les moyens 102 de transfert comportent par exemple des roues qui sont pourvues de moyens de transport des préformes 12 tels que des encoches ou des pinces.
L'installation 100 comporte au moins un four 104 pour le conditionnement thermique des préformes 12, une machine 106 de moulage (généralement appelée "souffleuse") dans laquelle les préformes sont transformées en récipients. De préférence, l'installation 100 comporte, en aval de la machine 106 de moulage, une machine (non représentée) de remplissage et de bouchage des récipients 120 stériles sortant de ladite unité 106 de moulage et qui sont transférés par des moyens 102 agencés à la sortie S.
Avantageusement, une telle installation 100 comporte au moins un dispositif 10 de décontamination par irradiation pour décontaminer au moins l'intérieur d'une préforme 12.
De préférence et tel que représenté sur la figure 6, le dispositif 10 de décontamination est agencé en amont du four 104 de conditionnement thermique des préformes.
L'agencement du dispositif 10 de décontamination en amont du four 104 ne constitue toutefois qu'un exemple non limitatif d'implantation du dispositif 10 dans une installation 100.
En effet, le dispositif 10 de décontamination peut être intégré de différentes manières dans l'installation 100 de fabrication de récipients stériles pour décontaminer un flux de préformes 12 destinées à y être transformées.
En variantes, le dispositif 10 de décontamination est intégré au dispositif 108 de transport du four 104 ou agencé en aval du four 104, notamment entre le four 104 et la machine 106 de soufflage, voir encore intégré à la machine 106 de soufflage.
Selon un premier exemple, l'organe 20 de support des composants est constitué par une tige d'un système de nettoyage (non représenté) de l'intérieur d'une préforme 12 qui est agencé en amont du four 104.
Pour de plus amples détails sur un tel système de nettoyage, encore appelé parfois de dépoussiérage, on se reportera par exemple au document WO-99/03513.
Avantageusement, la tige a alors une double fonction d'une part celle de nettoyage et, d'autre part, celle de décontamination.
De plus, la tige du système de nettoyage est généralement creuse afin de permettre une circulation d'air utilisée pour réaliser le dépoussiérage, l'air y circulant pouvant alors avantageusement former un fluide de refroidissement des composants. Selon ce premier exemple, le dispositif 10 de décontamination assure donc les fonctions de dépoussiérage et de décontamination des préformes 12 destinées à être transformées en récipients 120 stériles grâce à l'installation 100.
Selon un deuxième exemple non représenté, l'organe 20 de support des moyens 22 de décontamination est lié en déplacement aux moyens de préhension de la préforme 12 que comporte un dispositif 108 de transport de préformes équipant le four 104 de conditionnement thermique.
De nombreux exemples de moyens de préhension de préformes, encore appelés "mandrins" ou "tournettes", sont connus de l'état de la technique, on se reportera par exemple au document WO- 00/48819.
Les moyens de préhension des préformes 12 sont liés en déplacement à un dispositif 108 de transport associé au four 104 de manière à effectuer en boucle fermée le parcours de chauffe au cours duquel les préformes 12 sont conditionnées thermiquement par des moyens 110 de chauffage formant une source de rayonnement infrarouge, telle que des lampes.
De préférence, l'organe 20 de support des composants est monté mobile de manière à pouvoir être escamoté temporairement lors des opérations de vêtissage et de dévêtissage de la préforme 12 sur les moyens de préhension et ceci afin de ne pas interférer.
L'organe 20 de support est avantageusement commandé en coulissement à travers les moyens de préhension, une fois la préforme 12 vêtie, pour introduire les composants semi-conducteur à l'intérieur du volume 16 interne de la préforme 12.
Avantageusement, le traitement de décontamination par irradiation de la surface interne de la paroi de la préforme 12 est alors réalisé simultanément au conditionnement thermique, grâce à quoi la décontamination est opérée en temps masqué.
Par conséquent, une telle décontamination de l'intérieur des préformes 12 opérée dans le four 104 ne modifie en rien, par rapport à un procédé conventionnel, la durée de fabrication d'un récipient à partir d'une préforme et permet de plus une durée importante d'irradiation sans que ne soit en rien impactée la cadence de fabrication.
Selon un troisième exemple, le dispositif 10 de décontamination est intégré à des moyens 102 de transfert des préformes tel que ceux agencés par exemple entre la sortie du four 104 et la machine 106 de soufflage.
Avantageusement, la décontamination est alors encore réalisée en temps masqué et les avantages précités demeurent.
On a représenté de manière schématique sur la figure 6 un exemple de réalisation d'un dispositif 10 de décontamination.
Le dispositif 10 de décontamination est agencé en amont du four 104 mais pourrait être agencé ailleurs dans l'installation 100 ainsi que cela vient d'être décrit.
Le four 104 est ainsi alimenté par un flux de préformes 12 décontaminées provenant dudit dispositif 10 de décontamination.
De préférence, le dispositif 10 de décontamination a pour seule fonction la décontamination de l'intérieur des préformes 12.
De préférence, le dispositif 10 de décontamination est de type rotatif et au moins les préformes 12 sont entraînées en rotation autour d'un axe central du dispositif 10.
Avantageusement, le dispositif 10 comporte plusieurs postes de décontamination disposés circonférentiellement les uns à côté des autres et comportant chacun un organe 20 de support pourvu de moyens 22 de décontamination par irradiation.
L'organe 20 de support est par exemple une tige mobile ayant pour fonction de porter les moyens 22 de décontamination.
Le dispositif 10 est alimenté en continu par un flux de préformes 12, chaque préforme 12 étant transportée sur un trajet par l'intermédiaire de moyens dudit dispositif 10 qui sont par exemple analogues à des moyens connus, tels qu'une roue à encoches ou une pince.
Avantageusement, les organes 20 de support sont alors également montés mobiles en rotation autour de l'axe central du dispositif 10 et synchronisés pour suivre une préforme 12 sur le ledit trajet déterminé au cours duquel est réalisé le cycle de décontamination par irradiation. Dans le cas d'un dispositif 10 de type rotatif, le trajet parcouru est par exemple une portion de cercle s'étendant entre une entrée où les préformes 12 sont admises dans le dispositif 10 et une sortie où les préformes 12 quittent le dispositif 10 pour poursuivre leur parcours en direction du four 104.
En variante, les postes du dispositif 10 de décontamination sont alignés de manière rectiligne les uns à la suite des autres.
De préférence, le cycle de décontamination mis en œuvre avec le dispositif 10 est réalisé sur des préformes 12 qui sont en mouvement de sorte que la décontamination n'affecte pas la cadence de fabrication des récipients à partir des préformes 12.
En variante, le dispositif 10 de décontamination comporte des postes fixes, chaque préforme 12 restant temporairement immobile pendant la durée du cycle de décontamination par irradiation.
Avantageusement, un tel dispositif 10 est agencé en amont du four 104 et la décontamination réalisée sur le flux de préformes 12 alimentant le four.
De préférence, au moins une zone tampon est alors crée pour pouvoir décontaminer un lot comportant un nombre de préformes 12 déterminé mais sans que ne soit interrompu pour autant le flux de préforme 12 alimentant le four 104.
Avantageusement, un lot de préformes 12 est extrait du flux pour être décontaminé dans le dispositif 10 puis y est réintégré. Des préformes 12 sont ainsi successivement admises, traitées suivant le cycle de décontamination décrit précédemment et évacuées vers l'aval pour permettre l'admission d'un nouveau lot de préformes.
De préférence, les moyens 22 de décontamination du dispositif 10 comportent des composants de type semi-conducteur telles que les diodes 22C et 22A aptes émettre respectivement un rayonnement ultraviolet de type UVC et UVA et formant un premier et un deuxième groupe de composants.
De préférence, les moyens 110 de chauffage par infrarouge équipant le four 104 constituent alors les composants du troisième groupe (en variante le deuxième groupe) émettant un rayonnement infrarouge se combinant avec un rayonnement ultraviolet UVC et/ou UVA. En effet et contrairement au rayonnement ultraviolet, le rayonnement infrarouge est susceptible de traverser la paroi 14 de la préforme 12 en matière thermoplastique telle que le PET.
Le rayonnement infrarouge est donc susceptible d'être appliqué depuis l'extérieur de la préforme 12 pour en décontaminer l'intérieur.
En variante, les composants du troisième groupe (en variante le deuxième groupe) émettant un rayonnement infrarouge sont portés par l'organe 20 de support et sont donc également introduits à l'intérieur de la préforme 12.
Selon un quatrième exemple illustré à la figure 7, l'organe 20 de support des composants est constitué par une tige qui est associée à une unité 112 de moulage d'une machine 106 de moulage de l'installation 100.
De préférence, une telle tige est montée à demeure sur l'unité 112 de moulage notamment pour éviter toutes opérations de montage/démontage par un opérateur.
Avantageusement, l'unité 112 de moulage comporte des moyens d'actionnement associés aptes à être commandés sélectivement pour escamoter l'organe 20 de support d'une position d'utilisation vers une position de veille et réciproquement.
Avantageusement, l'organe 20 de support des composants est constitué par une tige d'étirage de l'unité 112 de moulage.
Tel que représenté sur la figure 7, l'unité 112 de moulage comporte au moins deux demi-moules 50 qui sont montés mobiles l'un par rapport à l'autre entre au moins une position ouverte et une position fermée de l'unité.
L'unité 112 de moulage est ici de type "en portefeuille", c'est-à- dire qu'au moins l'un des demi-moules 50 est monté mobile en rotation autour d'un axe A d'orientation verticale.
En position fermée, les demi-moules de l'unité 112 de moulage sont réunis suivant un plan de joint d'orientation verticale.
Chaque demi-moule 50 est pourvu d'une empreinte de moulage, la réunion des empreintes en position fermée de l'unité 112 de moulage déterminant une cavité de moulage.
En variante non représentée, l'unité 112 de moulage comporte un fond de moule distinct, complémentaire des demi-moules 50. Une telle unité 112 de moulage est destinée à la fabrication d'un récipient. Le récipient final est obtenu à partir d'une préforme 12 qui, préalablement conditionnée thermiquement dans un four 104, est par exemple transformée par soufflage ou par étirage-soufflage dans l'unité 112 de moulage.
L'unité 112 de moulage constitue généralement l'un des postes d'une machine 106 de soufflage ou "souffleuse" d'une installation 100 de fabrication de récipients. Une machine 106 de soufflage de conception "rotative" comporte une pluralité d'unités 112 de moulage réparties circonférentiellement.
Lors de la fabrication du récipient, la préforme 12 s'étend à travers l'ouverture 114 de l'unité 112 de moulage, le corps 40 à l'intérieur de la cavité de moulage et le col 44 présentant sa forme définitive demeurant à l'extérieur.
La paroi de l'unité 112 comportant l'empreinte de moulage est destinée à être en contact avec la surface externe du corps du récipient 120 stérile résultant de la transformation de la préforme 12 décontaminée.
Dans les différents exemples décrits auparavant, l'organe 20 de support des moyens 22 de décontamination du dispositif 10 est de préférence une tige qui est montée mobile de manière à être temporairement introduite à l'intérieur de la préforme 12 puis extraite et qui présente une longueur (ou hauteur) fixe et un diamètre constant.
En variante, l'organe 20 de support présente un diamètre externe qui décroît en suivant l'axe X en direction de son extrémité libre.
Une telle variation du diamètre de l'organe 20 de support permet avantageusement de l'introduire jusqu'au fond 42 de la préforme 12 même lorsque l'espace est étroit.
En variante non représentée, l'organe 20 de support est de longueur variable. Avantageusement, l'organe 20 de support est une tige télescopique formée d'un ensemble de tronçons mobiles pouvant s'escamoter en s'interpénétrant.
Avantageusement, un tel organe 20 de support de type télescopique présente alors un diamètre externe qui décroît en suivant l'axe X en direction de son extrémité libre L'invention propose encore un procédé de fabrication d'un récipient 120 stérile à partir d'une préforme 12 en matière thermoplastique, ledit procédé comportant au moins une étape initiale consistant à fabriquer une préforme 12 en matière thermoplastique et une étape finale consistant à transformer ladite préforme 12 en un récipient 120 et étant caractérisé par le fait que, entre lesdites étapes initiale et finale, ledit procédé comporte au moins une étape intermédiaire de décontamination d'au moins l'intérieur de la préforme 12 consistant au moins à :
- introduire à l'intérieur de la préforme 12 des moyens 22 de décontamination par irradiation formés par des composants de type semi-conducteur aptes à émettre sélectivement au moins un rayonnement ultraviolet ;
- commander lesdits composants de type semi-conducteur pour provoquer l'émission d'au moins un rayonnement ultraviolet afin d'irradier l'intérieur de la préforme 12 ;
- extraire lesdits moyens 22 de décontamination hors de la préforme 12 décontaminée.
La décontamination de l'intérieur des préformes 12 avec un dispositif 10 de décontamination est mise en œuvre avant la fabrication des récipients pour obtenir directement des récipients 120 stériles.
Avantageusement, les récipients 120 stériles obtenus à partir des préformes décontaminées sont en effet susceptibles d'être directement remplis et fermés, par exemple par bouchage, dans l'installation 100.

Claims

REVENDICATIONS
1. Ensemble (1) comportant un dispositif (10) de décontamination de l'intérieur de préformes (12) et au moins une préforme (12) en matière thermoplastique pour la fabrication d'un récipient, dans lequel la préforme (12) comporte un col (44) qui se prolonge axialement par un corps (40) fermé par un fond (42) et qui délimite une ouverture (18) d'accès à l'intérieur de ladite préforme (12),
caractérisé en ce que ledit dispositif (10) de décontamination comporte au moins un organe (20) de support portant des moyens (22) de décontamination par irradiation qui sont constitués de composants de type semi-conducteur destinés à être introduits par l'ouverture (18) à l'intérieur de ladite préforme (12) pour émettre sélectivement au moins un rayonnement ultraviolet à l'intérieur de la préforme (12) à décontaminer.
2. Ensemble selon la revendication 1, caractérisé en ce que au moins l'un des composants formant lesdits moyens (22) de décontamination émet un rayonnement ultraviolet de type "C" présentant au moins une raie principale ayant une longueur d'onde comprise entre 100 nm et 280 nm.
3. Ensemble selon l'une des revendications 1 ou 2, caractérisé en ce que au moins l'un des composants formant les moyens (22) de décontamination émet un rayonnement ultraviolet de type "A" présentant au moins une raie principale ayant une longueur d'onde comprise entre 315 nm et 400 nm.
4. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 3, caractérisé en ce que les moyens (22) de décontamination sont constitués par des composants formant au moins un premier groupe de composant(s) et un deuxième groupe de composant(s), et en ce que au moins le premier groupe de composant(s) est constitué d'au moins un composant qui émet un rayonnement ultraviolet présentant au moins une raie principale ayant une longueur d'onde comprise entre 100 nm et 400 nm.
5. Ensemble selon la revendication 4, caractérisé en ce que le deuxième groupe de composant(s) est constitué d'au moins un composant qui émet un rayonnement infrarouge présentant au moins une raie principale ayant une longueur d'onde comprise entre 780 nm et 1 mm.
6. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que ledit dispositif (10) de décontamination comporte des moyens (38) d'actionnement commandés sélectivement pour provoquer un déplacement relatif entre l'organe (20) de support et la préforme (12) afin d'introduire temporairement les moyens (22) de décontamination par irradiation à l'intérieur de la préforme (12).
7. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que les moyens (22) de décontamination sont constitués par des composants qui sont agencés sur tout ou partie de la hauteur (h) du tronçon de l'organe (20) de support destiné à être reçu à l'intérieur de la préforme (12).
8. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 7, caractérisé en ce que les moyens (22) de décontamination sont constitués par des composants qui sont agencés sur l'ensemble du pourtour de l'organe (20) de support pour émettre un rayonnement dans l'ensemble des directions, sur sensiblement 360°, de manière à décontaminer l'intérieur de la préforme (12).
9. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 8, caractérisé en ce que l'organe (20) de support des composants est entraîné sélectivement en rotation pour balayer l'intérieur de la préforme (12) au moyen d'au moins un rayonnement ultraviolet.
10. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 9, caractérisé en ce que le dispositif (10) de décontamination comporte une unité (36) de contrôle commandant sélectivement les composants pour contrôler l'émission ou non dudit au moins un rayonnement ultraviolet.
11. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 10, caractérisé en ce que l'organe (20) de support des composants est constitué par une tige d'étirage d'une unité de moulage de préformes (12) pour la fabrication de récipients.
12. Ensemble selon l'une quelconque des revendications 1 à 11, caractérisé en ce que le dispositif (10) de décontamination comporte des moyens (30) de refroidissement des composants, lesdits moyens (30) de refroidissement étant constitués au moins par l'organe (20) de support évacuant au moins par conduction la chaleur produite en fonctionnement par lesdits composants.
13. Ensemble selon la revendication 12, caractérisé en ce que l'organe (20) de support comporte un circuit de refroidissement pour établir sélectivement une circulation d'un fluide caloporteur à l'intérieur de l'organe (20) de support.
14. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que au moins une partie des composants formant les moyens (22) de décontamination sont des diodes électroluminescentes.
15. Ensemble selon l'une quelconque des revendications précédentes, caractérisé en ce que au moins une partie des composants formant les moyens (22) de décontamination sont des diodes laser.
16. Installation (100) de fabrication de récipients (120) stériles à partir de préformes (12) en matière thermoplastique comportant un col (44) qui se prolonge axialement par un corps (40) fermé par un fond (42) et qui délimite une ouverture (18) d'accès à l'intérieur de ladite préforme (12), ladite installation (100) comportant au moins :
- un four (104) pour conditionner thermiquement des préformes
(12) ;
- une machine (106) de soufflage pour transformer, au moins par injection d'un fluide sous pression, lesdites préformes (12) en récipients ;
caractérisée en ce que ladite installation (100) comporte au moins un dispositif (10) de décontamination de préformes (12) comportant au moins un organe (20) de support portant des moyens (22) de décontamination par irradiation qui sont constitués de composants de type semi-conducteur destinés à être introduits par l'ouverture (18) à l'intérieur de ladite préforme (12) pour émettre sélectivement au moins un rayonnement ultraviolet à l'intérieur de la préforme (12) à décontaminer.
17. Installation (100) selon la revendication 16, caractérisée en ce que ledit dispositif de décontamination est agencé en amont, dans ou en aval du four (104) de conditionnement thermique.
18. Procédé de fabrication d'un récipient (120) stérile à partir d'une préforme (12) en matière thermoplastique, ledit procédé comportant au moins :
- une étape initiale consistant à fabriquer une préforme (12) en matière thermoplastique,
- une étape finale consistant à transformer ladite préforme (12) en un récipient,
caractérisé en ce que, entre lesdites étapes initiale et finale, ledit procédé comporte au moins une étape intermédiaire de décontamination d'au moins l'intérieur de la préforme (12) consistant au moins à :
- introduire à l'intérieur de la préforme (12) des moyens (22) de décontamination par irradiation formés par des composants de type semi-conducteur aptes à émettre sélectivement au moins un rayonnement ultraviolet ;
- commander lesdits composants de type semi-conducteur pour provoquer l'émission d'au moins un rayonnement ultraviolet afin d'irradier l'intérieur de la préforme (12) ;
- extraire lesdits moyens de décontamination hors de la préforme (12) décontaminée.
19. Procédé selon la revendication 18, caractérisé en ce que le procédé comporte une étape de conditionnement thermique de la préforme (12) avant l'étape finale de transformation de la préforme (12) en récipient (120).
20. Procédé selon la revendication 19, caractérisé en ce que l'étape finale consiste au moins à injecter un fluide sous pression à l'intérieur d'une préforme (12) préalablement conditionnée thermiquement et disposée dans une unité (112) de moulage de récipient (120).
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