用于给包装容器杀菌的杀菌机器和方法

用于给包装容器杀菌的杀菌机器和方法
【专利摘要】一种用于给包装容器(2)杀菌的杀菌装置，该杀菌装置包括用于支撑多个杀菌设备(50)的第一旋转传送器(20)和用于输送所述包装容器(2)的输送系统，所述杀菌设备(50)适于通过电子束照射给所述包装容器(2)的内部杀菌，所述输送系统包括与所述第一旋转传送器(20)共轴的第二旋转传送器(40)，其中所述第一旋转传送器(20)包括第一旋转轴件(28)且所述第二旋转传送器(40)包括与所述第一旋转轴件(20)共轴的单独的第二旋转轴件(44)。
【专利说明】
用于给包装容器杀菌的杀菌机器和方法
技术领域
[0001]本发明涉及用于给包装容器杀菌的杀菌装置和方法。
【背景技术】
[0002]在食品工业中，将液体和半液体食物产品包装在包装容器中是常规实践。这样的包装容器可以例如由塑料材料(比如PET)制成，或者由层合纸箱材料制成。关于后者，层合纸箱材料的常见类型是包括纸或纸板的芯层以及例如聚合物材料或铝箔的一或多个阻挡层的层合纸箱材料。渐增的常见包装类型是在充填机器中制造的“纸板瓶(cartonbottle)”，其中上述包装层合材料的包装坯件被形成并密封为套筒。所述套筒在一端被封闭，其中热塑性材料的顶部被直接注塑成型在套筒端部上。包装层合片材可从包装层合卷材切割而来。
[0003]在用食物产品充填包装容器之前，特别是如果充填发生在室温下，包装容器需要被杀菌。杀菌是指消除或杀死微生物的任何工艺的术语，所述微生物包括可传染媒介，比如例如可存在于包装材料的表面上或存在于产品中的真菌、细菌、病毒和孢子。在(食品)包装工业中，这通常是指无菌包装，即将杀菌后产品包装在杀菌后包装容器中，即保持产品和包装容器二者没有活菌和微生物，以便能够在无需专门的冷却要求的情况下保持产品的新鲜度，即以便能够在包装容器内部维持无菌，虽然它是被储存在室温下。在本上下文中，术语“商业上无菌(commercialIy sterile)”也被经常使用并一般意指没有能够在正常无冷却条件下在食品中生长的微生物，食品在制造、分发和储存过程中很可能被保持在该正常无冷却条件下。在本专利申请中，词语“无菌”是指至少商业上无菌的状态。
[0004]给包装容器杀菌的常规方式是化学杀菌，特别是使用过氧化氢，优选使用气相形式的过氧化氢。但是，该工艺有化学物质残留物可能留在容器表面上的缺点。
[0005]给包装容器杀菌的另一已知方式是通过辐射，特别是使用电子束。EP2 371 397Al记载了一种杀菌机器，其包括适于被插入容器中以给容器的内部杀菌的多个杀菌设备。容器和杀菌设备被布置在公共旋转支撑结构上，公共旋转支撑结构将容器和杀菌设备保持在互相对准的位置上并沿圆形路径旋转它们。容器被相对于杀菌设备抬升以便杆形的杀菌部件插入各容器中以给容器的内部杀菌。用于包装容器的杀菌的杀菌设备的另一示例被记载在由该
【申请人】提交的国际申请N0.PCT/EP2013/076870中。
[0006]尽管如此，仍有需要提供用于给包装容器杀菌的允许特别安全和经济的杀菌的改进的杀菌装置和方法。

【发明内容】

[0007]本发明提出了一种根据权利要求1所述的杀菌装置以及一种根据权利要求17所述的用于给包装容器杀菌的方法。本发明的实施方式和若干方面在从属权利要求以及接下来的描述中进行限定，特别是联系附图进行限定。
【附图说明】
[0008]现在将联系附图进一步描述本发明，其中:
[0009]图1:示出了创造性杀菌装置的第一实施方式的透视图；
[0010]图2:示出了沿穿过旋转传送器的公共旋转轴的平面被切割的创造性杀菌装置的第二实施方式的透视图；和
[0011 ]图3:更详细地示出了图2的上旋转传送器。
[0012]在所有附图中，相同或相应的元素由相同的参考数字表示。联系不同实施方式所描述的特征只要技术上可行便可进行组合。一些横截面表面具有点划线。这是为了说明横截面是穿过特征而截取的，但该特征的内部的细节没有被详细示出。
【具体实施方式】
[0013]根据本发明的用于给包装容器杀菌的杀菌装置包括用于支撑多个杀菌设备的第一旋转传送器和用于输送包装容器的输送系统，所述杀菌设备适于通过电子束照射给包装容器的内部杀菌，所述输送系统包括与第一旋转传送器共轴的第二旋转传送器。所述第一旋转传送器包括第一旋转轴件且所述第二旋转传送器包括与所述第一旋转轴件间隔开的第二旋转轴件。在一实施方式中，该两个轴件可共享公共旋转轴。
[0014]术语旋转传送器应当包括任何类型的可移动设备，例如传送链或板、带、轮，等等。沿着旋转传送器的轨道的运动可包括纯旋转运动但不受限于此。它还可包括平移运动或旋转和平移运动的组合。
[0015]术语“包装容器”不应当受限于用于液体或固体食物的容器，只是出于方便的目的而使用。一般而言，需要被杀菌的任何容器都适于该目的并且应当落在该术语下，包括但不限于，用于医疗药物的容器、用于医疗设备的容器、用于液体、半液体或固体食物的容器、用于储存生物材料或有机物质的容器。
[0016]术语“杀菌”在本上下文中意指对拟杀菌的物体的表面的杀菌，和/或如果该物体包含内部部分，则意指对所述内部部分的杀菌。
[0017]物体的表面可包括物体的内表面、内部以及物体的外表面或外表面的组成部分。包装容器的内表面是与食品或拟充填到该容器中的一般材料接触的表面。根据本发明，多个杀菌设备适于给容器的内表面和内部杀菌。在另一实施方式中，它还适于给容器的外表面的一部分杀菌。
[0018]本发明的基本构思是针对杀菌设备和包装容器分别提供单独的和/或分开的旋转传送器。第一旋转传送器旨在支撑杀菌设备而第二旋转传送器是用于沿优选圆形的路径输送包装容器的输送系统的一部分。容器的内部杀菌在容器沿该圆形路径的输送过程中进行。第二旋转传送器可例如沿优选圆形的路径直接保持容器或引导容器运送器，比如链式或带式运送器。
[0019]旋转传送器中的每一个可包括以刚性方式连接到轴件的旋转轮或板使得该轮或板以及该轴件一起旋转。第一旋转轴件可以是用于旋转第一旋转传送器的轮或板的驱动轴件而第二旋转轴件优选是用于旋转第二旋转传送器的轮或板的驱动轴件。
[0020]相较利用单一驱动轴件的已知的复合旋转传送器，利用分开的驱动轴件的分开的旋转传送器在杀菌机器中实现了更大的操作灵活性和对可用空间的更好利用。因为所述旋转传送器没有通过单个公共驱动轴件互相连接，所以通常可以彼此独立地操作所述旋转传送器。这样的布置实现了板之一相对于另一个板的调整。此外，额外的自由空间被形成在所述旋转传送器之间，特别是在第一和第二旋转轴件之间，这可被使用使得该机器的紧密度可被提高和/或该机器内的部件的布置可被改进。
[0021]杀菌设备优选地适于被至少部分地插入待杀菌的各包装容器中，特别是通过包装容器的开口的顶部或底部。在实施方式中，杀菌设备在杀菌设备和包装容器围绕由第一和第二旋转轴件限定的公共旋转轴旋转的过程中沿着大体上垂直运动的方向被插入容器中。根据本发明，优选的可以是第一旋转传送器是上旋转传送器而第二旋转传送器是下旋转传送器。
[0022]在本发明的实施方式中，杀菌装置包括用于旋转第一旋转传送器的第一驱动设备。第一驱动设备适于旋转第一驱动轴件(第一旋转轴件)且可特别地是旋转驱动器且更优选地是电动马达。第一驱动设备可被布置在固定框架部件上，特别是在杀菌设备的与第二旋转轴件相对的一侧上。更优选地，驱动设备被布置在杀菌设备上面的平面中。
[0023]根据实施方式，第一驱动设备适于驱动和旋转第一和第二旋转传送器。为此目的，第一驱动设备与第一和第二旋转轴件操作性连接。例如，第一驱动设备可包括被布置为大体上平行于第一和第二轴件但与它们间隔开的第三轴件。这样的轴件可通过耦接机构(gp通过运送带、输送带、V带、链、齿轮传动、螺旋伞齿轮、套管或扭转离合器等)耦接到第一和/或第二轴件。
[0024]与所述轴件中的任何一个的操作性连接还可包括用于同步第一旋转传送器与第二旋转传送器的旋转或移动(反之亦然)的同步设备。
[0025]在本发明的替代实施方式中，杀菌机器包括用于旋转第二旋转传送器的第二驱动设备。第二驱动设备适于旋转第二驱动轴件(第二旋转轴件)且可特别地是旋转驱动器且更优选地是电动马达。第二驱动设备可被布置在固定框架部件上，特别是在包装容器的与第一旋转轴件相对的一侧上。更优选地，马达被布置在包装容器的运送路径下面的平面中。在本发明的这种构思中，杀菌机器包括用于驱动第一旋转传送器和第二旋转传送器的分开的驱动设备，其中第一驱动设备适于旋转第一旋转轴件且第二驱动设备适于旋转第二旋转轴件。
[0026]在实施方式中，第二驱动设备适于独立于第一旋转传送器驱动第二旋转传送器。换言之，第二驱动设备可独立于第一驱动设备进行操作，使得例如可以在第一旋转传送器停止不动的同时旋转第二旋转传送器(连同杀菌设备)。该实施方式的优点在于能够在容器的移动中断的情况下有效地防止包装容器被杀菌设备过度加热。特别是，无需停止通常且优选是连续操作的杀菌设备的操作。
[0027]为了杀菌目的，即在杀菌装置的常规操作过程中，杀菌装置可包括用于同步第一旋转传送器和第二旋转传送器的旋转运动的同步设备。该同步设备适于同步第一和第二旋转传送器的速度并保持相对固定的位置使得包装容器和杀菌设备的纵向轴被对准，即每个包装容器的纵向轴与杀菌设备之一的纵向轴对准。包装容器和杀菌设备优选地沿杀菌路径输送，同时它们各自的纵向轴彼此对准。杀菌路径是至少部分圆形的。
[0028]同步设备优选地适于被开启和关闭，即进入操作和退出操作，优选地通过控制单元和/或通过操作员进行。在常规操作中，它可被用来保持包装容器的位置与杀菌设备的位置对齐并且可由控制单元控制，该控制单元包括用于测量所述位置的传感器和使用反馈回路获得这种对齐的计算单元。如果输送包装容器的输送系统无意中中断，同步可被关闭，使得杀菌设备可甚至在输送系统停机(即包装容器停止不动)期间也保持旋转。用于控制同步设备的控制单元优选地适于防止杀菌设备在它们正在运行时停止不动，即它们被关闭或者它们被保持旋转。
[0029]为了提供中断旋转传送器的同步的可能性，优选地没有第一和第二旋转传送器的永久的和/或受迫的同步，特别是没有永久的和/或刚性的机械连接互连(就旋转传送器的同步运动而言)。
[0030]杀菌设备的独立旋转还允许在杀菌机器启动之前和/或在中断期间测试杀菌设备。这种测试可例如通过使旋转的杀菌设备沿布置在杀菌机器上的固定的传感器设备传递，同时包装容器不移动而完成。
[0031]在本发明的另一实施方式中，第一旋转轴件被构造为空心轴件，该空心轴件具有用于为杀菌设备接收至少一个动力介质管线的内部通道，且分配室被布置在第一旋转轴件的面向第二旋转轴件的端部。
[0032]分配室可包括壳体和用于动力介质管线的至少一个出口。该实施方式允许容易地将杀菌设备连接到动力介质系统，例如电气系统，和/或冷却系统，和/或数据通信系统。动力介质管线或供应管线可通过第一旋转传送器的中央旋转轴件，特别是经由分配室，被从杀菌设备布线到动力介质系统。
[0033]动力介质管线可包括电气连接，比如用于电流的一或多个导线或用于冷却介质的连接件，g卩，管子。该一个或多个动力介质管线被耦接到在该轴件的一端上的动力介质系统且耦接到杀菌设备。可能存在穿过该轴件布线的多个个体动力介质管线，那些动力介质管线中的每个动力介质管线被分配给该多个杀菌设备之一。替代地，可能有公共动力介质管线，即，用于穿过该轴件布线的冷却介质。所述公共动力介质管线可在分配室中分开以提供个体杀菌设备。
[0034]在另一实施方式中，用于将至少一个动力介质分配给杀菌设备的分配设备被布置在该分配室内。该分配设备可被从该轴件连接至该动力介质管线。该分配室优选地围绕该分配设备，使得其与杀菌室或区域分开，电子从该杀菌室或区域离开该杀菌设备且杀菌在该杀菌室或区域进行。
[0035]在实施方式中，分配室关闭且覆盖第一旋转轴件朝向杀菌区域的内部通道，从而非无菌元素(例如灰尘)从该通道引入杀菌区域被基本上防止。分配设备可特别适于分配动力介质(比如电气/电力和/或冷却流体)给相应杀菌设备。而且数据通信可利用该分配设备以进行杀菌设备和控制单元之间的数据传输。
[0036]在一特定实施方式中，分配室的壳体在承载板的第一侧上完全包围分配室。通过如此，第一旋转轴件的通道和/或分配室的内部不具有到承载板的第一侧上的杀菌区域的直接连接。
[0037]在本发明的又一实施方式中，分配设备包括转环(swivel)。该转环包括分配设备的两个部件之间的旋转连接，该转环具有用于来自动力介质系统的动力介质管线的至少一个入口连接以及用于到各杀菌设备的一个动力介质管线(多个动力介质管线)的一或多个出口连接。该转环允许入口连接相对于出口连接的旋转运动。因此，穿过第一旋转轴件的通道布线的至少一个动力介质管线可以是固定的，同时到杀菌设备的动力介质管线可以旋转。
[0038]在本发明的另一实施方式中，第一旋转传送器包括可旋转承载板，可旋转承载板承载杀菌设备。在一实施方式中，杀菌设备可在承载板的面向第二旋转传送器的第一侧上被附着到承载板。
[0039]替代地，分配室被布置在承载板的面向第二旋转传送器的第一侧而杀菌设备至少部分地被布置在承载板的第二侧上。例如，杀菌设备中的每一个杀菌设备的第一部分可被布置在第一侧上，第二部分被布置在承载板的与第一侧相对的第二侧上。通过这种布置，承载板将分配室与杀菌设备的一部分分开，从而允许使用用于所述设备的额外空间(否则被分配室占用)。
[0040]承载板的第二侧可被认为是非无菌区域，该第二侧可因此接收用于杀菌设备的动力介质管线。在早前公开的特定实施方式中，杀菌设备优选地被附着到承载板使得它们延伸穿过承载板并且电子出射窗被布置在承载板的第一侧上并且杀菌设备的功率设备(特别是高电压功率设备)被布置在第二侧上。用于连接到动力介质管线的连接接口优选地被布置在承载板的第二侧上。杀菌设备的连接接口可例如包括电气接口和/或用于冷却流体的接口。
[0041]在另一实施方式中，分配室是杯形的和/或具有圆锥形。分配室的较小直径的部分优选地面向第二旋转传送器且分配室的较大直径的部分优选地面向第一旋转传送器，特别是承载板。分配室的较大直径的部分优选地具有大于第一旋转轴件的外径的直径。
[0042]承载板优选地具有一或多个通孔，该一或多个通孔提供分配室的内部和承载板的第二侧之间的连接。该至少一个通孔优选地位于承载板的在第一旋转轴件的外圆周和与承载板接触的分配室壳体的内圆周之间的直径部分处。替代地，分配室可在与承载板的位置对准的位置包括开口或通孔。通过这种布置，动力介质管线可容易地被布线穿过第一旋转轴件到承载板的第一侧并到回到第二侧，在该第二侧，它们可被连接到杀菌设备。
[0043]分配室可具有辐射屏蔽，特别是针对X射线的辐射屏蔽。在下文中，术语X射线包括该装置的操作过程中产生的电磁辐射和排放物的所有种类，包括但不限于电子碰撞辐射。分配室的壳体可例如由屏蔽材料(比如铅、钨、钢铁或其合金)构造。该屏蔽提供对布置在分配室内的部件(比如分配部件)的保护以避免遭受在杀菌设备的操作过程中的辐射。另外，辐射屏蔽还可提供对功率设备的有效辐射保护，特别是在辐射屏蔽具有圆锥形的情况下。
[0044]在另一实施方式中，至少一个固定的第二杀菌设备被布置在所述第一旋转传送器和所述第二旋转传送器之间，特别是用于给所述包装容器的外表面杀菌。该第二杀菌设备可特别地沿包装容器的传送路径进行布置并沿包装容器的进入或退出点延伸到第二旋转传送器或者从第二旋转传送器延伸。在或多个实施方式中，两个第二杀菌设备被布置为它们的电子出射窗面向彼此。它们被布置为彼此相隔一段距离使得在它们之间形成用于包装容器的间隙。它们的电子云形成充填该间隙的统一电子云。包装容器在该间隙中被传送并从而在它们的外表面上被杀菌。在一或多个实施方式中，只有一个第二杀菌设备被提供，且包装容器在经过电子出射窗时围绕它们自己的轴旋转，以便获得外表面的全面杀菌。第二杀菌设备可以是固定的。
[0045]在实施方式中，至少一个第二杀菌设备适于与内部杀菌至少部分地重叠地执行包装容器的外部杀菌。这意味着在其中物体被杀菌的至少一个第二杀菌设备的区域与在其中物体被多个第一杀菌设备之一杀菌的区域至少部分地重叠。因此，第二杀菌设备至少部分地在第一旋转传送器和第二旋转传送器之间延伸且还可至少部分地在第一旋转轴件和第二旋转轴件之间延伸。在这样的实施方式中，至少一个第二杀菌设备被至少部分地布置在第一和第二轴件之间的空间中。
[0046]由于第二杀菌设备适于创建与第一杀菌设备的杀菌云至少部分地重叠的电子杀菌云，同时的内部和外部杀菌因此可被实现。
[0047]第二杀菌设备优选地具有向第一和/或第二旋转轴件的旋转轴倾斜(例如在45度和90度之间，或更特别地在60度和80度之间)的纵向轴。在一实施方式中，大体上横向于旋转轴。
[0048]本发明的另一方面涉及一种用于给多个包装容器杀菌的方法，该方法包括以下步骤:旋转支撑多个杀菌设备的第一旋转传送器，所述杀菌设备适于通过电子束照射给所述包装容器的内部杀菌，以及通过输送系统输送所述包装容器，所述输送系统包括与所述第一旋转传送器共轴的第二旋转传送器，其中第一旋转传送器包括第一旋转轴件，第二旋转传送器包括与所述第一旋转轴件共轴的单独的第二旋转轴件并且第一旋转传送器通过连接到用于其旋转的所述第一旋转轴件的第一驱动设备被旋转。该方法可特别在创造性杀菌机器中实施并提供联系其讨论的有益效果和优点。
[0049]图2示出了本发明的第一实施方式。杀菌装置10包括具有上支撑部件16和下支撑部件18的框架(未图示)。在所示实施方式中是上旋转传送器的第一旋转传送器20由上支撑部件16支撑。作为下旋转传送器的第二旋转传送器40由下支撑部件18支撑。上旋转传送器20和下旋转传送器40围绕公共旋转轴4可旋转，公共旋转轴4是垂直轴。
[0050]第一旋转传送器20包括旋转承载板22，旋转承载板22支撑适于通过电子照射给包装容器2的内部杀菌的多个第一杀菌设备50。第一杀菌设备50被布置在承载板22的圆周上，承载板22优选是圆形板。第一旋转传送器20进一步包括第一旋转轴件28。轴件28以固定方式在一侧上连接到承载板22，并在另一侧上与其壳体耦接到支撑部件16。因此，第一旋转轴件28由上支撑部件16以旋转方式支撑。
[0051]第一旋转轴件28亦可称作驱动轴件，其由第一驱动设备32以旋转方式驱动。第一驱动设备32通过具有齿(啮合到附着于轴件28的齿轮中)的传送带14耦接到轴件28。因此，承载板22可通过第一驱动设备32的操作被旋转。第一驱动设备32被安装在框架的上支撑部件16上。
[0052]第二旋转传送器40包括旋转轮或板42，旋转轮或板42用于沿圆形输送路径引导和/或输送包装容器2使得每个容器可在其沿输送路径输送的过程中与杀菌设备50之一对准。轮42可以是旋转载具或引导轮42。它可例如直接保持包装容器2或者如在该实施方式中与传送和/或保持包装容器2的运送器12啮合。
[0053]第二旋转轴件44以固定方式连接到轮42。第二旋转轴件44亦可称作第二驱动轴件，其由第二驱动设备46以旋转方式驱动。第二驱动设备以与第一驱动设备类似的方式连接到第二轴件44。因此，通过第二驱动设备的操作，引导轮42可被旋转。第二驱动设备46被安装在框架14的下支撑部件18上。第二旋转轴件44由下支撑部件18以可旋转方式支撑。由图2可见，该两个驱动设备被安装在面向外面的各自的板上。
[0054]在该实施方式中，第一旋转轴件28和第二旋转轴件44彼此共轴并围绕公共旋转轴4旋转。承载板22连接到第一旋转轴件28的下端部，而轮42连接到第二旋转轴件44的上端部。轴件28、44被间隙分开。轴件28和44之间的距离与至少包装容器2的高度相应，优选地与至少包装容器2的高度的两倍相应。第一旋转传送器20和第二旋转传送器40可彼此独立地被各自的驱动设备32和46驱动。
[0055]杀菌装置10进一步包括同步设备(未图示)，该同步设备用于使第一旋转传送器20的旋转运动与第二旋转传送器40的旋转运动同步，反之亦然。这样的同步设备可例如是机械同步设备。但是，该同步设备优选地包括控制单元，该控制单元测量对准时的任何偏差。这可例如通过使用杀菌部件和容器的位置直接或间接地测量第一和第二旋转传送器之间的位置来完成。在一实施例中，传感器连续测量轮42和板22上的位置标记以将它们与设定的位置进行比较。从所述测量获得的任何偏差被反馈给控制单元以进行处理。替代地或另外地，旋转速度可被测量。
[0056]该控制单元包括一或多个反馈回路以补偿偏差以及同步第一和第二驱动设备32、46的操作。在操作中，所述设备之一可加速或减速以便降低任何测量到的偏差直至杀菌设备和容器的位置被重新对准。
[0057]另外，所述同步设备适于停止操作以便允许第一旋转传送器20和第二旋转传送器40彼此独立地被驱动。因此，第一旋转传送器20和第二旋转传送器40可以以同步方式或以非同步方式被选择性地驱动。特别地，也可以只驱动所述旋转传送器之一，即只驱动第一旋转传送器20和/或只驱动第二旋转传送器40。
[0058]在接下来，将参考图3描述第一杀菌设备50之一。第一杀菌设备50基本上以相同方式进行构造以致接下来的描述亦可应用于其他第一杀菌设备50。第一杀菌设备50包括用于发射电子束的电子束发射器52和适于提供高压功率给电子束发射器52的功率设备66。电子束发射器52包括密封的真空室54、布置在真空室54中的用于产生电子束的电子束产生器56、以及在真空室54的纵向端部的电子出射窗58。
[0059]真空室54具有壳体60，壳体60具有伸长的且特别是大体上圆筒形的形状。壳体60包括具有较小横截面的第一壳体部分62和具有较大横截面的第二壳体部分64。包括可加热的灯丝和/或阴极的电子束产生器56被布置在第二壳体部分64中。可被描述为杆状的圆筒形的第一壳体部分62适于在电子束产生器56和电子出射窗58之间提供电子加速区域。电子出射窗58位于第一壳体部分62的端面处。第二壳体部分64含有用于连接到功率设备66的电气接口。电子束发射器52的第二壳体部分64和功率设备66彼此直接连接并且围绕第一旋转轴件28分布。
[0060]在使用中，电子束通过加热所述灯丝而产生。当电流被进给通过所述灯丝时，灯丝的电阻使得该灯丝被加热到约2000°C的温度。这种加热使得所述灯丝发射电子。所述电子通过阴极和构成阳极的电子出射窗58之间的电压电位朝着电子出射窗58加速。然后，所述电子穿过电子出射窗58并继续朝着目的区域，即在该示例中朝着包装容器2的内部。特别地，所述电子因能量损失散射效应而围绕出射窗58产生电子云。
[0061]阴极和电子出射窗58之间的电压电位例如通过将该阴极和该灯丝连接到功率设备66和通过将包括电子出射窗58的壳体60连接到接地部而被创建。该灯丝亦被连接到功率设备66以提供穿过该灯丝的电流。阴极和电子出射窗58之间的电压可以是约75至150kV。
[0062]承载板22具有围绕旋转轴4以规则间距布置的多个安装孔。电子束发射器52延伸通过所述安装孔使得具有出射窗58的第一壳体部分62在承载板22的第一侧23(下侧)上突出。第二壳体部分64以及功率设备66被布置在承载板22的第二侧24(上侧)上。在替代实施方式中，承载板22可包含适合于也接收第二壳体部分64的安装孔，从而将所述上侧上的功率设备66与束发射器52隔开。在这样的实施方式中，承载板22还包含屏蔽材料以防止福射发射到所述上侧上面的区域中。承载板22包括钢铁或其他合适的稳定的材料以维持可在操作过程中发生的机械力。
[0063]在一杀菌周期中，杀菌设备50的第一壳体部分62通过包装容器2的开口被插入包装容器2中，用于给包装容器2的内部杀菌。
[0064]如图1所示，升降设备48(仅部分示出)被提供用于沿垂直方向朝着第一杀菌设备50以及远离第一杀菌设备50移动包装容器2。杀菌设备50在包装容器2连同引导轮42的移动过程中被插入包装容器2中。引导轮42与承载轮22同步旋转。每个包装容器2与第一杀菌设备50同步移动，从而保持第一杀菌设备50的纵向轴与包装容器2的纵向轴对齐。
[0065]在容器2的垂直移动过程中，容器2的内表面被杀菌一直下到容器2的远端。所发射的电子因能量损失散射效应而围绕出射窗58产生电子云。容器2的经过所述云并在那里保持一段时间的每个表面部分均被杀菌。这样，电子束发射器52不仅可被用来给容器2的内部内表面杀菌，还可被用来给容器2的外表面的一部分(特别是容器2的开口附近的外表面)杀菌。
[0066]容器的表面的一部分必须保持在由电子束发射器52产生的电子云内的时间段(杀菌时间)必须足够高以消除所有的微生物物质。换言之，待杀菌的容器的每个部分必须被暴露于足够高的剂量。这种剂量(以及对应的杀菌时间)可尤其取决于电子束发射器52和包装容器2之间的移动的速度、电子电压、电子电流、气体组分以及容器内和围绕容器的密度、束发射器和容器之间的直径或距离、容器的形状以及穿过出射窗的电子分布。
[0067]第一旋转轴件28被构造为具有沿该轴件纵向延伸的通道30的空心轴件。第一旋转轴件28被布置在承载板22的第二侧24(即在该示例中的上侧)上。功率设备66也被布置在承载板22的第二侧24上，即与第一旋转轴件28在相同侧上。通道30与承载板22的第一侧23(SP下侧)连通。承载板22具有与第一旋转轴件28共轴的中央通孔。
[0068]分配室34被布置在承载板22的第一侧23上，在第一旋转轴件28的纵向端部处，特别是在第一旋转轴件28的下面。分配室34包括大体上杯状的壳体，该壳体优选地在承载板22的第一侧23上完全封闭通道30。换言之，通道30和在承载板22的第一侧23上延伸的杀菌区域之间没有连接。分配室34具有朝向通道30的第一开口和朝向承载板22的第二侧24(特别是在第一旋转轴件28的径向外侧的区域中)的至少一个第二开口。承载板22在围绕第一旋转轴件28的区域中具有多个通孔26以便在分配室34的内部和承载板22的第二侧24之间提供通道。分配室34提供从通道30经由承载板22的第一侧23到第二侧24的通道，其中沿着第一侧23的该通道优选地被分配室34的壳体完全封闭。
[0069]分配室34容纳分配设备36，分配设备36用于将至少一种动力介质(比如电和/或冷却流体)分配给第一杀菌设备50。分配设备36包括转环以便将至少一种动力介质从非旋转动力介质管线分配给旋转的杀菌设备50。动力介质特别是电的分配也可用至少一个滑环来实现。特别是针对分配设备36的保护，分配室34的壳体可具有辐射屏蔽35，特别是针对由电子束发射器52产生的X射线的辐射屏蔽。辐射屏蔽35可以以通常已知的方式完成，例如利用诸如铅、钨或它们的合金等材料完成。
[0070]第一杀菌设备50被连续操作，即电子发射在杀菌周期之间不被关闭，即它在被相同的杀菌设备50杀菌的两个包装容器2之间中也保持运行。在本发明的优选实施方式中，杀菌机器包括安全单元，如果第一杀菌设备50被保持在运行中，该安全单元适于甚至在第二旋转传送器40停止不动时保持具有第一杀菌设备50的第一旋转传送器20旋转。换言之，该安全设备防止第一旋转传送器20在第一杀菌设备处于运行中时停止不动，从而防止包装容器2过热。
[0071]如图1所示，杀菌装置10除了包括多个旋转的第一杀菌设备50之外还包括至少一个第二固定杀菌设备70。第一杀菌设备50主要用于内部杀菌而至少一个第二杀菌设备70用于包装容器2的部分外部杀菌。第二杀菌设备70优选地被布置为使得重叠的杀菌区域被提供在包装容器2的外部杀菌和内部杀菌同时进行之处。杀菌设备70包括两个束发射器，每个束发射器具有矩形出射窗。第二杀菌设备70沿包装容器2的传送路径进行布置。两个发射器的出射窗面向彼此且包装容器经过所述出射窗之间的区域。固定杀菌设备70的两个发射器相对于水平平面稍稍倾斜或偏斜，意味着它们的出射窗不是彼此平行，并且从垂直平面倾斜。此外，第二杀菌设备的纵向轴不是横向于容器2的纵向轴。因此，第二杀菌设备70的发射器的纵向轴朝着旋转轴4或容器2的纵向轴可具有约45度到90度(优选地介于60度和80度之间)的角度。因此，当容器进入被杀菌设备70的发射器覆盖的区域时，在容器2的开口附近的外表面被首先杀菌。更靠近容器2的远端的外表面的部分在经过两个发生器的区域时被杀菌。
[0072]通过这种布置，容器2的内部和内表面被首先杀菌。公共电子云和无菌或灭菌区域由第一杀菌设备和第二杀菌设备之一产生在容器进入第二杀菌设备70的区域处。
[0073]创造性杀菌装置10优选地布置在充填机器上游，充填机器用于将液体或半液体的食物充填到包装容器2中。包装容器2通过包括例如带或链等的运送器12被传送。在杀菌机器10的出口，包装容器是无菌的且已准备好用于充填。
[0074]根据本发明的设备可被布置在充填机器中的辐照室中。充填机器包括用于将内容物充填到包装容器中的至少一个充填站和用于在充填之后密封所述开口的至少一个站。本发明可例如被应用在如由本
【申请人】提交的国际申请N0.PCT/EP2013/076870中所记载的杀菌设备中。在包装容器的内部杀菌过程中，在包装容器和发射器之间制造相对运动。多个发射器被提供在适于旋转的旋转传送器等上。例如经由运送器输送的包装容器到达旋转传送器并被附着到(旋转的)发射器之一。在旋转传送器的一旋转的至少一部分期间，进行对包装容器的内表面的杀菌。然后，包装容器分别从恰当的发射器或从旋转传送器被移除，并被输送到无菌室中以进行充填和密封。无菌室的入口可包括用于包装容器的外部杀菌的发射器。
[0075]附图标记
[0076]2 包装容器
[0077]4 旋转轴
[0078]10杀菌机器
[0079]12运送器
[0080]14带
[0081 ]16上支撑部件
[0082]18下支撑部件
[0083]20第一旋转传送器
[0084]22承载板
[0085]23第一侧
[0086]24第二侧
[0087]26通孔
[0088]28第一旋转轴件
[0089]30通道
[0090]32第一驱动设备
[0091]34分配室
[0092]35辐射屏蔽
[0093]36分配设备
[0094]40第二旋转传送器
[0095]42引导轮
[0096]44第二旋转轴件
[0097]46第二驱动设备
[0098]48升降设备
[0099]50第一杀菌设备
[0100]52电子束发射器
[0101]54真空室
[0102]56电子束产生器
[0103]58电子出射窗
[0104]60壳体
[0105]62第一壳体部件
[0106]64第二壳体部件
[0107]66功率设备
[0108]70第二杀菌设备
【主权项】
1.一种用于给包装容器(2)杀菌的杀菌装置(10)，所述杀菌装置包括 -用于支撑多个杀菌设备(50)的第一旋转传送器(20)，所述杀菌设备(50)适于通过电子束照射给所述包装容器(2)的内部杀菌，和 -用于输送所述包装容器(2)的输送系统，所述输送系统包括与所述第一旋转传送器(20)共轴的第二旋转传送器(40)， 其中 -所述第一旋转传送器(20)包括第一旋转轴件(28)且 -所述第二旋转传送器(40)包括与所述第一旋转轴件(28)共轴的单独的第二旋转轴件(44)。2.根据权利要求1所述的杀菌装置， 其特征在于 所述杀菌装置(10)包括用于旋转所述第一旋转传送器(20)的第一驱动设备(32)。3.根据权利要求2所述的杀菌装置， 其特征在于 所述第一驱动设备(32)通过操作性连接耦接到所述第二旋转轴件(44)，用于同步驱动所述第一和第二旋转轴件(28，44)。4.根据权利要求2所述的杀菌装置， 其特征在于 所述杀菌装置(10)包括用于旋转所述第二旋转传送器(40)的第二驱动设备(46)。5.根据前述权利要求中任一项所述的杀菌装置， 其特征在于 所述杀菌装置(10)包括用于同步所述第一旋转传送器(20)和所述第二旋转传送器(40)的旋转运动的同步机构。6.根据前述权利要求中任一项所述的杀菌装置， 其特征在于 所述第一旋转传送器(20)包括在所述旋转轴件(28)的端部附近附着到所述旋转轴件(28)的承载板(22)， 其中所述多个杀菌设备(50)被附着到所述承载板(22)。7.根据前述权利要求中任一项所述的杀菌装置， 其特征在于 所述第一旋转轴件(28)被构造为具有用于为所述杀菌设备(50)接收至少一个动力介质管线的内部通道(30)的空心轴件。8.根据前述权利要求中任一项所述的杀菌装置， 进一步包括: 分配室(34)被布置在所述第一旋转轴件(28)的面向所述第二旋转轴件(44)的端部附近。9.根据权利要求8所述的杀菌装置， 其特征在于 所述分配室(34)被布置在所述承载板的第一侧(23)上且所述多个杀菌设备(50)被安装在所述承载板(22)的第二侧(24)上。10.根据权利要求8或9所述的杀菌装置， 进一步包括: 布置在所述分配室(34)内、用于分配至少一个动力介质给所述杀菌设备(50)的分配设备(36)。11.根据权利要求10所述的杀菌装置， 其特征在于 所述分配设备(36)包括转环。12.根据权利要求9所述的杀菌装置， 其特征在于 所述分配室(34)包括朝向所述承载板(22)的与所述第一侧(23)相反的所述第二侧(24)的至少一个开口。13.根据权利要求8至12中一项所述的杀菌装置， 其特征在于 所述分配室(34)包括辐射屏蔽(35)，特别是针对X射线的辐射屏蔽。14.根据前述权利要求中任一项所述的杀菌装置， 其特征在于 至少一个第二杀菌设备(70)被布置在所述第一旋转传送器(20)和所述第二旋转传送器(40)之间，用于给所述包装容器(2)的外表面杀菌。15.根据权利要求14所述的杀菌装置， 其特征在于 所述第二杀菌设备(70)至少部分地在所述第一旋转轴件(28)和所述第二旋转轴件(44)之间延伸。16.根据权利要求14或15所述的杀菌装置， 其特征在于 所述第二杀菌设备(70)具有实质上横向延伸到所述第一旋转轴件(28)和/或所述第二旋转轴件(44)的旋转轴的纵向轴。17.—种用于给多个包装容器(2)杀菌的方法，特别是利用根据权利要求1至16中一项所述的杀菌装置(10)，所述方法包括以下步骤: -旋转支撑多个杀菌设备(50)的第一旋转传送器(20)，所述杀菌设备(50)适于通过电子束照射给所述包装容器(2)的内部杀菌，以及 -通过输送系统输送所述包装容器(2)，所述输送系统包括与所述第一旋转传送器(20)共轴的第二旋转传送器(40)， 其中 -所述第一旋转传送器(20)包括第一旋转轴件(28)， -所述第二旋转传送器(40)包括与所述第一旋转轴件(28)共轴的单独的第二旋转轴件(44)，且 -所述第一旋转传送器(20)通过连接到用于其旋转的所述第一旋转轴件(28)的第一驱动设备(32)被旋转。
【文档编号】B65B55/08GK106029110SQ201580009494
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2015年1月21日
【发明人】乔纳斯·迪克内尔, 哈坎·梅尔宾, 罗杰·林德格伦, 马茨·艾克森
【申请人】利乐拉瓦尔集团及财务有限公司