灭菌装置和电子束发射器的制造方法

灭菌装置和电子束发射器的制造方法
【专利摘要】灭菌装置，尤其是用于包装材料的灭菌装置，其包括：第一室、阻挡元件和连接区域，其中所述第一室适于提供用于灭菌的电荷载流子，其特征在于，所述连接区域被连接到第三室，以便阻挡元件形成在其中存在第一气氛的体积的边界的至少一部分。
【专利说明】
灭菌装置和电子束发射器
技术领域
[0001]本发明涉及灭菌装置，尤其是用于包装材料灭菌的灭菌装置，以及电子束发射器， 尤其是用于包装材料灭菌的电子束发射器。【背景技术】
[0002]灭菌装置或电子束发射器各自从现有技术是基本上公知的。在例如液态食品包装中，电子束照射已被认为是用于灭菌目的的有前途的替代方案，其中涉及过氧化氢的湿化学过程已经成为传统的技术平台。灭菌装置或电子束发射器相应地提供对包装材料的灭菌，因而消除了包装机器内湿化学过程的不利后果。但是，从现有技术中已知的灭菌装置或电子束发射器相应地是通常很重，过大以及使用不舒服。例如，EP 2419909B1公开了一种相当小巧的灭菌装置，但是，除其他问题以外，问题在于电源与电子束发射器都位于共同的外壳内，这使得维护非常困难或甚至不可行。另一个挑战在于对位于所述灭菌装置内的电气部件提供免于辐射的足够的保护。
【发明内容】

[0003]因此，本发明的一个目的是提供灭菌装置，尤其是用于包装材料灭菌的灭菌装置， 以及电子束发射器，尤其是用于包装材料灭菌的电子束发射器，以保持较高的灵活性、成本效益和对所安装的电子元件的适当的保护。该目的通过根据权利要求1所述的灭菌装置和根据权利要求15所述的电子束发射器来实现。本发明的实施方式的附加优点和特征在从属权利要求中限定。
[0004]根据本发明，灭菌装置，尤其是用于包装材料灭菌的灭菌装置，包括外壳和阻挡元件，其中所述外壳至少包括第一室，其中第一室适于提供用于灭菌的电荷载流子，其特征在于所述外壳被连接到第三室，使得阻挡元件形成在其中存在第一气氛的体积的边界的至少一部分。根据一个或多个实施方式，第一室包括用于产生电荷载流子的装置，尤其是用于包装容器的电荷载流子。电荷载流子是分别形成一条高压电子束或多条高压电子束的高压电子。这样的包装容器可用于液体、半液体和/或固体介质。它们可用于例如在食品工业中，或在医疗或生物领域(以运输和保护生物和医药物质)。然而，灭菌装置也可以用于例如医疗或生物设备之类的设备的灭菌或食品等的灭菌。第三室的一个主要目的是提供用于第一室中的电子产生器的电力。换言之，第三室优选地包括用于提供电力的装置，例如高压电源装置。阻挡元件限制或限定第一室在所述外壳内。具体地，阻挡元件保护第一室中的第二气氛。另一方面，阻挡元件形成其中存在在第一气氛的体积的边界的至少一部分。这意味着， 在第一室和所述体积内可以提供不同的气氛。所述阻挡元件是气密性的。
[0005]因此，在第一室中的气氛可适于电子的产生，并且包含用于产生(用于第一室的) 电力的装置的体积中的气氛可以理想地适应于适当的需求。因此，在该体积内部可以提供用于例如电气元件的理想条件。有利的是，阻挡元件形成体积的边界的至少一部分。然后阻挡元件被放置在第一气氛和第二气氛之间。
[0006]为了实现外壳和第三室之间的连接，所述外壳包括适当的连接区域。类似地，第三室优选地还包括配合外壳的连接区域的适当的连接区域。根据一个或多个实施方式，连接区域适于提供彼此之间的连接的形体和/或力配合。换言之，第三室包括配合外壳的连接区域的一个连接区域或多个连接区域。根据一个或多个实施方式，连接区域形成为凸缘。对于连接本身，可以使用连接元件，诸如螺栓或螺钉(第一连接元件)。这意味着，连接区域或凸缘相应地包括适当的孔(第二连接元件)，以便可以布置第一连接元件。可替代地或另外地， 至少一个第一连接元件可以已经相应地集成在连接区域或凸缘中。这使得很容易将连接区域彼此连接或拆卸灭菌装置，尤其是将所述第三室从其它部件移除。
[0007]所述连接区域的横截面可具有不同的几何形状。根据一个或多个实施方式，连接区域是基本上圆滑的，特别是基本上是圆形的。然而，椭圆形、矩形、正方形或多边形横截面也是可行的。有利的是，连接区域可以包括密封件，诸如0形环或密封质量，以在外壳内保护和保持第一气氛。在第一气氛中，可以存在特定的温度或特定的压强。具体地，所述体积可以填充有特征在于所述第一气氛的特定介质。有利地，气氛理想地适应适当的要求。特别地，气氛适于隔离在体积内产生和转换电力的组件，并且还适于使电力相应地到外壳或第一室的输送隔绝。有利的是，所述外壳和所述第三室没有共同的外壳。相反，因为它们经由连接区域相连接，所以它们可以有利地拆卸。因此，可以提高简单维护的可能性。
[0008]根据一个或多个实施方式，体积由第三室或者由第三室和第二室形成。换句话说， 体积是第三室内的体积或第三室和第二室内的体积，其中，所述阻挡元件形成体积的边界的至少一部分。根据一个或多个实施方式，在第一室和第三室之间形成第二室。这可以通过阻挡元件和外壳的端部之间的偏移量来实现。第二室是外壳的部件或元件，其中所述第二室或所述第一室可包含连接区域。优选地，第一室和第二室由外壳形成，其中所述外壳包括形成为根据一个或多个实施方式所述的凸缘的连接区域。如果设置第二室，有利地，在第二室和第三室中的气氛是相同的。换句话说，体积至少部分地由所述第二室和第三室形成。在一个优选的实施方式中，适于提供电力给第一室内的灭菌装置中的电源装置位于所述第三室中。不言而喻，该体积或第三室相应地可以包括多个电源装置或通常电气部件。
[0009]有利地，所述第一室包括电子产生器，其中所述电子产生器包括阴极外壳和灯丝。 换句话说，包含第一室的外壳是电子束发射器。在下面描述了优选的实施方式。灯丝适于发射电子，并由此形成一条电子束或多条电子束。在使用中，电子束是通过加热灯丝产生的。 当电流被供给通过灯丝时，灯丝的电阻导致灯丝被加热到约2000°C的温度。该加热导致灯丝发射电子。电子通过阴极外壳和电子出射窗之间的高压电势加速朝向电子出射窗。随后， 电子穿过电子出射窗，并继续朝向需要被灭菌的目标区域，例如材料或区域。所述第一室包括第二气氛，优选真空。第一室可以是密闭密封的或连接到用于维持真空的栗。根据一个或多个实施方式，包含电子产生器的外壳是用于灭菌包装容器内部(例如准备灌装的)的电子束发射器。电子束发射器包括被封闭在真空室的电子产生器，所述真空室是第一室。真空室设置有电子出射窗。有利地，所述真空室是由具有基本上圆形横截面的两个圆柱形主体组成的。圆柱形主体具有共同的纵向轴线。第一圆柱形主体具有在垂直于轴线的平面上的端面，设置有电子出射窗。电子出射窗是圆形的，并且遍布大部分端面。窗可以由诸如例如钛之类的金属箱制成，并且可具有约4-12WI1的厚度。设置有孔的支撑结构从真空室内部支撑箱。支撑结构是例如由铝或铜制成的。第一主体的直径小到足以被插入例如准备灌装的包装容器。第一主体的横截面的尺寸使得它可以被引导通过包装容器的开口。第二主体设置有电子束产生器，第二主体的直径大于所述第一主体。
[0010]在一个或多个实施方式中，包装材料是基本上管状的，并且灭菌装置或电子束发射器适于通过管状包装材料的开口对管状包装材料的至少内表面灭菌。管状包装材料是包装容器。术语“管状”就可能形式的横截面而言没有限制。这意味着，横截面可以是圆滑的、 矩形的、圆形的、多边形和/或成角度的，特别是，基本上管状的包装材料的横截面不必要是沿轴线恒定的。在不限制普遍性的情况下，在下面基本上管状的包装材料有时称为“包装容器”。
[0011]包装容器的开口适于使发射器能插入。该包装容器在其与开口相对的另一端部是封闭的，并且它沿轴线延伸。[0〇12]该包装容器可以例如由塑料材料(诸如例如PET)制成，或由(层合)纸板材料制成。 对于后者，常见类型的层合纸板材料是包含纸或纸板的芯层和一个或多个阻挡层的例如聚合物材料或铝箱。由于上述包装层合材料的包装坯料被制成并密封为套筒，越来越普遍的包装类型是在灌装机中制备的“纸板瓶(carton bottle)”。由于热塑性材料的顶部是在套筒端部直接注射成形的，所述套筒在一端封闭。包装层合材料的片材可以从包装层合的卷筒切割。
[0013]有利的是，该包装容器的开口，例如包装容器的喷口或底部必须足够大，以便包含所述电子出射窗的电子束发射器的至少一部分可以穿过它，以对尤其是该包装容器的内表面灭菌。在一个或多个实施方式中，发射器具有基本上是恒定的圆滑的，特别是圆形的横截面。横截面的直径在5-100毫米的范围内。
[0014]在另一个优选的实施方式中，电子束发射器适于包装容器的外部灭菌。这样的包装容器也可以用于卷材灭菌，用于医疗或生物设备的灭菌或用于食品等的灭菌。这样的电子束发射器包括伸长的管状体。伸长的管状体的纵向轴线基本上平行于电子出射窗的平面，并因此垂直于电子束在离开窗口时的主要方向。电子出射窗提供用于电子从所述管状体内的真空室离开的出口。电子出射窗是大致矩形的，所述矩形的最长延伸部分在平行于电子束发射器的纵向轴线的方向上。电子出射窗基本上是平坦的，并从管状体的外周表面突出。电子出射窗可以由例如钛之类的金属箱制成，并且可具有约4-12M1的厚度。设置有孔的支撑结构从真空室内部支撑箱。支撑结构是例如由铝或铜制成的。
[0015]包装容器的外部灭菌是指包装容器的外表面的灭菌。例如，外部灭菌可以通过下列方式来实现:布置上述类型的两个电子束发射器彼此相对，以及它们的电子出射窗彼此相对，在它们之间形成间隙。由第二电子束发射器产生的电子束彼此重叠并形成填充间隙的统一的电子云。该间隙可以是进入无菌区的入口，所述无菌区包括用于灌装内容物到包装容器的灌装站，和用于密封包装容器的开口的密封站。就其而言，这样的统一的云形成至少覆盖所述入口区域的辐射屏障件或灭菌闸。电子出射窗40之间的距离适于包装容器的径向横截面的大小，并应保持为仅比其稍大，使得包装容器可以很容易地在它们之间通过。其中本发明可以被使用的示例性应用在本
【申请人】提交的国际申请N0.PCT/EP2013/076870中被描述。如上所述，进行外部灭菌和内部灭菌两者。
[0016]在一个或多个实施方式中，体积包含适于提供绝缘效果的绝缘介质，其中，所述绝缘介质优选是绝缘流体或气体，如氮气。换句话说，体积中的气氛提供了绝缘效果。换句话说，所述第一气氛是绝缘气氛。根据一个或多个实施方式，第二室和第三室有利地填充有绝缘介质。绝缘介质是气体，尤其是氮气。因为氮气具有能够防止或淬灭放电的高的介电强度，所以氮气是具有非常良好的绝缘性质的电介质气体。根据一个或多个实施方式，气体被加压。优选地，所述绝缘介质(特别是气体，如氮气)的压强在约1.5至3.5巴的范围内。在一个或多个实施方式中，范围是2至3巴，并且在一个或多个实施方式中，范围是2.5至3巴。这改善了绝缘效果。有利地，绝缘介质保护电源装置(和在该体积中的其它电气部件)和在体积内的从电源装置至第一室的电气连接件两者。根据一个或多个实施方式，第二室和/或第三室包括适于用绝缘介质填充室或从室排放绝缘介质的至少一个阀。通过排放绝缘介质， 第二室和第三室可以容易地分隔和单独修理/替换。不言而喻，有关绝缘的上述特征不依赖于第二室的存在。确保气氛与阻挡元件接触是充分的。
[0017]有利的是，阻挡元件包括至少一个接口，尤其是电气接口。所述接口适于提供体积和所述第一室之间的电气连接。阻挡元件适于将第一室从体积分隔，特别是适于分隔适当的气氛。然而，必须实现电气连接以供给例如电力给第一室。接口适于提供通过阻挡元件的电气连接，且根据一个或多个实施方式所述的接口包括在其每个端部上的至少一个连接元件。连接元件可以是例如连接器或衬套或多个连接器或衬套。提供通过阻挡元件的电气连接的元件可以是例如电缆。然而，这种功能也可以通过一个连接元件或多个连接元件本身提供。该接口还可以是集成到阻挡元件并且在其端部有适当的连接器或插口的电缆。接口有利地提供相应地从在第一室中的电子产生器到阻挡元件和从所述阻挡元件到第三室或体积中的电源装置的电气连接。由于阻挡元件形成体积的边界，阻挡元件已与气氛接触，特别是与绝缘气氛接触。还作为结果，电气接口，特别是被定向到体积的侧面的一个连接元件或多个连接元件，也与绝缘气氛接触。因此，它们优选是绝缘的。根据一个或多个实施方式， 阻挡元件包括用于防护辐射(如X射线)的装置。特别地，铅或铅层可相应地插入阻挡元件， 其中所述层优选地基本上垂直于所述轴线延伸。该材料也可以是钨。
[0018]有利地，电源装置位于体积内，其中所述阻挡元件和电源装置经由电源连接件特别是柔性电源连接件互连。柔性电源连接件可以是电缆或类似物，优选是或多或少柔性的。 不言而喻的是，电源连接件不必要是柔性的。然而，这可便于操作。根据一个或多个实施方式，阻挡元件包括连接器元件，其中，所述电源连接件被连接到连接器元件(或多个连接器元件)。这同样适用于阻挡元件和在第一室中的用于灭菌的装置(尤其是电子产生器)之间的(电气)连接件。有利地，使位于该体积中的电源连接件接触第一气氛(尤其是绝缘气氛) 或由第一气氛(尤其是绝缘气氛)包围。如已经提到的，这同样相应地适用于阻挡元件或其 (多个)连接元件的电气接口。因此，由第一气氛提供非常足够的绝缘。如果使用例如氮气之类的气体，能够确信，在体积内的每个电气部件被充分地绝缘。
[0019]有利的是，体积包括基本上平行于阻挡元件延伸的辐射屏蔽件，其中所述辐射屏蔽件包括至少一个开口或形成至少一个开口，并且其中所述开口优选平行于阻挡元件延伸。特别地，辐射屏蔽件形成曲折式密封，使得第三室以及尤其电源装置或其它电气元件相应地完全免受由发射器或电子引起的辐射。特别地，辐射屏蔽件相应地提供了针对X射线辐射或伽马射线的保护。当加速的电子击中材料时存在辐射。电气元件，例如电源装置，必须免受X射线(或y射线等)。
[0020]在一个或多个实施方式中，第二室和第三室是可在连接区域连接的。在一个或多个其它实施方式中，辐射屏蔽件被设置在第二室中，在连接区域和阻挡元件之间。此外，在一个或多个实施方式中，辐射屏蔽件被设置在第三室中，在连接区域和电源装置之间。
[0021]然而，在现有技术中，所述问题依然存在，至少电气接口的区域是关于辐射防护的薄弱点。有利的是，根据一个或多个实施方式，辐射屏蔽件包括例如两个(或更多个)板，所述板具有基本上垂直于所述阻挡元件的偏移并至少部分地平行于所述阻挡元件重叠。该配置相应地形成或产生开口或曲折式密封件。不言而喻的是，开口的尺寸和几何形状大到足以安排或引导电源连接件通过它。由于板垂直于轴线重叠，X射线或伽玛射线没有办法可以沿着轴或对准轴穿过辐射屏蔽件。用于实施这个思路的不同的设计是可行的。例如，还可以提供基本上平行于阻挡元件延伸的板，其中所述板与在该区域中的第二室或第三室的横截面一样大。换句话说，该板适于封闭这个区域中的第二室或第三室。有利的是，该板包括适于引导电源连接件或电气接口通过它的开口。为了 “封闭”开口，所述辐射屏蔽件包括适于覆盖开口的另一个板。阻挡元件还可以形成上述板。不言而喻，该板优选相应地由铅制成或包含铅或铅层。如钢之类的其他材料也是可行的。
[0022]有利地，电源连接件被引导通过开口。因此，非常有利的是使用柔性电源连接件， 这是由于柔性电源连接件相应地可容易地被引导通过开口或曲折式密封件。根据一个或多个实施方式，可以位于第二室内和位于第三室内的辐射屏蔽件与外部辐射屏蔽件连接或组合。外部辐射屏蔽件位于所述辐射屏蔽件外，并且可以例如垂直于轴线和/或沿轴线被定向。因此，第二室可以有利地形成用于插入辐射屏蔽件的空间和/或用于柔性电源连接件的空间。用于外部辐射屏蔽件的材料与灭菌装置内的辐射屏蔽件的材料可以是相同的。
[0023]在一个或多个实施方式中，适配器元件被布置在第三室和所述外壳之间，其中所述适配器元件可以适于包括辐射屏蔽件。所述适配器元件也可设置在第三室和第二室之间。根据一个或多个实施方式，适配器元件包括第一适配器区域和第二适配器区域。第一适配器区域适于相应地连接到外壳或第二室的连接区域，以及第二适配器区域适于被连接到所述第三室的连接区域。有利的是，外壳(或第二室)和第三室的连接区域的不同的尺寸和/ 或几何形状可以是均衡的(balanced)。由于连接区域的尺寸差异可以是均衡的，这允许例如不同类型的电子束发射器与不同的电源装置或第三室能组合。有利地，所述适配器元件也可以包括使得可以用辐射屏蔽技术升级现有的电子束发射器或现有的第三室的辐射屏蔽件。
[0024]根据本发明的另一个方面，提供了电子束发射器，特别是用于包装材料灭菌的电子束发射器，所述电子束发射器包括外壳和阻挡元件，其中所述外壳至少包括第一室，其中所述第一室适于提供用于灭菌的电荷载流子，特征在于所述外壳可连接到第三室，使得阻挡元件形成在其中存在第一气氛的体积的边界的至少一部分。
[0025]有利的是，电子束发射器包括端部。端部允许电源连接件(尤其是柔性电源连接件)的配置和/或辐射屏蔽件的配置。外壳的端部区域或顶部是被引导至第三室的区域。
[0026]根据本发明的一个方面，提供了适配器元件，特别是用于灭菌装置的适配器元件， 其包括:第一适配器区域和第二适配器区域。有利地，第一适配器区域和第二适配器区域的直径彼此不同。这意味着适配器区域的横截面可以是不同的。有利地，该横截面相应地适于配合第三室和外壳或第二室的连接区域的横截面，这已经进行了描述。有利的是，适配器元件包括辐射屏蔽件。
[0027]应该提到，灭菌是指消除或杀死微生物生命的任何过程的术语，微生物生命包括诸如例如真菌、细菌、病毒和孢子之类的传染剂，其可以存在于包装材料的表面上或产品中。在(食品)包装行业这通常被称为无菌包装，也就是使灭菌产品包装在无菌包装容器中， 即保持产品和包装容器均没有活细菌和微生物，使产品的新鲜度可以在没有特殊冷却需求的情况下被保存，即，使得尽管包装容器被存储在室温下也可以在包装容器内部保持无菌。 在此背景下，术语“商业上无菌”也是常用的，并且通常是指不存在能够在其中食物在制造、 分配和储存期间可被保存的正常无冷藏的条件下在食物中生长的微生物。在本专利申请中词“无菌”是指至少为商业上无菌的条件。
[0028]根据本发明的灭菌装置可包括根据本发明所述的电子束发射器和根据本发明所述的适配器元件的特性和优点，反之亦然。[〇〇29]参考附图，本发明的另外的方面和特征在本发明的优选的实施方式的以下描述中示出。明确地允许各实施方式的相同的特征或特性在本发明的范围内进行组合。【附图说明】
[0030]图1:示出了根据优选实施方式所述的灭菌装置的示意图；
[0031]图2a:示出了根据优选实施方式所述的灭菌装置的示意图，其包括位于所述第三室中的辐射屏蔽件；
[0032]图2b:示出了根据优选实施方式所述的灭菌装置的示意图，其包括连接至外部辐射屏蔽件的辐射屏蔽件；
[0033]图3:示出了根据优选实施方式所述的灭菌装置的示意图，其包括位于第二室中的辐射屏蔽件；
[0034]图4:示出了根据优选实施方式所述的电子束发射器的示意图，其具有沿轴线延伸的第二室；
[0035]图5:示出了根据实施方式所述的第三室的示意图，其包括辐射屏蔽件；
[0036]图6:示出了根据实施方式所述的适配器元件，其中所述适配器元件包含辐射屏蔽件；
[0037]图7:示出了根据另一优选实施方式所述的电子束发射器的示意图；
[0038]图8:示出了根据实施方式所述的辐射屏蔽件；
[0039]图9:示出了没有第二室的另一个实施方式；
[0040]图10:示出了包装容器和电子束发射器;和
[0041]图11:示出了包装容器和电子束发射器。【具体实施方式】[〇〇42]现在参照图1，示出了灭菌装置，其包括第一室10,其通过阻挡元件50从第二室20 分隔。第一室10包括电子产生器60,其中电子产生器60包括阴极外壳61和灯丝63。灯丝63适于发射形成电子束的电子。在使用中，电子束通过加热灯丝63产生。当电流供给通过灯丝63 时，灯丝63的电阻使灯丝63被加热到约2000 °C的温度。该加热导致灯丝63发射电子。电子通过阴极外壳61和电子出射窗64之间的高压电势被加速朝向电子出射窗64。随后，电子穿过电子出射窗64,并相应地继续朝向需要灭菌的目标区域，例如材料或区域。第一室10包含第二气氛102，优选真空。第一气氛100将在后面描述。[〇〇43]根据所述实施方式，包括电子产生器60的外壳是用于灭菌(例如准备灌装的)包装容器的内部的电子束发射器。电子束发射器包括被封闭在密封的真空室中的电子产生器 60,所述真空室是第一室10。真空室设置有电子出射窗64。参照图1，第一室10优选由两个具有共同的纵向轴线A的圆柱形主体10a、10b组成。圆柱形主体具有圆形横截面。第一圆柱形主体10a有在垂直于轴线A的平面上的端表面，设置有电子出射窗64。电子出射窗64优选是圆形的，并遍布大部分端面。电子出射窗64可以由例如钛之类的金属箱制成，并且可具有约 4-12WI1的厚度。支撑结构(未示出)设置有从第一室10的内部支撑箱的孔。支撑结构例如由铝或铜制成。第一主体的直径小到足以被插入例如(准备灌装的)包装容器，所述第一主体的横截面的尺寸使得它可以被引导通过包装容器的开口。这样的包装容器可用于液体、半液体和/或固体介质。它们可用于例如食品工业或医疗或生物领域(以运输和保护生物和医药物质)。然而，灭菌装置也可以用于设备的灭菌或食品等的灭菌，所述设备例如医疗或生物设备。第二主体l〇b设置有电子束产生器，第二主体10b的直径大于第一主体10a的直径。 阻挡元件50包括提供电气连接到所述电子产生器60的接口 52。第二室20包括被连接到第三室30的适当的连接区域22的连接区域22。第三室30包括经由电源连接件72连接到接口 52的电源装置40。[〇〇44]在其中存在第一气氛100的体积由第三室30和第二室20形成，其中该体积的边界的至少一部分由阻挡元件50形成。因此，阻挡元件50形成第一气氛100和第二气氛102之间的气体密封阻挡物。在该实施方式中，其中存在第一气氛100的体积填充有气体，尤其是氮气，其中该气体优选是加压的。因此，可以提供绝缘气氛。
[0045]图2a示出了类似于图1所示的实施方式的实施方式。然而，该实施方式包括辐射屏蔽件24。第二室20通过阻挡兀件50从第一室10分隔开。第一室10包括电子产生器60,电子产生器60适于发射可经由电子出射窗64离开所述第一室10的电荷载流子。电子产生器60包括如已经从图1已知的阴极外壳61和灯丝63。第一室10和第二室20形成电子束发射器。第二室 20包括形成为凸缘并被连接到第三室30的连接区域22的连接区域22。在第三室30内布置辐射屏蔽件24。辐射屏蔽件24包括具有沿着装置的轴线A偏移的两个板，由此形成开口 24’。如在图中可以看出，所述板具有交叠部。开口24’基本上垂直于轴线A延伸。换言之，形成曲径式密封。电源装置40和接口 52经由电源连接件72连接。有利地，电源连接件72是可容易地被引导通过开口24’的柔性电源连接件72。作为结果，提供了辐射防护，保护整个室以及特别是电源装置40免受例如相应地由电子产生器60或其发射的电子产生的X射线。具体地，在第一室中形成的辐射不能到达电源装置40。辐射屏蔽件24是由铅制成的或至少包括铅层，即例如不锈钢和铅的夹层。[〇〇46]图2b示出了如参考图2a已经描述的实施方式，然而，图2b所示的实施方式包括与辐射屏蔽件24相应地连接或接触的外部辐射屏蔽件26,所述辐射屏蔽件24在第三室30内。 如在图2b的左侧示出的，在灭菌装置内的辐射屏蔽件24和外部辐射屏蔽件26可以是仅接触。有利地，所述辐射屏蔽件24还可以包括适于接收外部辐射屏蔽件26的凹部25或类似物。 不言而喻的是，外部辐射屏蔽件26可以有不同的设计。这意味着它可以例如在基本上垂直于轴线A或基本上沿着轴线A的方向上延伸。不言而喻的是，外部辐射屏蔽件26也可以参照轴线A有角度地倾斜。类似于灭菌装置内的辐射屏蔽件24,外部辐射屏蔽件26例如由铅制成或至少包括铅层。
[0047]如图2b所示，所述辐射屏蔽件24设置在第三室30中。因此屏蔽件24被设置在连接区域22的上方，而区域22位于阻挡元件50的上方。[〇〇48]图3示出了类似于在图2a中所示的实施方式的实施方式，但是，辐射屏蔽件24位于第二室20内。辐射屏蔽件24被定位在连接区域22和阻挡元件50之间。
[0049]图4示出了电子束发射器的示意图，所述电子束发射器包括由阻挡元件50分隔开的第二室20和第一室10。所述实施方式与在图1中描述的一个实施方式相关，但是，在图4中未不出第三室。第一室10包括电子产生器60，电子产生器60适于相应地发射形成电子云62 的电子。电子云62适于对包装材料80灭菌。第一室10的直径小到足以被插入例如(准备灌装的)包装容器80。第一室10的横截面的尺寸使得它可以被引导通过包装容器10的开口。阻挡元件50包括适于提供与电子产生器60的电触点的接口 52。第二室20包括被形成为凸缘的连接区域22，并且包括多个第二连接元件或孔23”。该接口 52连接到电源连接件72，电源连接件72适于被连接到例如电源装置(在该图中未示出)。在外壳(特别是第第二室20的外壳)的端部21与阻挡元件50之间形成距离d。换句话说，距离d形成第二室20。第二室被布置成形成用于电源连接件72的一些空间。
[0050]图5示出了包括连接区域22的第三室30的示意图。多个连接元件23’集成在连接区域22内。第三室30包括辐射屏蔽件24，辐射屏蔽件24相应地包括或形成开口 24 ’。电源连接件72被引导通过开口 24’。电源连接件27被连接到电源装置40。外部辐射屏蔽件26被连接到在第三室30内的辐射屏蔽件24。
[0051]图6示出了适配器元件90的优选实施方式。适配器元件90包括优选地包括诸如螺栓、螺丝、孔之类的第一连接元件和第二连接元件(未示出)的第一适配器区域91和第二适配器区域92。图6所示的实施方式还包括如从先前的图中已知的辐射屏蔽件24。辐射屏蔽件 24被连接到外部辐射屏蔽件26。适配器区域91、92被定位成基本上垂直于轴线A，其中，所述轴线A与电子束发射器(未示出)的电子束的方向相关。两个适配器区域91、92优选彼此基本上平行。可替代地，也可以设置角度。
[0052]图7示出了电子束发射器的另一个实施方式，其中，本实施方式优选适于包装容器的外部灭菌。这种电子束发射器也可以用于卷材灭菌，用于医疗或生物设备的灭菌或用于食品等的灭菌。这样的电子束发射器包括被形成为具有沿轴线B延伸的伸长形状的筒状体的第一室10。电子出射窗64提供了电子e-(其中仅示出了一个用于说明的目的)从相应地在筒状体内的或者由第一室10形成的真空室离开的出口。电子出射窗64是具有沿着轴线B的最长延伸部的大致矩形。电子出射窗64是基本上平坦的，并从筒状体的外周表面突出。电子出射窗64可以由诸如例如钛之类的金属箱制成，并且可具有约4-12wii的厚度。设置有孔的支撑结构从真空室内部支撑该箱。该支撑结构例如由铝或铜制成。第一室10由阻挡元件50 限定。阻挡元件50和连接区域22具有沿筒状体的纵向轴线的偏移，从而形成第二室20。设置电源连接件72。连接区域22包括多个第二连接元件23”。[〇〇53]图8示出了根据一个或多个实施方式的辐射屏蔽件24。未示出其它元件。然而，用于定向的目的，显示的轴线A表示电子束的方向。辐射屏蔽件24包括基本上垂直于轴线A延伸的板24,其中所述板与在该区域中的外壳、第二室或第三室一样大。换句话说，该板适于沿轴线A封闭在该区域中的外壳、第二室或第三室。它包括适于引导电源连接件72(左图)或电气接口52(右图)通过其的开口24’。为了 “封闭”开口24’，辐射屏蔽件24包括适于沿轴线A 覆盖开口24’的另一个板。基本上垂直于轴线A延伸的板也可以是阻挡元件。[〇〇54]应当指出，由于电源连接件72需要与第一气氛绝缘，即在电源连接件72的周围需要一定量的气体来充当绝缘体，所以开口 24’不能是如电源连接件72的直径那么小。可替代地，需要使用完全绝缘的高压电缆，但一般这样的电缆不够柔性，即不能足够弯曲以在所描述的实施方式中工作。
[0055]图9示出了其中电子束发射器的第一室10被直接设置在所述第三室30的另一实施方式。在本实施方式中，连接区域22和阻挡元件50是相同的。另外，可在这里提供辐射屏蔽件。如在其它实施方式中，接口52被布置成通过合并的阻挡元件50与连接区域22,所述接口 52在第二气氛102中连接至灯丝63并在第一气氛100中连接至电源连接件72。电源连接件72 连接到设置在第三室中的电源装置40。为此目的，电源连接件72通过第一气氛100的气体完全绝缘，所述气体为氮气。如在其它实施方式中，第一室包括两个主体。第一主体l〇a设置有电子出射窗64。第二主体10b设置有电子束产生器，其中灯丝63是部件。第二主体将被插入到包装容器中，用于包装容器的内表面的灭菌。
[0056]图10示出了关于例如图1所描述的种类的电子束发射器和包装容器。该包装容器通过沿轴线A的相对移动使得电子束发射器的一部分被插入到包装容器的开口，在包装容器的内表面上灭菌。电子束发射器的第一主体l〇a设置有电子出射窗64,第一主体10a是被插入到包装容器的部分。该包装容器是包括纸质层合包装材料的套筒的“纸板瓶”。该套筒在开口相对的一端由在套筒端部上直接注射模制的热塑性材料制成的顶部封闭。包装容器 10的开口 12是开放的底端，该底端在灌装后将被密封，并折叠以形成基本上平坦的底表面。 [〇〇57]图11还示出了包装容器和电子束发射器。在关于图10所描述的实施方式中，示出了其中插入发射器的大的开放的底端。然而，在该实施方式中，开口被布置在包装容器的顶部，作为包装容器的颈部或口部。灌装后，颈部或口部将通过例如螺旋盖密封。
[0058]根据本发明所述的灭菌装置可被布置在灌装机的照射室中。该灌装机包括用于灌装内容物到包装容器中的至少一个灌装站，以及用于在灌装后密封开口的至少一个站。本发明可以应用于例如本
【申请人】提交的国际申请N0.PCT/EP2013/076870中描述的申请。根据在本发明的图1-3中描述的实施方式中任何一个所述的多个装置可以设置在适于旋转的转盘或类似物上。该装置可以被布置在转盘的孔中并在例如连接区域22连接到转盘。包装容器，它们例如经由输送机输送，到达转盘，并与用于内表面灭菌的(旋转)发射器中的一个接合。在所述转盘的一次旋转的至少一部分期间，进行内部灭菌，然后将该包装容器相应地从发射器或从转盘移除。然后该包装容器随后被输送通过设置在用于外表面灭菌的两个发射器之间的间隙中的电子云。两个发射器可以具有相对于本发明的图7所描述的类型。
[0059]附图标记10第一室，外壳 20第二室，外壳 21端部22连接区域，凸缘23’第一连接元件，螺栓/螺钉23〃第二连接元件，孔24辐射屏蔽件奴，开口 25凹部26外部辐射屏蔽件26开口30第三室40电源装置50阻挡元件52接口60电子产生器61阴极外壳62电荷载流子，电子云63灯丝64电子出射窗72 (柔性)电源连接件80包装材料，包装容器90适配器元件91第一适配器区域92第二适配器区域100第一气氛102第二气氛100包装容器A轴D距离B轴
【主权项】
1.灭菌装置，尤其是用于包装材料(80)灭菌的灭菌装置，其包括外壳和阻挡元件(50)， 其中，所述外壳至少包括第一室(10)，其中，所述第一室(10)适于提供用于灭菌的电荷载流子(62)，如电子，其中，所述外壳被连接到第三室(30)，使得所述阻挡元件(50)形成其中存在第一气氛(100) 的体积的边界的至少一部分。2.根据权利要求1所述的灭菌装置，其中所述体积由所述第三室(30)形成或由所述第三室(30)和所述第二室(20)形成。3.根据权利要求1或2所述的灭菌装置，其中，所述第一室(10)包括电子产生器(60)，所述电子产生器(60)包括阴极外壳(61) 和灯丝(63)。4.根据任一前述权利要求所述的灭菌装置，其中，所述体积包含绝缘介质，其中，所述绝缘介质优选是绝缘流体或气体，如氮气。5.根据任一前述权利要求所述的灭菌装置，其中，所述阻挡元件(50)包括至少一个接口( 52 )，特别是电气接口( 52)。6.根据任一前述权利要求所述的灭菌装置，其中，电源装置(40)位于所述体积内。7.根据权利要求6所述的灭菌装置，其中，所述体积包含辐射屏蔽件(24)，其中，所述电源装置(40)位于所述辐射屏蔽件的一侧且所述阻挡元件(50)被布置在另一侧。8.根据权利要求6或7所述灭菌装置，其中，所述电子产生器(60)和所述电源装置(40)经由电源连接件(72)尤其是柔性电源 连接件(72)连接。9.根据前述权利要求2-8中的任何一项所述的灭菌装置，其中，所述第二室(20)和所述第三室(30)能在连接区域(22)连接。10.根据权利要求9所述的灭菌装置，其中，所述辐射屏蔽件(24)被设置在所述第二室(20)中，在所述连接区域(22)和所述 阻挡元件(50)之间。11.根据权利要求9所述的灭菌装置，其中，所述辐射屏蔽件(24)被设置在所述第三室(30)中，在所述连接区域(22)和所述 电源装置(40)之间。12.根据任一前述权利要求所述的灭菌装置，其中，所述体积包含基本上平行于所述阻挡元件(50)延伸的辐射屏蔽件(24)，其中，所述辐射屏蔽件(24)包括或形成至少一个开口(24’)，以及 其中，所述开口( 24 ’)优选基本上平行于所述阻挡元件(50)延伸。13.根据权利要求12所述的灭菌装置，其中，所述电源连接件(72)被引导通过所述开口( 24 ’)。14.根据任一前述权利要求所述的灭菌装置，其中，适配器元件(90)被布置在所述第三室(30)和所述外壳之间，其中，所述适配器元件(90)能适于包括辐射屏蔽件(24)。15.根据任一前述权利要求所述的灭菌装置，其中，所述阻挡元件(50)形成所述体积与所述第一室(10)中的第二气氛(102)之间的 气密阻挡件。
【文档编号】B65B55/08GK106029112SQ201580009617
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2015年1月21日
【发明人】哈坎·梅尔宾
【申请人】利乐拉瓦尔集团及财务有限公司