专利名称：容器紫外线消毒的装置、机构和方法
技术领域：
本发明涉及容器消毒方法和装置。
背景技术：
在饮料生产领域里，很早就知道了在灌装前要消毒例如将灌装饮料的容器。恰好对非常有意义的容器内部消毒来说，在此公开许多不同方法。因而知道了，容器接受化学消毒剂例如过氧化氢的作用。但同时，人们近年来也转向以其它方式例如通过电子射线来消毒容器。另外，也从现有技术中知道了用紫外线消毒容器。因此，例如DE102004032861A1描述了用紫外线消毒容器的方法和装置。在这里，完全位于容器外的紫外光源的紫外线通过穿过容器嘴口进入容器内腔的光导件来发出。DE102009043496A1描述了表面消毒的方法和装置。在此文献中提出了，辐照源的辐射通过与辐射匹配的传导介质被一直引至表面。该传导介质例如可以是气体，尤其是保护气体等。DE102009043726A1也描述了表面消毒的方法和装置。在这里，采用了作用于表面的短波电磁辐射，其中在此也是通过传导介质将辐射从辐照源引至表面。EP1120121A2也公开了一种基于紫外线的消毒系统。在这里设置了发出紫外线的许多无电极等离子体灯。利用UV灯的尝试在杀菌过程中表现出难以在容器内维持足以用于工艺过程安全地杀菌的气体气氛例如氮气气氛。紧接在辐照源探伸入之前用氮气洗扫容器此时是不够的，因为紧接在扫气之后就发生与环境空气的气体置换。在容器内表面上的工艺过程所需要的辐照功率在试验中只能通 过连续输入氮气来获得。因为容器直径小且另一方面灯直径较大，所以，总是只出现最小的环形间隙，这对于有效洗扫是成问题的。
发明内容
本发明任务在于，在容器洗扫得以改善的情况下进行消毒。根据本发明，该任务通过独立权利要求的主题来完成。有利的实施方式和改进方案是从属权利要求的主题。根据本发明的、用于给容器部件(广义讲是容器和/和容器部件像尤其是容器盖)消毒的装置具有输送机构，该输送机构沿规定输送路径具有多个消毒单元。此外，每个所述消毒单元具有呈杆状的辐照元件，辐照元件可至少部分经过容器嘴口伸入容器(和经过容器盖的开口伸入容器盖或者广义讲经过开口伸入容器部件)中。另外，该辐照元件具有用于发出紫外线光的至少一个辐照源，其中，该辐照源可以有利地至少部分伸入该容器(或者容器盖内腔或广义讲容器部件内腔)中。辐照源不仅可以(优选)是狭义上的辐照源或者说光源即有源元件，也可以是如通过光导获得供应的无源元件。根据本发明，辐照元件具有用于导送可流动物质且尤其气态物质的导送机构以及至少一个开口，可流动物质可借助该开口在辐照元件和容器内部(或者容器盖或广义讲是容器部件)之间流动或者说被导送。导送机构此时最好以通道形式构成，可流动物质可流过该通道或导送经过该通道。为此提出，通过所述的开口，可流动物质或是从杆件被引入容器内部(或容器盖)，或反之，从容器内部(或容器盖内部)引入杆件。该装置优选还具有运动机构，用于使该杆件相对于该容器(或容器盖)在容器纵向或容器盖纵向上移动。以下，为简化起见而将仅参照容器。但要指出的，如上所述地相应应用到容器盖上也总是可行的。此外可能的是，这些杆件在容器纵向上固定不动地设置，并且设置有升降机构，升降机构在容器纵向上升降该容器，从而杆件插入容器内。该输送机构也有利地沿规定的输送路径输送容器本身。为此目的，输送机构也可具有多个保持机构，它们在容器输送过程中保持容器。输送机构可以具有可转动托架，这些保持机构安置在该托架上。可流动物质有利地是气态物质，像尤其但非唯一的是氮气(N2)。本发明原则上也适用于消毒容器部件，像尤其但非唯一的是容器盖。为此，在这里提出一种呈杆状UV灯形式的用于消毒容器或盖的辐照 源，容器或盖配设有用于导送物质的孔。该孔可被用于送入惰性气体，惰性气体在杀菌过程中保持在容器内的可流动物质的有效洗扫作业或者氮气浓度。该开口或者孔也可被用于送入通过辐射被活化且本身执行消毒作业的液体或气体或混合气体。它们不仅可留在容器气氛中，或也可贴附或冷凝出在内壁上。在另一个有利实施方式中，该装置具有保持这些容器的多个保持机构。此时，例如可以设置夹持件，它们在托环下保持该容器，因而例如也最好可升降该容器。此时可以有利地给每个保持机构配设一个辐照元件。在另一个有利实施方式中，该装置具有用于其它可流动物质如蒸气的储槽。因此，蒸气首先例如可通过该开口被送入，蒸气在容器内壁上凝结并对随后的杀菌过程产生积极作用。也可行的是，容器被头朝前地杀菌。在此情况下，可以在杀菌之前通过该开口接入有效的洗扫过程。洗扫此时可利用液体或压缩空气来进行。可能有利的是，也执行多个不同的前后相继的插入洗扫过程。在另一个有利实施方式中，导送机构以至少局部在辐照元件内延伸的通道形式构成。通道此时例如可居中延伸于辐照元件内。但通道偏心布置或螺旋形布置也是可行的。如上所述，该通道尤其用于导送惰性气体。但同时，也可以输送通过辐照源被活化的气体或液体，以便改善或实现杀菌作用。在另一个有利实施方式中，该辐照元件的横截面的尺寸如此设定，在辐照元件伸入该容器时，在辐照元件外壁和容器壁之间形成有缝隙，可流动物质可穿过该缝隙在容器内腔和关于该容器在外的空间之间流动。通过这种方式，例如可以将可流动物质经过该辐照元件送入容器并且通过所述的侧向缝隙又流出该容器。此时，该缝隙例如可以呈环形缝隙形式，即辐照元件在此最好具有基本呈圆形的横截面，但该横截面小于容器嘴口的内横截面。辐照元件的直径有利地比容器嘴口的内径小至少2毫米，优选小至少4毫米，特别优选小至少8毫米。在另一个有利实施方式中，至少一个开口(出口或入口 )设置在该辐照元件的周面(Umfangsflache )上。因此,可以例如设置一条中心通道,其给多个侧向出口或开口供应可流动物质并且可流动物质可经过该侧向出口或开口流出该辐照元件。此时，多个开口可分布在辐照元件的周向上。此外和/或附加地，这些开口也可在辐照元件的纵向上分布。通过这种方式，可以在辐照元件完全插入容器的情况下实现对容器内壁的覆面照射。此外也可能的是，这些开口的横截面在辐照元件22的纵向上从上向下改变，例如这些开口从上向下增大。通过这种方式可以做到，气态物质基本上以相同的流动横截面从这些开口流出。但还可行的是，一个开口设置在辐照元件22的端侧上并且可流动物质因而在容器底面附近流出或者流入辐照元件22。也可行的是，既设有端侧开口，也设有一个或多个周向开口。在另一个有利实施方式中，辐照元件具有两个或更多的有利地是平行的通道，它们能够被结合到所有所述的变型中。由此，可以在不同时刻输入或抽走不同的物质。在另一个有利实施方式中，容器的输送路径至少射在一个净室内。在此可行的是，净室呈环形围绕容器输送路径地构成。通过这种方式，消毒已经可以在净室条件下完成。而且，可设有一个密封机构，它相对于环境密封隔绝该净室。为此目的，此时可设置多个密封机构，它们至少具有一个固定不动的部分和相对于该固定不动的部分活动的、尤其可转动的部分。为此，输送机构有利地被设计成可绕规定轴线转动的托架形式。此密封机构可以是液压密封例如像所谓的水封。在另一个有利实施方式中，在至少一个辐照元件上设置至少局部围绕该辐照元件的套筒体。此时，该套筒体有利地具有比容器嘴口大的横截面。为此，该套筒状物体可有利地被安放到容器嘴口上。此时可行的是，在套筒状物体和辐照元件之间也形成有缝隙，该可流动物质或者其它的可流动物质可被导送经过该缝隙。因此可以想到，使惰性气体在离开容器后流动穿过设置在辐照元件自由表面上方的套筒状物体，用于在对短小容器杀菌时能用相同的辐照元件来工作并同时也阻止或减少臭氧出现，当外露灯部的紫外线射入环境气氛中时出现臭氧。此时也可以有利地在套筒体和辐照元件之间形成有环形缝隙，可流动物质可被导送经过该环形缝隙。本发明还指向一种用于消毒容器或容器部件的机构，其具有包括用于发出紫外线的辐照源的辐照元件。根据本发明，辐照元件具有呈通道状设置在辐照元件内的导送机构用于导送可流动物质以及供应开口，可流动物质可经过该供应开口被供给该导送机构，辐照元件还具有出口，可流动物质可经过该出口流出该辐照元件。在此实施方式中，本发明的辐照元件也可以被用于消毒其它的容器部件例如像盖子。但是，该辐照元件有利地具有杆形构造并且尤其是可被插入待消毒容器内。本发明还指向一种容器消毒方法,其中多个容器借助输送机构被输送并在输送过程中利用多个消毒单元被消毒。在此，每个消毒单元具有多个辐照元件，这些辐照元件经过容器嘴口被插入该容器，这些辐照元件在容器内部发出紫外线以消毒容器内壁。根据本发明，可流动物质被供给容器内腔，并且该辐照元件具有导送机构，可流动物质借助导送机构被输送。此时，可流动物质最好通过该导送机构和出口被送入该容器。可流动 物质也有利地在辐照元件外壁和容器嘴口内壁之间被输送并在此路程中最好从容器中被送出。本发明的方法也不仅可被用于真正的容器，而且可被广义地用于容器部件，例如尤其是容器盖。
而且还可行的是，用于辅助容器冷却的新鲜气体被供给容器、容器部件或还有灯本身。
从附图中得到其它优点和实施方式，其中:图1是本发明的容器消毒装置的示意图；图2是本发明装置的第一实施方式的示意图；图3是本发明装置的第二实施方式的示意图；并且图4是本发明装置第三实施方式的示意图；图5a_5b是用于盖子的本发明装置的一个实施方式的两幅示意图。
具体实施例方式图1示出根据本发明的、用于消毒容器10的装置I的示意图。在这里，容器10通过供应机构32如供应轮被供给输送机构2。输送机构2在此构成为可转动托架，其上设有多个消毒单元8。容器10分别被转交给这些消毒单元8并且在沿输送路径P输送容器的过程中进行消毒。为此目的，多个辐照元件22(仅示出一个)经过容器嘴口插入容器中。在消毒过程后，这些容器通过排出轮34被送出，排出轮也可以又是排出星轮。
图2示出消毒单元8的示意图。在这里，消毒单元具有呈杆状的辐照元件22，辐照元件可经过嘴口 IOa伸入容器10中。辐照元件22在其外周面上具有多个辐照源24，每个辐照源发出紫外线S。此时可行的是，紫外辐照源24直接设置在辐照元件22上。不过也可行的是，设有一个中心辐照源或者多个中心辐照源，例如在托架36处或托架36内，并且紫外线借助光导被导引向这些辐照源24。另外，辐照元件22具有径向靠内的导送机构26，它用于导送气态物质例如氮气(N2)。在这里，该导送机构以在辐照元件纵向L上延伸的通道形式来构成并且结束于在辐照元件下端的开口 28。通过该开口，气态物质可流出该辐照元件22并进入容器内部。可以看到，在图2所示的实施方式中，可流动物质在导送机构内被从上向下输送(箭头P1)，随后，经过开口 28流出并在辐照元件和容器内壁之间(箭头P2)又向上走。还能看到，在辐照元件22的外周面和容器内周面之间形成有缝隙42，可流动物质可流过该缝隙。已如上所述，导送机构26可被用于导送入惰性气体，惰性气体在杀菌过程中保持有效的洗扫作业和/或氮气浓度。图3示出本发明消毒单元8的另一个实施方式。在此实施方式中，设有多个设于辐照元件外周面上的开口 28a、28b和28c，它们也由导送机构26供应，但在这里通过横向通道29与导送机构26流通连接。为此，在此实施方式中，可流动物质在辐照元件22的基本整个长度范围内在其外周面上流出。多个辐照源24还是设置在这些开口 28a、28b和28c之间，辐照源在整个周面发出辐射。还可以想到，设有转动机构，它使容器10关于纵向L转动，或者它使辐照元件22绕所述的纵向L转动。在此情况下可以想到的是，只在辐照元件22周向上的一个区域内设置这些辐照源24。
图4示出本发明装置的另一实施方式的视图。该实施方式例如可被用于短小的容器10。除了上述的实施方式之外，在这里还设有一个套筒状物体40，它在消毒过程中可被抵靠到容器10的嘴口 10a。在此情况下，可流动物质可以首先流过该缝隙42，接着流过在套筒状物体40和辐照元件22之间形成的另一个缝隙44。惰性气体可在离开该容器后被导送经过缝隙44，从而在用相同的辐照元件对短小的容器10杀菌时，可以尽量减少在容器内以及在容器嘴口上方出现臭氧。通过这种方式，可以想到相同的辐照元件22被用于不同的容器长度。套筒状物体40此时例如可以被如此接入，比如使它加入到辐照元件运动中，或者将它套到辐照元件22上。也可能的是，套筒状物体40以环箍形式构成，它可围绕辐照元件22闭合和打开。图5a和5b示出本发明被用于消毒容器盖20。在这里也设有呈杆状的辐照元件22，但在此它比被插入容器10中的辐照元件短许多。辐照元件22也被插入容器盖的内腔20a。借助辐照机构24，又进行容器盖20内壁的消毒。同时，也还是设有用于导送气态物质的导送机构26和气态物质经此流出辐照元件22的开口 28。在被用于容器盖时，开口 28最好位于辐照元件22的端侧上。
·
另外，图5a所示的装置还具有盖子38，它基本上遮盖容器盖20的开口 20b。确切的说，还是出现了一道环绕缝隙46，气态物质可经此环绕缝隙流出该容器盖。在图5b中通过箭头示出流体走向。缝隙在此可如此出现，盖子的横截面略微小于容器盖。但是也可行的是，盖子(横截面)与容器盖一样大，或甚至更大，但盖子没有整个安放到容器盖上，因而在容器盖上方有一道缝隙。但是也可能的是，所述盖子完全遮盖了容器盖并且在盖子38内形成多个缝或孔，气态物质可经此流出(或者或许流入)。此外也可以想到的是，盖子38的在辐照元件纵向上相对于辐照元件22的位置是可变的，以便因而通过简单方式实现调整到该容器盖的不同高度。盖子38最好(至少在局部)垂直于辐照元件22的纵向延伸并且最好呈板状、盘状或钟状。盖子38有利地具有圆形结构，在这里，在钟形设计结构的情况下，从盘形部分伸出的钟体边缘朝向待处理的物体，并且该钟体边缘的内径大于待处理物体的开口(例如容器嘴口)的外径。本申请人保留请求对在申请文件中所公开的所有特征作为发明重点加以保护的权利，只要它们以单独或组合的方式来看相对于现有技术是新的。附图标记列表I容器消毒装置2输送机构8消毒单元10 容器IOa 容器嘴口20容器盖20a容器盖的内腔20b容器盖的开口22辐照元件24辐照源
26导送机构28 开口(端侧)28a、28b、28c 开口(周向侧)32供应轮34排出轮36 托架40套筒状物体42 缝隙44较宽的缝隙
46 缝隙S 辐射P输送路径P1、P2 箭头L容器的纵向
权利要求
1.一种用于给容器部件(10、20)消毒的装置(I)，所述装置具有输送机构(2)，所述输送机构沿规定输送路径(P)输送多个消毒单元(8)， 其中，每个所述消毒单元(8)具有杆状的辐照元件(22)，所述辐照元件能够至少部分地穿过所述容器部件(10、20)的嘴口(IOa)伸入所述容器部件，并且 其中，所述辐照元件(22)具有至少一个辐照源(24)，用以发出紫外线光(UV)， 其特征是， 所述辐照元件具有用于导送可流动物质的导送机构(26)以及至少一个开口(28、28a、28b..)，可流动物质能够借助所述开口在所述辐照元件(22)和所述容器部件(10、20)的内部之间流动。
2.根据权利要求1所述的装置(1)，其特征是，所述导送机构(26)至少在局部被构成为在所述辐照元件(22)内部延伸的通道。
3.根据前述权利要求中至少一项所述的装置(I)，其特征是，所述辐照元件(22)的横截面的尺寸如此设定，即，在所述辐照元件被插入所述容器部件(10、20)时，在所述辐照元件(22)的外壁和容器(10)的壁之间形成有缝隙(42)，可流动物质能经过所述缝隙在所述容器部件(10、20)的内腔和相对于所述容器部件(10、20)位于外面的空间之间流动。
4.根据权利要求3所述的装置(1)，其特征是，所述缝隙(42)是环形缝隙。
5.根据前述权利要求中至少一项所述的装置(I)，其特征是，在所述辐照元件(22)的周面上设有至少一个开口(28a、28b)。
6.根据前述权利要求中至少一项所述的装置(I)，其特征是，在至少一个辐照元件(22)上设有至少部分地包围所述辐照元件(22)的套筒体(40)。
7.根据权利要求6所述的装置(I)，其特征是，在所述套筒体(40)和所述辐照元件(22)之间形成有缝隙(44)，可流动物质能够被导送流过该缝隙(44)。
8.一种用于给容器(10)或容器部件消毒的机构，所述机构具有辐照元件(22)，所述辐照元件带有辐照源(24)，用以发出紫外线光(UV)， 其特征是， 所述辐照元件(22)具有呈通道状设置在所述辐照元件(22)内的导送机构(26)，所述导送机构(26)用于导送可流动物质； 所述辐照元件(22)具有供应开口，通过所述供应开口能够将可流动物质提供给所述导送机构(26);并且 所述辐照元件(22)具有至少一个出口(28、28&、2813..)，可流动物质能经由所述至少一个出口从所述辐照元件(22)流出。
9.一种用于给容器部件(10、20)消毒的方法，其中，所述容器部件(10、20)是借助输送机构(2)来输送的，并且所述容器部件(10、20)在输送过程中利用多个消毒单元(8)被消毒， 其中，这些消毒单元(8)分别具有多个辐照元件(22)，这些辐照元件经过所述容器部件(10、20)的嘴口被插入所述容器部件(10、20)中，并且 其中，这些辐照元件(22)在所述容器部件(10、20)的内腔中发出紫外线辐射，用以给所述容器部件(10、20)的内壁消毒， 其特征是，可流动物质被提供给所述容器部件(10、20)的内腔，并且所述辐照元件(22)具有导送机构(26)，用以输送所述可流动物质。
10.根据权利要求9所述的方法，其特征是，所述可流动物质有时在所述辐照元件(22)的外壁和所述容器部件(10)的 嘴口的内壁之间被输送。
全文摘要
本发明涉及容器紫外线消毒的装置、机构和方法，尤其涉及一种用于给容器部件(10、20)消毒的装置(1)，它具有输送机构(2)，该输送机构输送沿规定输送路径(P)输送多个消毒单元(8)，每个所述消毒单元(8)具有呈杆状的辐照元件(22)，该辐照元件可至少部分经过容器部件(10、20)的嘴口(10a)伸入该容器部件，并且该辐照元件(22)具有用于发出紫外线(UV)的至少一个辐照源(24)。根据本发明，该辐照元件具有用于导送可流动物质的导送机构(26)以及至少一个开口(28、28a、28b..)，可流动物质可借助该开口在该辐照元件(22)和该容器部件(10、20)内部之间流动。
文档编号A61L2/10GK103157121SQ20121053750
公开日2013年6月19日 申请日期2012年12月12日 优先权日2011年12月12日
发明者京特·弗兰肯贝格, 帕特里克·安吉哈德, 斯蒂芬·科勒 申请人:克朗斯股份公司