通过电子束消毒封装容器的设备和方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及通过电子束消毒封装容器的消毒设备。本发明也涉及一种方法。
【背景技术】
[0002]在食品产业中，习惯做法是在由封装层压件制造而成的封装容器中封装液体和部分液体食品，所述封装层压件包括纸或纸板的芯层以及例如聚合物材料或铝箔的一个或多个阻挡层。
[0003]越来越常见的封装类型是填充机中制造的“纸盒瓶”，其中前述封装层压件的封装坯被形成和密封为套筒。所述套筒一端是闭合的，其中热塑材料的顶部被直接地注射模制到所述套筒端部分。封装层压件的薄片可从封装层压件的卷筒(magazine reel)上切下。
[0004]当顶部完工时，封装容器准备就绪以通过仍然打开的底部填充产品，然后被密封并最后被折叠。在填充操作之前，封装容器进行处理。如果拟在冷冻温度下作出分配和存储，封装容器是已杀菌的，相反如果拟在环境温度下作出分配和存储，则封装容器需要被消毒并且产品需要被处理以实现无菌化。消毒是一个术语，它指代灭除或杀灭微生物生命体的任何过程，所述微生物生命体包括例如真菌、细菌、病毒和孢子之类的传染性剂，它们可能出现在封装材料的表面上或产品中。应用在食品封装产业中，这一般被称为无菌封装，即将消毒的产品封装在消毒的封装容器中，即保持产品和封装容器两者免受活菌和微生物影响，由此可保持产品新鲜而没有特殊的冷藏要求，即即便被保存在环境温度下，可维持封装容器内的消毒状态。在食品封装产业中，也常见地使用术语“商业消毒”。根据国际食品法典委员会((WHO/FAO) CAC/RCP 40-1993)，商业消毒意指“在食品在生产、分配和保存期间可能保持的正常非冷藏条件下，没有微生物能够在食品中生长”。
[0005]对填充就绪的封装容器进行消毒的传统方法是使用优选地处于气相的过氧化氢。
[0006]对这类封装容器进行消毒的另一种方式是借助从电子束发射器射出的低电压电子束来辐射封装容器。通过填充就绪的封装容器的电子束的线性辐射的一个例子记载在国际专利公开W02005/002973中。该电子束发射器是圆柱形的，在其远端之一设置有电子出口窗。在消毒循环中，封装容器上升以围住电子束发射器。封装容器(在这些情形下为PET瓶)的辐射的其它例子记载在例如W02011/011079和EP2371397中。在所披露的系统中，使用具有小到足以穿过瓶的颈部的直径的发射器。
【发明内容】
[0007]本发明涉及用电子束对开口封装容器进行消毒的消毒设备。该消毒设备包括第一室，所述第一室包括至少一个第一电子束发射器，其适于通过封装容器的开口对封装容器的至少内部进行消毒。它还包括至少一个第二电子束发射器，其适于对所述封装容器的外表面的至少一部分进行消毒。第一室具有朝向第二室的入口区，包括所述开口的封装容器部分适于穿过该入口区以进入第二室。至少一个第二电子束发射器被布置成使得其电子出口窗至少基本地面对所述入口区，所述第二电子束发射器由此适于对正在穿过入口区的封装容器部分的至少任意外表面进行消毒。至少一个第一电子束发射器被布置成在所述封装容器部分进入第二室之前或同时对内表面进行消毒。
[0008]用本发明的消毒设备，能够用分离的电子束设备对封装容器的内表面和外表面进行消毒，同时仍然能够通过使内部消毒和外部消毒至少部分地同时进行而确保无菌。如果内部和外部消毒在时间上是错开的，则更难以确保无菌。如果时间上错开，微生物物质可能有机会找到其从尚未消毒的表面至已消毒表面的通路。
[0009]此外，用本发明的消毒设备，在进入无菌室的封装容器通道中获得干净的无菌阻挡层。因此，为封装容器，或其一部分，进入无菌室形成通道，但该通道受电子云保护使得通过该通道输送的任何物质在进入无菌室之前将被消毒。
[0010]在一个或多个实施例中，第一电子束发射器和封装容器适于执行相互的相对移动，在此移动期间第一电子束发射器的一部分通过封装容器的开口被暂时地插入，以使封装容器的内部消毒发生。
[0011]此外，在一个或多个实施例中，定位至少一个第二电子束发射器以使在消毒设备工作期间从至少一个第二电子束发射器射出的电子云适于形成至少覆盖入口区的辐射阻挡层。
[0012]在一个或多个实施例中，从第一电子束发射器射出的电子云适于暂时地遇到并部分重叠于从至少第二电子束发射器射出的电子云，所述这些电子云一起形成联合电子云，并且封装容器部分的开口至少暂时地位于所述联合云中。
[0013]在一个或多个进一步实施例中，至少一个第二电子束发射器的电子云是狭长的并限定入口区，并且该入口区相对于封装容器的馈给方向并相对于封装容器的纵向方向是倾斜的，以使穿过入口区的封装容器的更大的外表面积被消毒。
[0014]在一个或多个实施例中，至少一个第二电子束发射器被布置成使得其纵轴线和电子束出口窗的纵轴线相对于水平方向倾斜，并且封装容器沿所述水平方向移动，其中封装容器的纵中轴线以这样一种方式垂直于水平方向地指向:即包括开口的封装容器的一部分逐渐地离开入口区并进入第二室。
[0015]在一个或多个附加实施例中，第二室具有设有槽的底壁，并且封装容器沿该槽被输送到第二室内，经消毒的封装容器部分被定位在所述底壁之上，而封装容器的其余部分被定位在所述底壁之下，且其中在工作期间从第二室并沿朝向槽的方向提供消毒气体流。
[0016]在一个或多个实施例中，第二室是无菌室。
[0017]在一个或多个实施例中，第二室包括:将内容物填充到封装容器内的至少一个填充站；以及在填充之后密封开口的至少一个站。
[0018]此外，在一个或多个实施例中，它包括两个电子束发射器，这两个电子束发射器彼此相对地布置，它们的电子出口窗彼此朝向并朝向入口区，以使封装容器能在两者之间穿过。
[0019]在一个或多个实施例中，一个以上的第一电子束发射器被固定布置在可转动载体轮上。
[0020]在一个或多个进一步实施例中，消毒设备包括封装容器输送系统，所述封装容器输送系统包括封装容器输送器，所述封装容器输送器包括适于保持封装容器的保持器，并且所述封装容器输送器用于在第一室、入口区和第二室内输送封装容器。
[0021]在一个或多个附加实施例中，封装容器输送系统包括可转动导向轮，所述可转动导向轮适于与载体轮和封装容器输送器配合，使得每个封装容器适于与第一电子束发射器对准，并且导向轮设有封装容器夹具，该密封容器夹具适于使封装容器相对于第一电子束发射器在第一位置和第二位置之间位移，在第一位置，封装容器与第一电子束发射器彼此不嗤合，在第二位置，第一电子束发射器被完全地插入到封装容器中。
[0022]在一个或多个实施例中，封装容器夹具适于将封装容器从保持器升高至第二位置，在第二位置封装容器从保持器脱离，并随后使封装容器撤回到第一位置并回到同一保持器中。
[0023]在一个或多个实施例中，该相对移动使得封装容器以第一速度从第一位置移动至第二位置，并以第二速度从第二位置移回到第一位置，所述第二速度低于所述第一速度。
[0024]在一个或多个实施例中，消毒设备被布置在填充机内。
[0025]在一个或多个实施例中，第二室包括用于将内容物填充入封装容器的至少一个填充站以及在填充之后密封开口的至少一个站。
[0026]本发明还包括用电子束对开口的封装容器进行消毒的方法。该方法包括:用布置在第一室内的第一电子束发射器，通过封装容器的开口对封装容器的至少内部进行消毒。它也包括用至少一个第二电子束发射器对封装容器的外部的至少一部分进行消毒，其中所述至少一个第二电子束发射器被布置成使得其电子出口窗至少基本上朝向入口区，所述入口区形成从第一室至第二室的入口。对封装容器的外部的至少一部分进行消毒的步骤是通过使封装容器的一部分经过入口区而在所述入口区内执行的，所述部分包括所述开口。对封装容器的内部进行消毒的步骤是在所述封装容器部分进入第二室之前或与此同时被执行的。
[0027]在一个或多个实施例中，该方法包括:在第一电子束发射器和封装容器之间执行相互的相对移动，在该移动期间对封装容器内部进行消毒的步骤发生，并且在该移动期间通过封装容器的开口将第一电子束发射器的一部分暂时地插入。
[0028]在一个或多个进一步实施例中，该方法包括:在消毒设备工作期间形成至少覆盖入口区的辐射阻挡层，所述辐射阻挡层是通过从至少一个第二电子束发射器射出的电子云形成的。
[0029]在一个或多个实施例中，该方法包括:通过暂时使从第一电子束发射器射出的电子云遇到并部分重叠于从至少一个第二电子束发射器射出的电子云而形成联合电子云；以及暂时将封装容器的开口定位在联合电子云内。
[0030]在一个或多个实施例中，这些步骤是在填充机内执行的。
[0031]在一个或多个实施例中，该方法包括附加步骤:将内容物填充到经消毒的封装容器内；并且在填充之后密封开口。
【附图说明】
[0032]下面，将参照所附示意性附图更详细地描述本发明的实施例，在附图中:
[0033]图1a是封装容器和用于对封装容器的内部进行消毒的示例性第一电子束发射器处于完全啮合的消毒位置的侧视图；
[0034]图1b是第一电子束发射器及其电子云的侧视图；
[0035]图1c是替代的封装容器和第一电子束发射器的视图；
[0036]图2a是用于对封装容器的外部进行消毒的第二电子束发射器的立体图；
[0037]图2b是可用于图2a的电子束发射器中的阴极的立体图；
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