借助电荷载子束对塑料容器内部和外部杀菌的装置

摘要

本发明涉及一种用于借助加速的电荷载子对容器(19)的至少一段内壁和一段外壁杀菌的设备(50)，具有：其用于对容器(19)的至少一段外壁杀菌的至少一个第一外部施加装置(10)；用于对容器(19)的至少一段内壁杀菌的内部施加装置(15)，所述内部施加装置(15)能够至少部分地通过开口被引入容器(19)中，以便将发射的电荷载子施加到容器(19)的内壁；运送装置(2、4)，借助于所述运送装置(2、4)能够在容器的杀菌期间沿着运送路径运送容器，其中，沿着容器(19)的一段运送路径在所述第一外部施加装置(10)和所述内部施加装置(15)之间布置有节距改变装置(3)，以便改变沿所述运送路径彼此相继的两个容器(19)之间的距离。

说明书

技术领域

本发明涉及用于借助加速的电荷载子对容器的至少一段内壁和一段外壁进 行杀菌的设备，该设备具有：至少一个第一外部施加装置、内部施加装置以及 运送装置，该第一外部施加装置用于对容器的至少一段外壁进行杀菌，该内部 施加装置用于对容器的至少一段内壁进行杀菌，其中，可以通过开口将内部施 加装置至少部分地引入容器，以便将发射出的电荷载子施加到容器的内壁，可 以在容器的杀菌期间借助该运送装置沿运送路径运送容器。

此外，本发明涉及用于处理容器的成套设备，该成套设备包括：至少一个 用于借助加速的电荷载子对容器的至少一段内壁和一段外壁进行杀菌的装置， 该装置具有用于对容器的至少一段外壁进行杀菌的外部施加装置，以及用于对 容器的至少一段内壁进行杀菌的内部施加装置；并且涉及用于借助加速的电荷 载子对容器的至少一段内壁和一段外壁进行杀菌的方法，其中，将该容器暴露 在来自外部施加装置和内部施加装置的电荷载子下，所述外部施加装置用于对 容器的至少一段外壁进行杀菌，所述内部施加装置用于对容器的至少一段内壁 进行杀菌，其中通过开口将内部施加装置至少部分地引入容器，以便将发射出 的电荷载子施加到容器的内壁，其中，可以在容器的杀菌期间借助运送装置沿 运送路径运送容器。

背景技术

对要被灌装容器的杀菌以及实际灌装过程是无菌灌装中核心处理步骤之 一。可能的杀菌形式随杀菌剂和过程管理而改变。然而，总的来说，共同因素 是借助于化学过程实现的杀菌效果。因此，已知了利用蒸汽或过氧化氢对容器 的内壁杀菌。然而，后来发现这些方法具有弊端，因为例如利用过氧化氢的处 理可能使材料泄漏。为了防止这些弊端，近来的研究使用了电离辐射来实现细 菌削减。这种辐射在多数情况下包括加速的电子，该加速的电子在相应成套设 备中生成，并且将该加速的电子传导到容器之上或之内用于对容器杀菌。结果 是减少或完全避免了化学物质的使用，尤其减少了采购成本和废弃成本。

下文中为了简化而使用的术语“容器”和“塑料容器”的意思相同。这些 术语还包括这些容器的预制产品。特别地，这些术语涉及瓶子，优选为饮料瓶， 但是也涉及预成型件(例如瓶子的塑料预成型件)。然而，本发明还可以应用于 其他容器，比如玻璃瓶。

此外，使用的术语“消毒”和“杀菌”、“消毒剂”和“杀菌剂”的意思相 同。

洁净室是与环境密封隔离的区域，在这样的条件下，与所述环境不同，可 以维持于无菌。特别地，洁净室是满足关于最大染菌的特定的最小要求的区域。 优选地，洁净室的各个体积部分和洁净室的各个内表面满足关于无菌的最低要 求。

从现有技术中已知了用于杀菌的系统，该系统包括电子生成装置和集束装 置。从外部或者从内部对容器杀菌的系统是已知的。在内部杀菌中，通过各种 例如机械或电子元件使在要被杀菌的容器外部生成的电荷载子转向进入容器 内。在该容器中形成电子云，通过相互作用使任何不需要的微生物失活。

这种用于借助电子对容器杀菌的装置的示例在DE 198 82 252 T1中描述。 这里，提供了电子束源，该电子束源将辐射从容器外部引入容器内部。

公开文件WO 97/07024A披露了一种方法，在该方法中可以将至少一部分 电子源引入容器的内部。描述了一种用于借助电子束对产品包装进行清洁和杀 菌的方法。WO 97/07024A中披露的装置包括电子枪，该电子枪可以被部分地 引入容器的内部，并且将加速的电子加载到容器的内部。并行引入的、与电子 束相互作用的气流用于将电子束偏转到气流的方向或者协助通过气流的电离进 行的杀菌。

如果没有对容器的内部进行单独杀菌，则需要相当多的强力电荷载子生成 器，这是因为加速的电荷载子必须额外地穿透容器的至少一个外壁。相应地， 对环境进行强力遮蔽以使之与生成的(散播的)辐射隔离对这些装置来说是必 要的。

特别有利的是能够将内部杀菌的益处与那些对容器外壁单独杀菌相结合。 然而，在现有技术中，将各个杀菌方法的益处与那些其他方法相结合的方法不 是已知的。特别地，这是由于这样的事实：不同的杀菌的处理时间是不同的， 并且各个运送装置因此必须满足差异很大的周边条件。

发明内容

因此，本发明是基于这样的目的：提供一种用于借助于加速的电荷载子对 容器的至少一段内壁和一段外壁进行杀菌的设备，该设备具有分离的用于内部 杀菌的装置和用于外部杀菌的装置，这些装置可以在连续过程中处理大量容器。

特别地，由于在用于生产和灌装容器的成套设备中实现了高循环率和产量 数，本发明的另一目的是提供一种包括这种用于对容器进行消毒的装置的相应 的用于处理容器的成套设备。

本发明的另一目的是提供一种用于借助于加速的电荷载子对容器的至少一 段内壁和一段外壁杀菌的方法，具有分离的用于内部杀菌的装置和用于外部杀 菌的装置，这些装置可以在连续过程中处理大量容器。

根据本发明，这通过权利要求1的装置、根据权利要求11的成套设备和根 据权利要求12的方法进行了实现。有利的实施例和改良是从属权利要求的主 题。

本发明的重要方面是一种用于借助于加速的电荷载子对容器的至少一段内 壁和一段外壁进行杀菌的设备，具有：至少一个第一外部施加装置，其用于对 容器的至少一段外壁杀菌；内部施加装置，其用于对容器的至少一段内壁杀菌， 其中，所述内部施加装置能够至少部分地通过开口被引入所述容器中，以便将 发射的电荷载子施加到所述容器的内壁；运送装置，借助于所述运送装置能够 在所述容器的杀菌期间沿着运送路径运送所述容器，其中，沿着所述容器的一 段运送路径在所述第一外部施加装置和所述内部施加装置之间布置有节距改变 装置，以便改变沿所述运送路径彼此相继的两个容器之间的距离(即：节距)。

利用这种装置可以在单个的共用装置中对容器进行内部杀菌和外部杀菌。 同时，特别地，可以将装置紧凑地设计成屏蔽，将环境与所述装置中产生的辐 射屏蔽可能适合于在不同施加装置中产生的各种辐射。例如，在外部施加装置 的区域中的屏蔽可能设计成比内部施加装置的区域中的屏蔽更强。优选地，外 部施加装置和内部施加装置被设计成单独的元件并且彼此之间物理分离。

优选地，外部施加装置位于内部施加装置的上游。然而，还应想到将内部 施加装置布置在外部施加装置的上游。

优选地，内部施加装置被设计为能够被引入容器内部的辐射指或指状发射 器(finger emitter)的形式。优选地，可以在共用的运送装置例如运送星轮 (transport star)上提供多个这种辐射指。

为了改变沿着运送路径彼此相邻的两个容器之间的距离，在第一内部施加 装置和内部施加装置之间的一段运送路径中布置节距改变装置，该布置允许在 相应的消毒处理期间运送容器的相应运送元件彼此独立地适用于相应的需求。 因此，例如，在内部杀菌期间以较为紧凑的次序运送容器是有利的。特别地， 对于容器，特别是预成型件，沿运送路径彼此直接相继的两个容器之间的距离 可以小于10cm，优选地小于7.5cm，特别优选地小于5cm。特别是在与成品容 器相比具有显著较小的尺寸，特别是较小直径的预成型件的运送和杀菌期间， 这种紧凑布置是可行的。由于容器(例如预成型件)的紧凑次序的原因，直接 相继的两个容器之间的缝隙的大小可以在外部施加装置的区域中最小化。结果 使得未使用的穿过该缝隙的电荷载子与经过要被杀菌的容器的电荷载子的比例 最小化。

优选地，通过至少成段地直接邻接容器的紧凑次序，可以在该区域中降低 单个容器沿着运送路径的速度，并因此，使单位时间间隔内运送的容器的数量 保持恒定。结果，优选地，在外部施加装置的区域中实现了较长的处理时间， 其允许在施加电荷载子期间使容器沿着容器的纵轴旋转，优选使容器完全地旋 转。

比较而言，成段地，沿着运送路径彼此直接相继的容器之间距离较大可能 是有利的。例如，在内部施加装置的区域中，由于内部施加装置被部分地引入 容器，所以邻接的容器之间的距离较大是必要的。这里，内部施加装置至少部 分具有一直径，该直径允许将该部分插入容器的内部。内部施加装置的其他部 分，比如电荷载子生成器装置或电荷载子加速器装置、电流供应装置、变压器 装置、制冷装置、或其他装置还可以具有彼此独立的较大尺寸。结果，在适用 情况下，还由于借助其能实现内部施加装置和要被消毒的容器之间沿着它们的 纵轴的相对运动的机构的原因，在沿着运送路径彼此直接相继的容器之间有非 常小的距离可能是不利的。因此，沿着运送路径彼此直接相继的容器之间的距 离，在一段运送路径内，优选在内部施加装置的区域内，大于5cm，优选地大 于7.5cm，特别优选地大于10cm。

在用于对容器杀菌的设备的一优选实施例中，要被杀菌的所述容器是预成 型件，尤其是(用来生产)饮料和/或其他流体介质的容器的预成型件。由于与 成品容器相比有显著较小的延伸(或大小、长度和/或直径)的原因，预成型件 具有较小的要被杀菌的表面。结果，还可以将施加装置设计成小尺寸。优选地， 可以提高辐射量、辐射强度、加速电压和/或其他参数，使得能够减少装置和/ 或产品的能量需求和/或采购成本。

在用于对容器杀菌的设备的一优选实施例中，所述运送路径至少在一段内 是弯曲的，该弯曲的一段中布置有用于对所述容器的至少一段外壁杀菌的所述 第一外部施加装置。利用该实施例，可以使用运送装置比如运送星轮，在运送 装置中运送路径至少成段地形成为大体上弯曲状。该实施例还允许特别紧凑的 结构。

优选地，假设在用于对容器杀菌的设备中，在所述运送路径的与所述第一 外部施加装置相反的一侧上布置有另一外部施加装置，其中所述外部施加装置 以及所述另一外部施加装置特别优选地沿所述运送路径偏置地布置。

该实施例具有关于运送路径彼此相对的两个外部施加装置，按照这种方式 该实施例是有利的。可以从两侧使容器暴露在电荷载子下而容器不用绕它们的 纵轴旋转。因此，运送装置可以被大体上简化，例如不需要使容器绕它们的纵 轴完整旋转的机构。如果除了相对的外部施加装置，在边缘区域中的杀菌仍不 充分，则容器的枢转运动是能想到的。枢转运动大体上意味着容器绕周转的一 部分旋转。用于此的必要控制机构大体上比用于完整旋转的机构简单，但是仍 然保证对容器的所有外部表面区域充分杀菌。

为了防止电荷载子彼此对抗地加速，这例如可以导致在发射的电荷载子云 的重叠区域中特别高的电荷载子强度，或者导致持久暴露在由相对的外部施加 装置沿着它们的方向发射出的电荷载子下的外部施加装置的损坏，优选地，外 部施加装置沿着运送路径以与运送路径的曲率圆成2°和20°之间、特别优选 成5°和10°之间的角度偏置地布置。

因此，优选地，由外部施加装置沿着运送路径的方向发射的大部分电荷载 子云都沿着容器的运送路径以至少2cm、优选至少5cm、特别优选至少10cm 并且优选最大200cm、优选最大100cm特别优选最大50cm的间隔布置。结果， 在运送期间，容器首先进入一个外部施加装置的影响区域并且暴露于来自该外 部施加装置的电荷载子。后来，当容器到达位于下游的另一外部施加装置时， 其暴露于该另一外部施加装置发射的电荷载子。因此，两个外部施加装置的影 响区域可重叠。

优选地，大体上在洁净室外部布置至少一个外部施加装置。在该上下文中 表述“大体上在洁净室外部”意思是大部分外部施加装置可从外部进入而不打 开洁净室，因此没有污染洁净室的可能，但是在洁净室的壁部布置电荷载子出 口窗，使得由外部施加装置发射的电荷载子可以进入洁净室并且到达要被杀菌 的容器上。

有利地，用于对容器杀菌的设备布置在所述运送路径的其中布置有所述第 一外部施加装置且至少成段地(in segments)被辐射屏蔽设备围绕的区域中， 所述辐射屏蔽设备具有至少一个外部辐射屏蔽设备和内部辐射屏蔽设备，借助 于所述辐射屏蔽设备能够至少部分地吸收由所述第一外部施加装置发射的辐 射。

具有两个辐射屏蔽装置的实施例允许形成运送通道，运送通道在两个辐射 屏蔽装置之间延伸，可以在运送通道中运送容器。在这方面，内部辐射屏蔽装 置意味着在设备的内侧方向上屏蔽电荷载子的辐射屏蔽装置。

有利地，由于在该区域中没有人存在，所以可以在适当地点可以将该辐射 屏蔽装置制作成比外部辐射屏蔽装置弱。优选地，这还遮蔽了至少临时地有人 存在的环境中的电荷载子和/或辐射。在外部施加装置沿着一段圆形圆周布置的 优选实施例中，内部辐射屏蔽装置位于关于运送路径的径向内侧并且位于圆心 点，外部辐射屏蔽装置位于关于运送路径的径向外侧并且位于圆心点。

因此，优选地，外部辐射屏蔽装置布置在弯曲的运送路径的径向外侧。当 外部施加装置优选地构成最强的电荷载子生成装置时，优选地，在它们的影响 区域中需要特别腔的屏蔽。因此，优选地，布置在该区域中的辐射屏蔽装置具 有比沿着运送路径的另一区域布置的辐射屏蔽装置更强的屏蔽特性。

由于运送路径的在外部施加装置的区域中的曲率，外部屏蔽装置可以优选 地沿着要被杀菌的容器的方向优选至少两次、特别优选地至少多次地反射或者 偏转辐射和/或电荷载子。

在用于对容器杀菌的设备的优选实施例中，所述辐射屏蔽设备具有在沿着 所述运送路径运送所述容器期间固定的一个部分，以及在沿着所述运送路径运 送所述容器期间相对于所述第一部分能移动(mobile)的另一部分。

利用该实施例，夹持器或保持器元件可以跟随辐射屏蔽设备的可相对移动 部分的运动，并且平行于容器的运送方向移动(至少一个矢量分量)。

有利地，至少在一段运送路径中，可以将辐射屏蔽设备的可相对移动部分 的速度调整为容器沿着运送路径移动的速度。

优选地，夹持器或保持器元件至少成段地穿透辐射屏蔽设备的可相对移动 部分，使得夹持器或保持器元件的一部分布置在运送通道内侧并且可以在那里 夹持或保持容器。夹持器或保持器装置的另一部分优选地布置在运送通道外侧。 这个位于外侧的部分例如可以包含维护-加强部件，使得可以对它们维护而不必 须打开无菌运送通道。优选地，提升、转向、枢转和/或运送机构的元件位于无 菌运送通道的外侧。

特别地，在处理预成型件时，必须使提升机构适应于与成品容器相比较小 的所述预成型件的尺寸。

优选地，大体上一件式的夹紧套至少在外部杀菌的区域中保持或运送容器。

在用于对容器杀菌的设备的优选实施例中，用于对容器的至少一段内壁杀 菌的所述内部施加装置包括加速装置，该加速装置具有比所述第一外部施加装 置的加速装置低的加速电压。

必须至少部分地将内部施加装置引入容器的内部。因此，对其尺寸应用特 别要求，这对于强力屏蔽、大型变压器、大体积冷却元件和其他大型部件来说 是有利的。特别地，对于预成型件的内部杀菌，由于其较小的延伸，所以不需 要特别强力地加速的电荷载子。通常，预成型件具有小于5cm、小于3cm、或 者甚至小于2cm的内部直径，使得电荷载子在位于容器内侧的电荷载子出口窗 和容器的内表面之间不具有大的覆盖距离。因此，在这种情况下，对于内部施 加装置，低加速电压是足够的。将加速电压减小到必须的程度在能量效率、操 作开销以及用于足够防护环境免受电荷载子和/或辐射的充分遮蔽方面提供了 益处。

比较而言，外部施加装置在较大区域上发射电荷载子，使得那里需要较高 的加速电压和/或较大的电荷载子数量。因此，在其附近，较强的屏蔽是有利的。

然而，为了能够尽可能紧凑地设计外部施加装置，同时能够将电荷载子施 加到容器的全部必要的表面区域，在用于对容器杀菌的设备的优选实施例中， 至少所述第一外部施加装置，优选地还有另一外部施加装置具有大体上为矩形 或者椭圆形的电荷载子出口窗，其中优选地，至少一个所述电荷载子出口窗的 纵轴相对于将暴露于电荷载子的所述容器的纵轴倾斜。优选地，整个外部施加 装置相对于要被暴露于电荷载子的容器的纵轴倾斜。优选地，电荷载子出口窗 大体上为矩形。

表述“相对于要被暴露于电荷载子的容器的纵轴倾斜”意思是：电荷载子 出口窗或外部施加装置具有主轴，该主轴相对于要被暴露于电荷载子的容器的 纵轴倾斜。在该方面中，所述主轴构成沿着出口窗或外部施加装置外壳的一个 方向的优选方向或最大延伸，或者与其垂直的方向。示例为椭圆形(卵形)出 口窗或外部施加装置外壳的大半轴和小半轴、矩形出口窗或外部施加装置外壳 的中垂线(centre vertical)或其他。

优选地，外部施加装置的主轴相对于彼此倾斜。

利用外部施加装置和/或电荷载子出口窗的倾斜布置，可以扩大在沿着运送 路径运送容器期间在其中进行容器的杀菌的段。然而，同时，还可以保证容器 以其遍及容器的整个高度或长度、至少遍及要被杀菌的外表面的整个区域暴露 于电荷载子。如在图4的详细描述中所示，由于电荷载子出口窗和/或外部施加 装置的倾斜，产生了平行四边形形式的区域，在该区域中在容器的运送期间扫 描的容器表面，并且由外部施加装置发射的电荷载子云重叠。

限定该区域的尺寸，使得容器以所有要被杀菌的外部表面穿过该区域。因 此，优选地，限定了该区域的平行四边形具有至少与容器的长度或高度对应的 高度(在基线的上方)。通过倾斜，外部容器表面的相应部分在其中杀菌的运送 路径的长度延长，优选延伸到相对于电荷载子出口窗的宽度的一个比率，该比 率近似对应于(不考虑电荷载子的散射效应)倾斜角度的正弦。

此外，在优选的用于对容器杀菌的设备中，所述设备包括插入装置，借助 于该插入装置可以将内部施加装置至少部分地引入容器的内部，其中容器和第 二电荷载子出口装置相对于彼此能移动，优选地沿着容器的纵向方向。

在用于对容器杀菌的设备的另一优选实施例中，相对于所述辐射屏蔽装置 的第一部分能移动的承板的一段至少在一段时间内(for part of the time)与存在 于通道中的密封和/或杀菌介质接触，以便密封沿着所述运送路径成段地延伸的 洁净室。优选地，承板与辐射屏蔽设备的一部分同步移动，该部分相对于辐射 屏蔽设备的第一部分能移动。优选地，承板形成洁净室的边界。

然后通过液压密封相对于辐射屏蔽设备的可相对移动部分的侧面的环境关 闭运送通道。优选地，该密封是圆环，该圆环根据容器沿着运送路径的移动而 旋转，并且屏蔽在其中进行外部杀菌的运送路径或一段运动路径。

因此，可以确保将运送通道的内部封闭与环境隔离并且没有异物、污物、 微生物、真菌或其他物质能渗透进运送通道。优选地，介质是既具有密封特性 又具有杀菌特性的介质。进一步优选地，介质是液体或半液体(低粘度)介质， 使得可以在运送通道的内部建立正压力，正压力防止由介质带到无菌运送通道 内的环境空气和污物的流入。然而，气体也可能作为介质，其中，优选地，将 这些气体设置或保持流动以便防止外部物质渗入到洁净室内。特别地，因此维 持从洁净室的方向起沿环境方向的流动。

优选地，在存在密封或杀菌介质的通道下方布置另一通道，介质可以从上 部通道被引入例如抽取到该另一通道中。优选地，密封和/或杀菌介质是活性杀 菌物质(杀菌剂)的水溶液。特别优选地，使用气态流体作为密封剂，优选为 空气流，特别是(过滤的)环境空气，空气流通过其流动防止污物渗透到洁净 室内部中。

此外，优选地，提供了用于对容器杀菌的设备，在该设备中，相对于所述 辐射屏蔽设备的第一部分能移动的所述承板的所述一段能够至少在一段时间内 与存在于所述通道中的密封和/或杀菌介质分离，以便允许进入沿着所述运送路 径延伸的所述洁净室，尤其用于维护和/或清洁。特别提供了：辐射屏蔽设备的 相对于外部杀菌装置的第一部分、具体为上部部分能移动的部分可以被向上移 除。结果，存在打开先前与环境隔离的运送通道的可能性以便清洁运送通道。 例如，通过这种方式，可以非常容易地将消毒剂或杀菌剂引入运送通道。此外， 还可以移除运送通道中的已经从保持装置拆分的任何容器以便防止其他容器的 损坏或丢失。

此外，在用于对容器杀菌的设备的一优选实施例中，所述设备具有提升装 置，在沿着所述运送路径运送所述容器期间，借助于所述提升装置，所述容器 能够沿着它们的纵向方向移动。优选地，这种提升装置位于运送装置的区域中， 所述运送装置在所述容器的外部杀菌期间运送所述容器。结果，特别在外部杀 菌期间，可以使容器相对于外部施加装置定向。结果，特别地，利用相对于容 器纵轴倾斜的电荷载子出口窗，可以定位容器，使得提出的外部容器表面的区 域暴露于电荷载子。

优选地，该提升机构具有电动机和螺杆导向器，它们适合于能够在外部杀 菌装置的区域中获得的小的空间。然而，还可以通过使用导轨或控制曲线实现 容器沿其纵向方向的所述运动。

特别地，电荷载子是电子，然而，还可以想到的是使用其他电荷载子，比 如离子。

特别优选地，电荷载子出口窗是由从一组材料中选出的材料制成的，这组 材料包括：钛、石英玻璃、金刚石、上述材料的组合以及类似物。

此外，用于处理容器的成套设备是本发明的目的，该成套设备包括至少一 个上文描述类型的设备，其中，优选地，该设备布置在用于加热塑料材料预成 型件的加热装置的下游以及灌装装置的上游，优选地在容器的形成装置的上游。

特别地，在生产和灌装容器中使用高循环率和产出量时，利用这种装置可 以进行容器的内部杀菌和外部杀菌。

特别地，如果描述的设备布置在加热装置的下游和形成装置的上游，则需 要通过设备进行快速杀菌和快速运送。如果杀菌过程或通过杀菌设备的运送进 行得过长，则存在容器(在这种情况下是预成型件)冷却的风险。因此，优选 地，所述设备适合于沿着运送路径运送容器，并在小于20秒、优选为小于15 秒、特别地优选为大约11秒的时间窗内对容器杀菌。

优选地，成套设备包括运送装置，该运送装置使容器沿着预定的运送路径 移动，特别是在容器的杀菌期间。有利地，运送设备是可旋转承载器，特别优 选地，在可旋转承载器上布置了多个夹持器元件。

优选地，成套设备包括用于灌装容器的装置，并且根据本发明的设备布置 在该装置的上游。

进一步优选地，成套设备具有至少一个运送元件，优选为运送星轮，所述 运送元件适合于将容器从用于对容器杀菌的设备中取出并且将容器传送到用于 形成容器的装置。

优选地，这种成套设备具有所谓的锁定星轮，该锁定星轮用于将容器插入 上文描述类型的设备中或从上文描述类型的设备中卸除。优选地，这两个锁定 星轮是分开的。特别地，由于在设备内修改的节距间隔的原因，所以锁定星轮 的相同设计是不可能的。

本发明的另一重要方面是用于借助于加速的电荷载子对容器的至少一段内 壁和一段外壁进行杀菌的方法，其中，将所述容器暴露于来自至少一个第一外 部施加装置和内部施加装置的电荷载子，所述第一外部施加装置用于对所述容 器的至少一段外壁杀菌，所述内部施加装置用于对容器的至少一段内壁杀菌， 其中，通过开口至少部分地将所述内部施加装置引入所述容器以便向所述容器 的内壁施加发射的电荷载子，其中在所述容器的杀菌期间运送装置沿着运送路 径运送所述容器，其特性是，沿着所述容器的一段运送路径，在所述第一外部 施加装置和所述内部施加装置之间布置节距改变装置，所述节距改变装置改变 沿所述运送路径彼此相继的两个容器之间的距离。

因此，利用该方法可以在高循环率下成段地在外侧和内侧对容器杀菌。在 外部施加装置和内部施加装置处，布置在外部施加装置和内部施加装置之间的 节距改变装置允许调整用于杀菌处理的必要距离，并且因此还调整了容器的运 送速度。

在用于对容器杀菌的方法的一优选变型中，对预成型件、特别是对用于饮 料容器和/或其他流体介质的预成型件杀菌。这具有益处：与成品模制容器相比 较，需要被杀菌的表面区域大体上较小，并且因此可能更有效地构建过程。此 外，可能整个设备的尺寸设计得较小，其结果是显著的重量减少。此外，结果， 电荷载子施加装置(即外部施加装置和内部施加装置)的较高处理稳定性是可 能的，由于预成型件尺寸的原因使用的能量和结果窗加载较小。

在用于对容器杀菌的方法的进一步优选的变型中，沿着至少在一段内弯曲 的运送路径运送所述容器，所述弯曲的一段中布置有用于对所述容器的至少一 段外壁杀菌的所述外部施加装置。

此外，在用于对容器杀菌的方法的优选变型中，在运送论经的与第一外部 施加装置相对的侧面，布置了另一外部施加装置，其中，优选地所述第一外部 施加装置和该外部施加装置沿着运送路径偏置地布置。优选地，所述两个外部 施加装置以处于2和20°之间、特别优选地5°和10°之间的运送路径的曲率 圆的角度彼此之间形成偏置。

附图说明

从附图中显现出其他优点和实施例，这些附图显示：

图1是用于对容器杀菌的设备的俯视图的示意性描述；

图2是用于对容器杀菌的设备的、进行容器的外部杀菌的区域的俯视图的 示意性描述；

图3是用于对容器杀菌的设备的、进行容器的外部杀菌的区域的斜视图的 示意性描述，此外，还示出了电荷载子出口窗；

图4是用于对容器杀菌的设备的、进行容器的外部杀菌的区域的侧视图的 示意性描述，此外，还示出了电荷载子出口窗；

图5是运送通道的、具有辐射屏蔽装置的区域的斜视图的示意性描述；

图6是在关闭状态下运送通道的区域的侧视图的示意性描述；

图7是在打开状态下运送通道的区域的侧视图的示意性描述。

具体实施方式

图1示出了用于对容器19消毒的设备50的俯视图的示意性描述。设备50 具有用于容纳容器19的运送装置1，在示出的实施例中，运送装置1设计成入 口星轮(inlet star)1。入口星轮1的下游是容器19的处理区域，在容器19的 处理区域中进行外部杀菌。为了能够将容器19暴露在电荷载子下，将容器传送 到运送装置2，运送装置2传送容器使之经过外部施加装置10和11。在运送期 间容器19暴露在电荷载子下，电荷载子是外部施加装置10和11发射的。为了 允许全面地完全杀菌，提供了两个外部施加装置10和11，其中第一外部施加 装置10布置在运送路径的径向内侧上，第二外部施加装置11布置在运送路径 的径向外侧上。然而，还应该想到的是：省略两个外部施加装置中的一个，作 为替代通过容器的(例如完整的)旋转来实现容器的全面杀菌。

为了遮蔽环境14免受由外部施加装置10和11发射的辐射，特别是免受外 部施加装置10向外侧发射的辐射，该区域被强力辐射屏蔽设备21围绕。这里， 辐射屏蔽设备包括几个辐射屏蔽装置22和23，这些个辐射屏蔽装置一起在不 同的方向上遮蔽运送通道。在示出的示图中，示出了一个外部辐射屏蔽装置23 和一个内部辐射屏蔽装置22。未示出向上方向和向下方向的屏蔽。

通过在外部施加装置10和11的区域中运送路径的弯曲以及因此还有辐射 屏蔽设备21的弯曲，可以使辐射在外部辐射屏蔽装置23和内部辐射屏蔽装置 22之间反射，因此进行杀菌的区域比仅仅直接在外部施加装置10和11或它们 的电荷载子出口窗的前方的区域要大。

为了允许容器尽可能长地保留在对容器外部表面进行杀菌的区域中，低运 送速度和容器之间的短距离是有利的。由于沿着运送路径邻接的两个容器之间 的短距离的原因，甚至在低运送速度下可以实现较高产量。此外，利用小节距 间隔，有利的是不使用容器之间的杀菌过程就可以使极少电荷载子(或辐射) 通过。

然而，按照下游的装置需要的要求为了恢复较大节距间隔，即：沿着运送 路径彼此直接相继的两个容器之间的距离，紧接在外部杀菌装置的下游之后存 在节距改变装置3，以便改变沿着运送路径彼此相继的两个容器之间的距离。 借助于该节距改变装置3，在这种情况下是节距改变星轮，可以改变容器的间 隔，使得对于布置在现有的内部杀菌装置15可以进行移交(handover)。

内部杀菌装置有多个内部施加装置15，可以至少部分地将这些内部施加装 置15引入容器。内部施加装置15沿着或者围绕运送装置4来布置，在容器的 内表面的处理期间，运送装置4沿着运送路径运送容器。为了内部杀菌，每个 每部施加装置15均具有所谓的辐射指，为该辐射指设计尺寸使得其适合于穿过 容器的开口。然而，各个内部施加装置15的其他部分通常基本上比辐射指大并 且特别地具有较大的直径。该直径通常还比要被杀菌的各个容器的直径大，使 得在内部杀菌装置的区域中沿着运送路径彼此直接相继的两个容器之间的距离 不再由容器的直径来确定，而是由两个邻接的内部施加装置15之间的最小间隔 来确定的。因此，特别地，对于预成型件的内部杀菌，必须增大沿着运送路径 彼此直接相继的两个容器之间的距离，并且使该距离适应于两个邻接的内部施 加装置15之间的距离。

对于内部杀菌装置，在利用杀菌装置15进行处理之后，将容器传送到下游 运送装置5。该运送装置5，类似于运送装置1，被设计成运送星轮5。然而， 运送星轮1和5在的结构不同。至少它们用来运送容器的节距间隔不同。运送 星轮5将内表面上经过杀菌的容器从运送装置4中带出，运送装置4在内部杀 菌期间运送容器，运送星轮5将容器传送到另一运送装置(未示出)或容器处 理装置。例如布置在运送星轮5的下游的容器处理装置可以是形成装置或灌装 装置。有利地，单个的内部施加装置15将电荷载子施加到容器19的整个内表 面。

图2示出了用于对容器19杀菌的装置50的俯视图的示意性描述，在其中 进行容器19的外部杀菌。

特别地，图2示出了一段运送路径，沿着这段运送路径进行容器19的外部 杀菌。为了外部杀菌，容器经过外部施加装置10和11。这些外部施加装置10 和11布置在运送路径的不同侧上，并且因此适合于从不同侧对容器19施加电 荷载子。因此，由于不必为了全面地完全施加电荷载子而使容器19完整地旋转， 所以可以简化容器19的运送机构。有利地，外部施加装置10和11向容器19 的整个外部圆周表面施加电荷载子。

两个外部施加装置10和11沿着容器19的运送路径非彼此直接相对，而是 彼此偏置地布置。在图2示出的示图中，在沿着顺时针(向右)延伸的运送路 径运送容器时，容器首先到达外部施加装置10的影响区域，外部施加装置10 位于径向内侧并且向外侧径向加速电荷载子。在那里，容器的相对于运送装置 2位于径向内侧上的外部表面暴露在电荷载子下。

仅仅在稍微远些的下游处，容器19进入内部施加装置11的影响区域，内 部施加装置11位于径向外侧上并且向内侧径向加速电荷载子。在由其他外部施 加装置10处理期间位于相对于运送装置2的径向外侧上并且位于容器的电荷载 子覆盖(shadow)中的容器的外表面在该区域中暴露在来自外部施加装置11 的电荷载子下。

所述两个外部施加装置10和11相对于运送装置2的中心或旋转轴彼此偏 置预定的角度。该偏置确保两个外部施加装置10和11的电荷载子不会直接加 速到彼此之上，电荷载子直接加速到彼此之上在长期操作中可能导致外部施加 装置10和11的损坏。此外，由于容器19至少部分吸收加速的电荷载子的动能 并将该动能转换成热能，所述容器19在暴露于电荷载子时可被加热。通过外部 施加装置10和11的偏置布置，从而可以利用来自两个外部施加装置10和11 的同时的电荷载子施加而避免过热和因此可能的容器损坏。

此外，延长容器暴露在电荷载子下的这段传输路径的长度。随着电荷载子 的云状传播，其中电荷载子还经过扩散，除了由电荷载子加速装置预定的优选 方向外，发射的电荷载子云还可能重叠，使得容器19在两个外部施加装置10 和11的共同的电荷载子云中保持更久。

为了遮蔽环境14使之不遭受发射的电荷载子和/或电荷载子生成物上发射 的辐射，利用强力辐射屏蔽设备21围绕外部杀菌的区域。辐射屏蔽设备21至 少包括辐射屏蔽装置22和23，它们在不同侧围绕运送路径。关于运送装置2 的中心(特别是运送装置2的旋转轴)，一个辐射屏蔽装置12布置在运送通道 的径向外侧，且一个辐射屏蔽装置22布置在运送通道的径向内侧。垂直于示图 平面的运送通道屏蔽未被示出。

在外部施加装置10和11的区域中的辐射屏蔽设备21遵循运送路径的曲率 (curvature)，并且允许辐射在外部辐射屏蔽装置23和内部辐射屏蔽装置22之 间反射。通过这种方式，容器暴露在电荷载子下和/或高能(杀菌)辐射下的区 域可以扩大。

图3示出了用于对容器杀菌的设备的区域的斜视图的示意性描述，其中进 行容器19的外部杀菌，额外示出了电荷载子出口窗30。

如图2中一样，示出辐射屏蔽设备21围绕的运送通道以及外部施加装置 11。未示出位于关于运送装置2的中心的径向内侧(未示出)的外部施加装置 10，且未示出内部辐射屏蔽装置22的位于该区域中的部分，以便描述外部施加 装置11及其电荷载子出口窗30的布置。

如图3显示，外部辐射屏蔽装置23在外部施加装置11的区域中断开以便 允许外部施加装置11中生成的电荷载子进入运送通道。为此，外部施加装置 11的外壳平齐地(flush)终止运送通道，以便防止设计成洁净室的运送通道的 污染。外部施加装置11的平齐连接是由固定元件31(在该情况下是固定法兰) 实现的。为了允许电荷载子顺畅地进入洁净室或运送通道，外部施加装置11具 有电荷载子出口窗30，通过该电荷载子出口窗30可以沿着运送通道的方向由 电荷载子生成装置加速电荷载子。因此，电荷载子可以通过电荷载子出口窗30 到达洁净室的内部，并且在那里与沿着运送路径运送的容器19相遇。

电荷载子出口窗30具有大体上矩形的横截面。虽然电荷载子出口窗30的 其他几何形状也是可能的，比如圆形、椭圆形和/或作为矩形特殊形式的正方向， 但是优选的是具有不均匀侧边的矩形形式或平行四边形形式。在示出的矩形形 式中，将主轴定向为关于运送路径(及其水平矢量部分)倾斜。因此，经过电 荷载子出口窗30的容器19可以在电荷载子云的影响区域中保留得较久。因此， 在相当的杀菌能力下，可以实现更紧凑的结构。

特别地，如果由于提升机构的原因，容器19可在沿着运送通道的轨道运送 期间升高并且因此可以跟随电荷载子出口窗30的路线，则可以延长处理区域。

特别地，在图4中示出的侧视图的示意性描述中这是明显的。图4示出了 用于对容器19杀菌的设备50的区域的侧视图，其中进行容器的外部杀菌，额 外示出了电荷载子出口窗30。为了显示出可以将几个外部施加装置10和11的 电荷载子出口窗30布置成关于运送路径(或其水平矢量部分)和/或容器纵轴 倾斜角度α，示出了几个电荷载子出口窗30。这些电荷载子出口窗30还可以 关于彼此倾斜地布置。因此，可能的是：在外部施加装置10的区域中沿着运送 路径升起(或沿着容器纵轴方向移动)的容器19可以在下一个外部施加装置 11的区域中沿着运送路径再次下降(或沿着与沿容器的纵轴的第一移动相反的 方向上移动)。

通过将电荷载子出口窗30定向成关于容器纵轴成角度α倾斜，在运送容器 19时可以进行直接外部杀菌的区域被延长了。即使在容器19垂直于其纵轴进 行独有运动时，容器19的一段外壁可沿其暴露在电荷载子辐射下的一段运送路 径被延长了。如果以容器19底部的侧面防护物为例，其受到电荷载子的直接影 响，该电荷载子是由外部施加装置11沿着一段运送路径(描绘的平行四边形P 的长度L)垂直发射到容器上。该长度L(根据三角函数或角函数)关于出口 窗的宽度延长一个因子(factor)，该因子对应于(correspond to)倾斜角的正弦 的倒数(即角函数的余割)。

这里，选择电荷载子出口窗30的倾斜度，使得电荷载子出口窗30的重叠 区域的在容器19运送期间被伸到电荷载子出口窗30的所述容器19的垂直突出 部扫过的面积具有至少对应于容器的沿容器纵向的长度的高度H。在示出的实 施例中，所述重叠区域具有长度L宽度H(超过L)的平行四边形的形状。然 而，根据电荷载子出口窗30的形状、容器关于运送路径和运送路径的路线的定 向，重叠区域的其他几何形状也是可行的。

为了允许设备有特别紧凑的设计，如图4所示，提出了容器19在其沿着运 送路径的运送期间还可以沿着容器纵轴运动(至少具有一个矢量分量)。如果在 图4中示出的容器19在其杀菌期间不仅水平(或平行于长度L)移动而且还沿 着高度H方向移动，可以将容器在电荷载子的影响区域中保留的更久。

为此，运送装置2具有提升装置17。该提升装置17与大体上水平的承板 24连接，该承板24与传送装置连接并且跟随其进行水平运动，在这种情况下， 所述水平运动为运送装置2的旋转运动。提升装置17布置在洁净室外侧。因此 维护工作简化了。在容器沿着运送路径运送期间承载容器的保持元件33位于洁 净室内部并且与提升装置17连接。保持器元件33和提升装置17之间的连接是 由承载器29实现的，承载器29穿透上部辐射屏蔽装置24。关于辐射屏蔽装置 22和23可移动地安装上部辐射屏蔽装置16，并且上部辐射屏蔽装置16平行于 承板24移动。因此，辐射屏蔽装置16具有开口，穿过开口可以引入承载器29。 为了甚至在承载器29或容器沿其纵向方向移动时，能够维持辐射屏蔽装置16 的屏蔽特性，承载器29包括至少成段的屏蔽材料，借助于该屏蔽材料可以既关 于电荷载子和辐射又关于洁净室的污染来密封辐射屏蔽装置16中的开口。

为了保证与承板24连接的提升装置17以及辐射屏蔽装置16中的开口彼此 同步移动，使得提升装置17布置在辐射屏蔽装置16中开口的上方，承板24 和辐射屏蔽装置16经由承载器元件25连接到一起。

在图5中，具有辐射屏蔽装置的运送通道区域的斜视图的示意性描述示出 了在提升运动期间怎样进行提升运动和洁净室的密封。示出了外部辐射屏蔽装 置22和内部辐射屏蔽装置23，洁净室位于外部辐射屏蔽装置22和内部辐射屏 蔽装置23之间。在示出的示例中，两个辐射屏蔽装置22和23在底部处连接到 一起，使得它们一起形成U形横截面。因此，洁净室的底侧也与环境14密封 隔离。防止了污物的进入和电荷载子和/或辐射的泄漏。为了更加清楚，没有示 出外部施加装置10和11。

因为尽可能固定地布置与各种供给连接的大型外部施加装置10和11，所 以辐射屏蔽装置22和23在很大程度上还关于环境14固定地布置。比较而言， 上部辐射屏蔽装置16关于辐射屏蔽装置22和23可移动地布置。其沿着轨道移 动。为了避免洁净室的污染，还在辐射屏蔽装置22和23与辐射屏蔽装置16 之间提供了密封，优选地为液压密封或“水封”。这里，密封材料是流体，例如 优选为杀菌剂的水溶液。辐射屏蔽装置16具有开口，承载器29可以通过开口 穿入。在洁净室侧，这些承载器29具有保持元件33，保持元件33夹持容器19。 优选地，其为与容器的嘴部啮合的心轴。在洁净室12的外侧，承载器29与提 升装置17连接，提升装置17允许承载器29、并且因此还允许容器沿着纵向方 向(L_r)的运动。

为了防止电荷载子和/或辐射溢出洁净室内部进入环境，承载器29具有单 独的辐射屏蔽装置18，辐射屏蔽装置18可以在环境侧和/或在洁净室侧关闭开 口。优选地，承载器29的在提升运动期间穿入辐射屏蔽装置16中开口的段内 具有一外部直径，该外部直径仅仅略微比开口的内部直径小。优选地，至少一 个很大程度上不可透过电荷载子和/或辐射的密封保护该区域，防止电荷载子和 /或辐射溢出到环境中。为了防止将污物从环境引入洁净室内部，优选地，在洁 净室侧借助于密封元件(未示出)，例如护套(gaiter)，提供密封件。

总的来说，由此提出：至少一个辐射屏蔽装置16、22、23还形成至少洁净 室边界的一部分。

图6示出了在关闭状态下运送通道区域的侧视图的示意性描述。特别地， 在该图中清晰地显示了屏蔽(抗辐射和/或电荷载子)和密封(抗清洁室污染)。

在示出的实施例中，如图5中，示出了洁净室12，辐射屏蔽设备21包围 洁净室12，辐射屏蔽设备21具有辐射屏蔽装置22和23。在洁净室12的内部 是容器19，容器19被保持元件33承载。保持元件33与承载器29连接，承载 器29穿入辐射屏蔽装置16中的开口。通过使承载器29(辐射屏蔽装置18)增 厚，实现了开口的安全密封，并且避免了电荷载子和/或辐射的泄漏。因为在示 出的示例中洁净室在辐射屏蔽装置16上方延伸，所以在辐射屏蔽装置16的开 口的区域中防止污染的密封布置必须的。然而，关于固定的辐射屏蔽装置22 和23，洁净室在与相对于该洁净室能移动的辐射屏蔽装置16的过渡区中通过 液压密封被密封。在顶端处，洁净室12由承板24界定，在承板24上布置了提 升装置17。承载器29还穿入承板24。在该过渡区域中，至少承载器的可布置 在洁净室内侧或外侧的部分借助于护套34密封。因此，当承载器再次进入洁净 室12时可以避免引入污物。

附图标记32表示划界元件，该划界元件32构成装置50的有菌和无菌区域 之间的边界。该划界元件32浸没在在流体通道30中引导的流体中。优选地， 所述流体是含水的杀菌剂，但是可能是其他流体或气体。特别地，提供了一个 实施例，其中在相对彼此可移动的辐射屏蔽装置16、22和23的区域中，通过 特定气体引导实现洁净室12的密封。为此，提供了额外的通道40，借助这个 额外通道40连续地抽取气体。由于在洁净室12的内部维持了轻微的正压力， 可以维持来自洁净室12的连续气流，该连续气流防止污物流入。

为了打开洁净室12，提供了另一提升机构27，该提升机构27提升包括布 置在承板24上的所有提升装置17、承载器29、保持元件33和容器19的承板 24以及上部辐射屏蔽装置16。为此，提升机构27具有另一承板28，利用该承 板28经由转向球连接器26连接承板24。因此，可以固定地设置提升机构27， 并且提升机构27不需要跟随承板24和运送装置2的(旋转)运动。因此，提 升机构27可以经由连接元件13与辐射屏蔽装置23连接。

图7中图解地示出的侧视图示出了在打开状态下运送通道的区域。借助于 现在已经扩展的提升机构27，包括：布置在承板24上的所有提升装置17、承 载器29、保持元件33和容器19的承板24以及上部辐射屏蔽装置16可以从辐 射屏蔽装置21提升。同时，从通道39中提升出划界元件32，使得洁净室不再 与环境14隔离。此外，通过提升辐射屏蔽装置16，不再保证遮蔽环境使之与 电荷载子和/或辐射隔离。

通过借助于提升机构27提升大部分运送装置2，能够非常容易地进入洁净 室12的内部。这在例如污物已经在洁净室中聚集的情况下可能是必要的。例如， 这可以是污物或在运送期间与保持元件33分离的容器19。通过借助液压密封 来密封能提升的部分使之与运送装置的静止部分隔离，可以非常容易地再次关 闭洁净室。在借助于提升机构27降低提升部分后，在将划界元件32浸没在通 道39中引导的流体中之后，恢复了隔离清洁室和环境的无菌密封。

本申请人保留要求保护本申请文件所公开的本发明所有必要特征的权利， 只要这些特征与现有技术相比单独地或者组合地具有新颖性。

附图标记列表

1    运送装置、入口星轮

2    运送装置、外部杀菌

3    节距改变装置

4    运送装置、内部杀菌

5    运送装置、出口星轮

10   外部施加装置

11   外部施加装置

12   洁净室

13   连接元件

14   环境

15   内部施加装置

16   上部辐射屏蔽装置

17   提升装置

18   承载器的辐射屏蔽装置

19   容器

20   辐射屏蔽装置内部杀菌

21   辐射屏蔽设备

22   径向内部辐射屏蔽装置

23   径向外部辐射屏蔽装置

24   第一承板

25   承载器元件

26   转向球连接器

27   提升机构

28   第二承板

29   承载器

30   电荷载子出口窗

31    固定元件

32    划界元件

33    保持元件

34    护套

39    第一通道

40    第二通道

50    用于杀菌的装置

T     运送方向

H     高度

L     长度

α    角度

P     平行四边形