Brevet FR2865135A1 — publié le 20050722

La présente invention concerne une installation de stérilisation d'articles, plus particulièrement bien que non exclusivement des bouteilles. ARRIERE PLAN DE L'INVENTION On connaît des installations de stérilisation d'articles, notamment des barquettes de produits alimentaires, l'installation comprenant un enceinte traversée par un transporteur sur lequel sont disposés les articles, et un dispositif de bombardement électronique dis- posé au-dessus du transporteur pour traiter les articles par un rayonnement vertical. Ces installations sont satisfaisantes pour des articles ayant une faible hauteur, ce qui permet d'assurer une stérilisation de l'article en utilisant un rayonnement électronique de faible énergie. En revanche, lorsque les articles ont une hauteur et/ou une épaisseur importantes, par exemple dans le cas de bouteilles, il est nécessaire d'augmenter de façon très importante l'énergie du bombardement électronique afin que le rayonnement électronique atteigne le fond de la bouteille après avoir traversé la paroi, en ayant encore une énergie suffisante pour assurer une stérilisation du fond du récipient. Dans le cas de bouteilles, l'énergie du bombardement électronique doit être d'autant plus importante que le col de la bouteille absorbe une partie de l'énergie du rayonnement électronique avant que celui-ci atteigne le fond de la bouteille. Un bombarde-ment électronique de puissance élevé pose alors un problème de dégradation des parties de l'article les plus proches-du dispositif de bombardement, en particulier le col dans le cas d'une bouteille. En outre, un bombardement électronique de forte puissance risque de se propager à l'extérieur de l'en-ceinte et constitue donc un danger pour les opérateurs circulant autour de l'installation. OBJET DE L'INVENTION Un but principal de l'invention est de proposer une installation de stérilisation d'articles permettant d'assurer une stérilisation intérieure et extérieure suf- fisante des articles par un bombardement électronique tout en minimisant les dégradations de l'article par le bombardement électronique. D'autres aspects de l'invention visent à minimi- ser la propagation du rayonnement électronique à l'exté- rieur de l'enceinte et minimiser la pénétration de pollu- tion à l'intérieur de l'enceinte. BREVE DESCRIPTION DE L'INVENTION En vue de la réalisation du but principal de l'invention, on propose selon l'invention, une installa- tion de stérilisation d'articles comportant une enceinte comprenant une ouverture d'entrée et une ouverture de sortie, un dispositif support pour déplacer les articles dans l'enceinte et un dispositif de bombardement électronique disposé pour traiter les articles pendant leur dé- placement dans l'enceinte, dans laquelle le dispositif de bombardement électronique comporte au moins deux organes de bombardement électronique disposés selon des orientations différentes par rapport aux articles à stériliser. Ainsi, par un positionnement approprié des orga- nes de bombardement électronique en fonction de la forme de l'article à stériliser, il est possible de s'assurer que l'organe de bombardement électronique est en regard d'une partie de l'article de faible épaisseur, de sorte qu'il est possible d'assurer une stérilisation de chaque partie de l'article avec un bombardement électronique de faible énergie. On obtient alors une stérilisation de la partie de l'article sans dégradation de celle-ci. Selon une version avantageuse de l'invention, les organes de bombardement électronique sont inclinés par rapport à un axe longitudinal des articles. Le rayonne- ment électronique pénètre ainsi d'une façon homogène sur toute la surface de chaque récipient de sorte que l'on minimise le nombre d'organes de bombardement nécessaires pour assurer une stérilisation de l'ensemble de l'arti- cle. Selon un autre aspect de l'invention, le dispositif support comporte au moins deux organes supports dis-posés pour supporter les récipients selon des positions alternées correspondantes aux organes de bombardement électronique, de préférence, les organes supports sont des plates-formes rotatives disposées pour faire suivre aux articles un parcours en S. On s'assure ainsi que les organes supports ne forment pas des obstacles à la propagation du rayonnement lors du passage de l'article devant l'organe de bombardement électronique correspondant. Selon encore un autre aspect avantageux de l'invention, l'enceinte comporte des parois latérales présentant un profil curviligne ou en ligne brisée. On s'assure ainsi que le rayonnement électronique est soumis à un nombre important de réflexions sur les parois de l'en-ceinte avant d'atteindre l'ouverture d'entrée ou l'ouverture de sortie, de sorte que le rayonnement sortant de l'enceinte a une énergie résiduelle suffisamment faible pour ne pas constituer un danger pour les opérateurs cir- culant autour de l'installation. Selon encore d'autres aspects avantageux de l'invention, l'enceinte comporte des éléments de parois dis-posés pour minimiser la circulation d'air dans l'enceinte et l'installation comporte un dispositif d'injection de gaz stérile à l'intérieur de l'enceinte, de préférence disposé à l'aplomb des articles. On minimise ainsi tout à la fois la pénétration d'air pollué depuis l'extérieur de l'enceinte et l'émission du rayonnement électronique vers l'extérieur de l'enceinte. BREVE DESCRIPTION DES DESSINS D'autres caractéristiques et avantages de l'invention apparaîtront à la lecture de la description qui suit d'un mode de réalisation préféré non limitatif de l'invention en relation avec les figures ci-jointes parmi lesquelles: - la figure 1 est une vue de dessus schématique de l'installation selon l'invention, - la figure 2 est une vue en coupe schématique selon la ligne II-II de la figure 1 de l'installation en position de fonctionnement, - la figure 3 est une vue en coupe analogue à celle de la figure 2 de l'installation dans une position d'intervention. DESCRIPTION DETAILLEE DE L'INVENTION L'invention est décrite ci-dessous en relation avec une installation de stérilisation de bouteilles 1. Dans le mode de réalisation illustré, l'installation comporte deux organes supports de bouteilles comprenant chacun de façon connue en soi une plate-forme rota- tive 2 (non représentée sur la figure 1), supportée par un axe 3 entraîné en rotation par un moteur 4 porté par un châssis 5. La plate-forme rotative 2 comporte de façon également connue en soi des pinces de préhension 6 per-mettant de saisir les bouteilles 1 sur une partie du pourtour du col des bouteilles en laissant le col dégagé vers l'extérieur de la plate-forme. Les plates-formes rotatives 2 sont disposées adjacentes l'une à l'autre et sont entraînées en rotation dans des sens inverses. Les pinces de préhension 6 sont en outre commandées de façon connue en soi par un organe de commande non représenté permettant de transférer les bouteilles d'une plate-forme rotative à l'autre lors du passage au point de tangence des plates-formes rotatives de sorte que les bouteilles suivent une trajectoire en S comme illustré sur la figure 1. Une enceinte 7 s'étend autour des organes supports en délimitant autour des récipients un volume per-mettant un déplacement des récipients dans l'enceinte lorsque ceux-ci sont portés par les pinces 6. Comme illustré, l'enceinte 7 comporte de préférence un couvercle 8 fixé au châssis de l'installation par des moyens non représentés, et une cuve 9 comportant en relation avec chaque plate-forme rotative 2 une paroi latérale externe 10 cylindrique et une paroi latérale in- terne 11 cylindrique reliées à un fond 12. De part et d'autre du point de tangence des plates-formes rotatives 1, les parois latérales externes 10 sont interrompues et sont réunies l'une à l'autre de façon étanche pour délimiter une ouverture de liaison 33 entre les deux parties d'enceinte chacune associée à une plate-forme rotative 2. La cuve 9 est portée par une plaque 13 mobile verticale-ment, reliée au châssis 5 par des vérins à vis 14 permet-tant de déplacer la cuve entre une position ouverte il-lustrée sur la figure 3 dans laquelle la cuve 9 et en po- sition basse permettant d'accéder aux pinces 6 et à la plate-forme 2, et une position de fonctionnement illustrée sur la figure 2 dans laquelle la paroi externe 10 de la cuve est en contact étanche aux radiations avec le couvercle 8, par exemple en utilisant un joint à chicane, et la paroi latérale interne 11 a un bord supérieur s'étendant sous la plate-forme 2 à proximité de celle-ci pour permettre une rotation sans frottement de la plate-forme 2 tout en réalisant un écran au rayonnement électronique qui va être décrit ci-après. L'enceinte est de préférence réalisée en acier avec un revêtement interne en plomb. La paroi externe 10 de l'enceinte est percée d'une ouverture d'entrée 15 en regard de laquelle s'étend un dispositif rotatif 16 d'introduction des bouteilles, par exemple une étoile de transfert, comportant des cloi- sons radiales 17 espacées d'une distance suffisamment faible pour que deux cloisons radiales 17 soient en permanence voisines des bords de l'ouverture 15. Les cloisons radiales 17 minimisent ainsi les risques de pénétra- tion de l'air externe pollué à l'intérieur de l'enceinte, et constituent en outre des obstacles à la sortie du rayonnement électronique réfléchi à l'intérieur de l'en-ceinte. Dans une zone opposée de l'enceinte, l'installation comporte un dispositif rotatif 18 d'extraction des bouteilles depuis l'enceinte. Le dispositif rotatif d'ex-traction 18 s'étend en regard d'une ouverture de sortie 23 réalisée dans la paroi latérale externe 10 de l'en-ceinte. De même que le dispositif rotatif 16, le dispositif rotatif 18 comporte des cloisons radiales 19 formant des obstacles à la pénétration de l'air extérieur à l'intérieur de l'enceinte. En outre, aux extrémités des zones mortes 20 dans lesquelles les pinces 6 ne portent pas de bouteille, la cuve comporte des cloisons radiales 21 dé-coupées pour permettre la rotation de la plate-forme 2 et des pinces 6 associées tout en minimisant le risque de pénétration d'air extérieur pollué en passant par la zone morte 20 correspondante. Dans deux zones radialement opposées par référence à la trajectoire des bouteilles 1, l'installation comporte deux organes de bombardement électronique 24 chacun disposé dans un boîtier 25 fixé au couvercle 8 pour émettre un rayonnement électronique 26 à 45 par rapport à l'axe longitudinal vertical des bouteilles 1. Le rayonnement électronique 26 pénètre dans l'enceinte 7 par une ouverture 27 dans la paroi latérale externe 10 de l'enceinte. De même que l'enceinte, le boîtier 25 est de préférence réalisé avec un revêtement interne en plomb. Afin d'assurer la continuité entre le boîtier 25 et la cuve de l'enceinte, celle-ci comporte un élément de car- ter 28 de forme appropriée solidaire de la cuve 9. En re- gard de l'organe de bombardement électronique 24, la paroi interne 11 de la cuve 9 est de préférence renforcée par une pièce en plomb 29 absorbant le rayonnement électronique direct afin d'éviter la propagation de celui- ci à travers la paroi latérale interne de l'enceinte. Par ailleurs, une canne d'injection 30 est associée à chaque pince de préhension 6. Chaque canne d'injection 30 a une extrémité débouchant à l'aplomb d'une bouteille 1, et une extrémité opposée reliée à un joint tournant 31 permettant une alimentation de la canne d'injection 30 en gaz stérile sous pression à partir d'une source de gaz non représentée. Le gaz stérile est de préférence de l'azote qui permet de réduire la production d'ozone lors du bombardement électronique. Le gaz stérile sous pression réalise en outre à l'intérieur de l'en-ceinte 7 une surpression minimisant la pénétration de l'air extérieur. Pour éviter une surpression trop importante à l'intérieur de l'enceinte, le couvercle 8 est de préférence équipé d'un orifice d'extraction 32. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation illustré et est susceptible de va-riantes de réalisation sans sortir du cadre de l'invention tel que défini par les revendications. En particulier, bien que l'installation de stéri- lisation ait été décrite pour la stérilisation de bouteilles elle peut être utilisée pour la stérilisation d'articles quelconques, ces articles étant supportés par un dispositif support approprié. Bien que le dispositif support selon l'invention ait été illustré avec deux or- ganes de bombardement électronique associés à deux organes supports rotatifs, le nombre d'organes de bombarde-ment électronique sera adapté à la forme et à la dimension des objets. pour assurer la stérilisation souhaitée tout en minimisant le nombre d'organes de bombardement électronique. On peut également associer plusieurs orga- nes de bombardement électronique à un même organe support si la configuration de l'organe support et la forme des articles à stériliser le permet. Bien que l'enceinte selon l'invention ait été dé- crite avec des parois latérales cylindriques, on pourra utiliser une enceinte comportant des parois latérales présentant un profil curviligne ou en ligne brisée de façon à assurer des réflexions successives du rayonnement électronique sur les parois de l'enceinte et affaiblir ainsi l'intensité du rayonnement avant que celui-ci atteigne l'orifice d'entrée ou l'orifice de sortie de l'en-ceinte. Bien que l'invention ait été décrite en relation avec des dispositifs de bombardement électronique dont le rayonnement émis est orienté à 45 , la valeur de cette inclinaison sera adaptée à la forme des articles à stériliser, et à l'épaisseur de la paroi dans le cas des récipients. REVENDICATIONS 1. Installation de stérilisation d'articles (1) comprenant une enceinte (7) comprenant une ouverture d'entrée (15) et une ouverture de sortie (23) , un dispositif support (2) pour déplacer les articles (1) dans l'enceinte, et un dispositif de bombardement électronique (24) disposé pour traiter les articles (1) pendant leur déplacement dans l'enceinte, caractérisée en ce que le dispositif de bombardement électronique comporte au moins deux organes de bombardement électronique (24) disposés selon des orientations différentes par rapport aux articles à stériliser. 2. Installation selon la revendication 1, carac- térisée en ce que les organes de bombardement électronique (24) sont inclinés par rapport à un axe longitudinal des articles (1). 3. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif support comporte au moins deux organes supports (2) disposés pour supporter les récipients selon des positions alternées correspondantes aux organes de bombardement électronique {24). 4. Installation selon la revendication 3, caractérisée en ce que les organes supports sont des plates- formes rotatives (2) disposées pour faire suivre aux articles (1) un parcours en S. 5. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que l'enceinte a des parois latérales (10, 11) présentant un profil curviligne ou en ligne brisée. 6. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce que le dispositif support comporte au moins une plate-forme rotative pour supporter les articles, et en ce que l'enceinte (7) comporte des parois latérales cylindriques (10, 11) entre lesquelles les articles (1) se déplacent. 7. Installation selon la revendication 6, caractérisée en ce que l'enceinte comporte une zone morte fermée par des cloisons radiales (21). 8. Installation selon la revendication 6, carac- térisée en ce qu'elle comporte des dispositifs rotatifs (16, 18) d'introduction d'articles et d'extraction d'articles, ces dispositifs rotatifs comportant des cloisonnements radiaux (17, 19). 9. Installation selon la revendication 1, carac- térisée en ce que l'enceinte comporte au moins deux parties (8, 9) mobiles l'une par rapport à l'autre pour per-mettre un accès aux articles. 10. Installation selon la revendication 1, caractérisée en ce qu'elle comporte un dispositif (30) d'in- jection de gaz stérile à l'intérieur de l'enceinte. 11. Installation selon la revendication 10, caractérisée en ce que le dispositif d'injection de gaz stérile comporte des cannes d'injection (30) ayant une extrémité s'étendant à l'aplomb des articles (1).