Brevet FR2953413A1 — publié le 20110610

i La présente invention concerne un dispositif de traitement pour la stérilisation de récipients par faisceau d'électrons, ledit dispositif étant équipé d'un système de protection particulier. Il est connu, notamment par le document brevet US2009/0045350, des dispositifs de traitement comprenant un carrousel rotatif comportant un plateau support rotatif portant une pluralité de postes de traitement disposés à espace angulaire régulier, chaque poste de traitement comprenant des moyens de stérilisation qui comportent un émetteur de faisceau d'électrons, et des moyens de support pour io supporter un récipient sous ledit émetteur, ledit émetteur étant apte à émettre un faisceau d'électron passant par l'ouverture supérieure d'un récipient porté par lesdits moyens de support, afin de stériliser le récipient, en particulier la paroi interne dudit récipient. Par rapport à une stérilisation classique par voie chimique, la 15 stérilisation par faisceau d'électrons se révèle plus efficace en termes de stérilisation, plus rapide, et ne laisse pas de traces résiduelles après traitement. Les émetteurs de faisceaux d'électrons produisent toutefois des rayonnements indésirables, notamment des rayons X, et nécessitent donc 20 de prévoir des systèmes de protection ou blindage pour éviter tout risque de propagation de rayonnements vers l'extérieur, et ainsi protéger les opérateurs. Les systèmes de protection sont formés par une enceinte de protection réalisée à base de plomb, dans laquelle est placé le carrousel rotatif pour la stérilisation, ainsi que les étoiles d'entrée et de sortie des 25 récipients. De tels systèmes de protection s'avèrent lourds, encombrants, et très coûteux. Le but de la présente invention est de proposer un dispositif de traitement pour la stérilisation de récipient avant remplissage, visant à pallier les inconvénients précités, qui soit performant et rapide, tout en 30 restant simple de conception et de mise en oeuvre. A cet effet, la présente invention propose un dispositif de traitement pour la stérilisation de récipients par faisceau d'électrons, comprenant - un carrousel comportant un plateau support rotatif, monté rotatif 35 sur un bâti fixe, portant une pluralité de postes de traitement disposés à espace angulaire régulier, chaque poste de traitement comprenant des 2 moyens de stérilisation, qui comportent un émetteur de faisceau d'électrons, et des moyens de support pour supporter un récipient sous ledit émetteur, ledit émetteur étant apte à émettre un faisceau d'électrons passant par l'ouverture supérieure d'un récipient porté par lesdits moyens de support afin de stériliser ledit récipient, en particulier la paroi interne dudit récipient, et - un système de protection pour stopper les rayonnements émis par les émetteurs, caractérisé en ce que ledit système de protection comprend une goulotte fixe ouverte, sous la forme d'un segment annulaire, de préférence de section transversale en forme générale de U ou en V, montée fixe sous ledit plateau support et formant avec ce dernier une enceinte de protection en segment annulaire dans laquelle se déplacent les moyens de support portant les récipients, ladite goulotte présentant une extrémité amont ouverte pour l'entrée des récipients à traiter dans l'enceinte de protection et une extrémité ouverte aval pour la sortie des récipients traités hors de l'enceinte. Selon l'invention, la stérilisation est effectuée par faisceau d'électrons et le système de protection comprend une goulotte fixe formant avec un plateau support rotatif une enceinte de protection en segment annulaire dans laquelle les émetteurs seront activés pour effectuer les opérations de stérilisation. En comparaison des enceintes englobant l'ensemble du dispositif, l'enceinte de protection selon l'invention s'avère simple de conception et de réalisation, moins chère et moins encombrante. Selon un mode de réalisation, ladite goulotte fixe est sensiblement sans contact avec ledit plateau support, ledit système de protection comprenant un premier système de chicanes pour faire écran aux rayonnements émis par les émetteurs à la liaison plateau-anneau, ledit premier système de chicanes comprenant par exemple deux nervures verticales s'étendant verticalement depuis la face inférieure du plateau, entre lesquelles la goulotte est positionnée. Selon un mode de réalisation, ledit système de protection 35 comprend un second système de chicanes pour faire écran aux 3 rayonnements susceptibles de passer par les extrémités amont et aval de la goulotte. Selon un mode de réalisation, le dispositif comprend en outre une première étoile de transfert, pour transférer les récipients à traiter vers les moyens de support en amont de l'extrémité amont, et une deuxième étoile de transfert pour évacuer les récipients traités des moyens de support en aval de l'extrémité aval. Ledit second système de chicane peut comprendre une paroi latérale sensiblement verticale s'étendant depuis la paroi extérieure de la goulotte, de part et d'autre des extrémités io amont et aval, et entourant les deux étoiles de transfert. Avantageusement, les éléments constitutifs du système de protection sont réalisés à base de plomb. Selon une particularité, ledit émetteur est équipé d'une buse tubulaire, appelée également antenne, apte à s'étendre sensiblement 15 verticalement sous le plateau support et à délivrer par son extrémité distale le faisceau d'électrons créé par l'émetteur, chaque poste de traitement comprenant des moyens de montée/descente, montés au dessus du plateau, agissant sur lesdits moyens support et/ou sur ledit émetteur pour introduire ladite buse dans le récipient, par son ouverture 20 supérieure, ou pour extraire ladite buse du récipient. Selon un mode de réalisation, l'émetteur est monté fixe sur le plateau, sa buse s'étendant verticalement sous le plateau, les moyens de montée/descente étant aptes à déplacer lesdits moyens de support. L'invention sera mieux comprise, et d'autres buts, détails, 25 caractéristiques et avantages apparaîtront plus clairement au cours de la description explicative détaillée qui va suivre d'un mode de réalisation particulier actuellement préféré de l'invention, en référence aux dessins schématiques annexés, sur lesquels : - la figure 1 est une vue schématique de dessus d'un dispositif de 30 traitement selon l'invention, avec un arraché partiel du plateau support du carrousel ; - la figure 2 est une vue schématique partielle en coupe radiale du carrousel au niveau d'un poste de traitement, la buse de l'émetteur étant disposée en dehors du récipient ; et, 35 - la figure 3 est une vue analogue à la figure 2, la buse de l'émetteur étant insérée dans le récipient. 4 Les figures 1 à 3 illustrent un dispositif de traitement pour la stérilisation de récipients R, permettant de stériliser la paroi intérieure des récipients, en passant par l'ouverture supérieure des récipients, par exemple de bouteilles. Le dispositif pour la stérilisation est destiné à être placé en amont d'un dispositif pour le remplissage des récipients avec un produit de remplissage, par exemple un produit liquide tel que de l'eau, du lait ou du jus de fruit. Bien entendu, l'invention peut être appliquée à la stérilisation avant remplissage de tout type de récipient comprenant une ouverture principale supérieure, avec tout type de produit, liquide ou io visqueux. Le dispositif comprend un carrousel 1 comportant un plateau 10 support, sous la forme d'une plaque circulaire ou annulaire, destiné à être monté tournant sur un bâti fixe (non représenté) autour d'un axe A de rotation vertical, par exemple dans le sens horaire, tel qu'illustré sur la 15 figure 1. Le plateau support porte une pluralité de postes 2 de traitement disposés à espace angulaire régulier autour de l'axe A de rotation. Chaque poste de traitement comprend des moyens 3 de stérilisation formés d'un émetteur 31 de faisceau à électrons, connu en soi, muni d'une buse 32 tubulaire ou antenne tubulaire, de forme 20 allongée l'émetteur étant apte à délivrer un faisceau d'électrons par l'extrémité 32a distale de sa buse. L'extrémité distale de la buse est équipée d'une feuille de titane, par exemple de 121um d'épaisseur. Les moyens de stérilisation sont par exemple formés d'un émetteur tel que décrit dans le document brevet US 2008/0073549. L'émetteur est monté 25 fixe sur la face supérieure du plateau. Sa buse, d'axe B longitudinal vertical, passe dans une ouverture du plateau 10 et s'étend sous la face inférieure du plateau. La buse est définie de sorte qu'elle puisse être insérée par l'ouverture supérieure des récipients pour irradier l'intérieur des récipients. Les buses sont disposées de sorte que leurs axes B soient 30 disposés selon un cercle C. Chaque poste de remplissage comprend en outre des moyens 4 de support d'un récipient R pour le maintien d'un récipient sous l'émetteur, centré selon l'axe B de la buse. Les moyens de support comprennent par exemple une pince 41 apte à saisir le récipient, par exemple au dessus ou 35 en dessous de sa collerette située à la base de son col. La pince est montée sur une tige 42 verticale par laquelle les moyens de support sont montés sur le plateau 10. La tige est montée coulissante dans une ouverture du plateau et comprend une partie supérieure s'étendant au-dessus du plateau. Cette partie supérieure de la tige est reliée à des moyens de 5 montée/descente (non représentés) permettant de déplacer la pince en translation verticale, tel qu'illustré par la flèche F, entre une position basse illustrée à la figure 2, dans laquelle l'extrémité 32a distale de la buse 32 est disposée au-dessus du récipient, et une position haute dans laquelle la buse est insérée dans le récipient pour l'opération de io stérilisation de la paroi interne du récipient. Le dispositif comprend un système d'amenée de récipients, connu en soi, tel qu'un convoyeur 51 à bande combiné à un convoyeur tournant de transfert, classiquement appelé étoile 52 de transfert, qui permet d'engager latéralement les récipients entre les pinces des moyens 15 de support des postes de traitement, et un système d'évacuation, comprenant une étoile 53 de transfert combinée par exemple à une portion aval du convoyeur 51 à bande précité, permettant d'évacuer latéralement les récipients stérilisés. Le dispositif selon l'invention comprend un système de 20 protection ou blindage pour stopper les rayonnements émis par les émetteurs, en particulier les rayonnements parasites du type rayons X. Ce système de blindage comprend une goulotte 6 montée fixe sous le plateau 10, par exemple fixée au bâti du carrousel 1. Cette goulotte est ouverte et se présente donc sous la forme d'un segment 25 annulaire s'étendant sur un secteur angulaire d'angle 13, avec une extrémité 61 amont ouverte et une extrémité 62 aval ouverte. La goulotte présente une section transversale sensiblement en forme générale de U ou de V. Dans le mode de réalisation, la goulotte est sensiblement en forme de U et est formée d'une paroi 63 de fond, d'une paroi 64 30 cylindrique intérieure et d'une paroi 65 cylindrique extérieure. La goulotte est fixée de sorte que les bords libres de ses parois cylindriques soient disposés à proximité de la face inférieure du plateau, sans contact avec cette dernière, sa paroi de fond étant disposée sensiblement parallèle audit plateau. La goulotte est sensiblement centrée selon le 35 cercle C décrit par les axes B des buses. 6 Le plateau 10 et la goulotte 6 sont réalisés à base de plomb, et forment ensemble une enceinte E de protection, sous la forme de segment annulaire s'étendant sur le secteur angulaire d'angle 13, par exemple d'environ 300° dans le mode de réalisation illustré. Le plateau est muni de deux nervures 11, 12 annulaires entre lesquelles sont positionnées les parois 64, 65 cylindriques de la goulotte, sensiblement sans contact, afin de former un système de chicanes évitant toute propagation de rayonnements au niveau de l'interface goulotte-plateau. io L'étoile 52 de transfert transfère les récipients vers les pinces, juste en amont de l'extrémité 61 amont, la pince étant en position basse. La phase de stérilisation est effectuée sur un secteur angulaire d'angle a qui est inférieur au secteur angulaire d'angle 13. Pour chaque poste de traitement, l'émetteur peut être activé lorsque la pince est en position 15 basse, afin d'irradier la paroi externe du récipient. La pince est ensuite déplacée progressivement vers sa position basse, puis remontée vers sa position haute afin d'irradier l'ensemble de la paroi interne du récipient, ledit récipient étant confiné dans l'enceinte E de protection. La longueur de la buse 32 et la hauteur de l'enceinte E pourront être adaptées, de 20 sorte que l'extrémité 32a distale de la buse soit disposée à proximité du fond du récipient R dans la position haute de la pince 41. Les récipients traités sont ensuite récupérés par l'étoile de transfert, juste en aval de l'extrémité 62 aval de la goulotte. Afin d'augmenter l'angle a sur lequel le traitement est effectué, 25 tout en évitant les risques de propagation de rayonnements, le système de protection comprend un système de chicanes, réalisé également en plomb, pour faire écran aux rayonnements susceptibles de sortir par les extrémités 61, 62 ouvertes de la goulotte fixe. Ce système de chicanes, comprend une paroi 7 latérale sensiblement verticale s'étendant depuis la 30 paroi 65 extérieure de la goulotte, de part et d'autre des extrémités de la goulotte, en entourant les deux étoiles 52, 53 de transfert, avec des passage 74, 75 pour l'entrée et la sortie des récipients. Ladite paroi latérale comprend deux premières portions 71 s'étendant depuis la paroi extérieure de la goulotte et se prolongeant chacune par une deuxième 35 portion 72 parallèle au convoyeur 51, une troisième portion 73 est disposée du côté extérieur dudit convoyeur, parallèlement aux deuxièmes 7 portions 72, les deuxièmes portions formant avec la troisième portion lesdits passages 74, 75 pour l'entrée et la sortie des récipients dans le dispositif Selon un mode de réalisation, ce système de chicanes comprend une paroi supérieure horizontale et une paroi inférieure horizontale (non représentées), disposées respectivement au-dessus et en dessous des étoiles de transfert, et reliées à la paroi latérale. Bien que l'invention ait été décrite en liaison avec un mode de réalisation particulier, il est bien évident qu'elle n'y est nullement limitée et qu'elle comprend tous les équivalents techniques des moyens décrits io ainsi que leurs combinaisons si celles-ci entrent dans le cadre de 1' invention. REVENDICATIONS1. Dispositif de traitement pour la stérilisation de récipients (R) par faisceau d'électrons, comprenant - un carrousel (1) comportant un plateau (10) support rotatif, portant une pluralité de postes (2) de traitement disposés à espace angulaire régulier, chaque poste de traitement comprenant des moyens (3) de stérilisation qui comportent un émetteur (31) de faisceau d'électrons et des moyens (4) de support pour supporter un récipient sous io ledit émetteur, ledit émetteur étant apte à émettre un faisceau d'électrons passant par l'ouverture supérieure d'un récipient porté par lesdits moyens de support afin de stériliser ledit récipient, et - un système de protection pour stopper les rayonnements émis par les émetteurs, 15 caractérisé en ce que ledit système de protection comprend une goulotte (6) fixe ouverte, sous la forme d'un segment annulaire, montée fixe sous ledit plateau (10) support et formant avec ce dernier une enceinte (E) de protection dans laquelle se déplacent les moyens de support portant les récipients, ladite goulotte présentant une extrémité (61) amont ouverte 20 pour l'entrée des récipients à traiter dans l'enceinte de protection et une extrémité (62) ouverte aval pour la sortie des récipients traités hors de l'enceinte. 2. Dispositif de traitement selon la revendication 1, caractérisé en ce que ladite goulotte (6) fixe est sensiblement sans contact avec ledit 25 plateau (10) support, ledit système de protection comprenant un premier système (11, 12) de chicanes pour faire écran aux rayonnements émis par les émetteurs à la liaison plateau-anneau. 3. Dispositif de traitement selon la revendication 1 ou 2, caractérisé en ce que ledit système de protection comprend un second 30 système (7) de chicanes pour faire écran aux rayonnements susceptibles de passer par les extrémités (61, 62) amont et aval de la goulotte (6). 4. Dispositif de traitement selon l'une des revendications 1 à 3, caractérisé en ce qu'il comprend en outre une première étoile (52) de transfert, pour transférer les récipients (R) à traiter vers les moyens de 35 support (4) en amont de l'extrémité (61) amont, et une deuxième étoile 9 (53) de transfert pour évacuer les récipients traités des moyens de support en aval de l'extrémité (62) aval. 5. Dispositif de traitement selon les revendications 3 et 4, caractérisé en ce que ledit second systèmes de chicane comprend une paroi (7) latérale sensiblement verticale s'étendant depuis la paroi (65) extérieure de la goulotte (6), de part et d'autre des extrémités (61, 62) amont et aval, et entourant les deux étoiles (52, 53) de transfert. 6. Dispositif de traitement selon l'une des revendications 1 à 5, caractérisé en ce que les éléments (10, 11, 12, 6, 7) constitutifs du io système de protection sont réalisés à base de plomb. 7. Dispositif de traitement selon l'une des revendications 1 à 6, caractérisé en ce que ledit émetteur (31) est équipé d'une buse (32) tubulaire, apte à s'étendre sensiblement verticalement sous le plateau (10) support et à délivrer par son extrémité (32a) distale le faisceau 15 d'électrons créé par l'émetteur, chaque poste (2) de traitement comprenant des moyens de montée/descente, agissant sur lesdits moyens (4) support et/ou sur ledit émetteur (31) pour introduire ladite buse dans le récipient, par son ouverture supérieure, ou pour extraire ladite buse du récipient. 20 8. Dispositif de traitement selon la revendication 7, caractérisé en ce que l'émetteur (31) est monté fixe sur le plateau (10), sa buse s'étendant verticalement sous le plateau, les moyens de montée/descente étant aptes à déplacer lesdits moyens (4) de support.