Brevet FR2972356A1 — publié le 20120914

La présente invention concerne un procédé et une installation de stérilisation par bombardement électronique. Une telle installation est par exemple destinée à prendre place dans une ligne de remplissage de récipients, en amont du remplissage proprement dit. Il est connu des installations de stérilisation faisant appel à des traitements à haute température ou des traitements chimiques et notamment au peroxyde d'hydrogène. Ces installations de stérilisation imposent ce-pendant des contraintes importantes notamment en termes de process. Par exemple, l'utilisation d'une haute température entraîne un échauffement des récipients qu'il peut être nécessaire de refroidir avant le remplissage pour ne pas altérer le produit de remplissage. L'utilisation de produits chimiques peut entraîner la nécessité de rincer les récipients avant de les remplir. En outre, l'efficacité du traitement dépend directement de la durée pendant laquelle le récipient est soumis à la haute température ou en contact avec le produit chimique de traitement. L'utilisation de haute température n'est par ail-leurs pas souhaitable avec certains récipients qui risquent de se déformer lors de la stérilisation. Il est apparu depuis quelques années un traite-ment de stérilisation par bombardement électronique consistant à soumettre l'intérieur des récipients à un flux d'électrons au moyen d'un canon à électrons introduit directement dans l'ouverture des récipients. Une installation de stérilisation comporte une plateforme de transport de récipients, la plateforme comportant des canons à électrons, des organes de maintien des récipients en regard des canons à électrons et des moyens de déplacement relatif des canons et des récipients pour intro- duire une extrémité libre des canons dans l'ouverture des récipients. Plus précisément, les canons s'étendent au-dessus des récipients et les moyens de déplacement assurent la montée et la descente des récipients par rapport aux canons. Le traitement électronique se révèle particulièrement efficace tout en limitant les contraintes induites sur le process. Toutefois, l'installation est complexe et encombrante. Un but de l'invention est de fournir un moyen pour résoudre au moins en partie les inconvénients ci-dessus. A cet effet, on prévoit, selon l'invention, un procédé de stérilisation de récipients au moyen d'un canon à électrons, comprenant les étapes d'introduire le canon dans une ouverture du récipient et de commander le bombardement électronique. Le procédé comprend l'étape d'orienter le récipient pour qu'il ait l'ouverture vers le bas avant d'y introduire le canon. L'invention a également pour objet une installa- tion de stérilisation de récipients, comportant une plateforme de transport de récipients, la plateforme comportant des canons à électrons, des organes de maintien des récipients en regard des canons à électrons et des moyens de déplacement relatif des canons et des récipients pour introduire une extrémité libre des canons dans l'ouverture des récipients. Les canons sont orientés vers le haut et les organes de maintien sont disposés au-dessus des canons à électrons. Ainsi, les canons occupent la partie basse de l'installation, ce qui libère la partie haute de l'installation et simplifie l'alimentation des canons en énergie électrique. De plus, dans les installations comportant des moyens de diffusion d'air en flux laminaire, il est souhaitable d'avoir un minimum d'éléments dans la partie haute de l'installation de manière à ne pas per- turber le flux d'air. En outre, la position renversée des récipients facilite l'évacuation des impuretés qui pour-raient se trouver prisonnières des récipients. Dans le cas où un traitement extérieur des récipients est égale- ment réalisé, l'orientation ouverture vers le bas facilite le traitement du fond des récipients. Cet agencement facilite également la réalisation des protections des opérateurs vis-à-vis des électrons. Enfin, le nettoyage et la stérilisation de l'installation sont aussi plus ai- sés. Avantageusement, les canons sont fixes en hauteur et les moyens de déplacement sont agencés pour déplacer en hauteur les organes de maintien par rapport aux canons. Le déplacement des récipients est soumis à moins de contraintes que celui des canons, ces derniers étant notamment connectés à un important câblage. En outre les récipients sont moins lourds que les canons, ce qui simplifie et allège la structure des moyens de déplacement. Selon une caractéristique particulière, l'installation comprend une enceinte à atmosphère contrôlée dans laquelle s'étendent les organes de maintien et les extrémités libres des canons et qui comporte une paroi transversale inférieure traversée de manière étanche par 25 les canons. L'étanchéité de l'enceinte par rapport à l'environnement extérieur est particulièrement simple à réaliser. De préférence, l'installation comprend des moyens 30 d'inclinaison des moyens de maintien autour du canon. Les moyens d'inclinaison permettent de soumettre une plus grande partie du fond du récipient au flux d'électrons en particulier lorsque le fond du récipient comporte un renflement central en saillie vers 35 l'intérieur du récipient. 20 Avantageusement alors, les moyens d'inclinaison sont agencés pour faire osciller un axe longitudinal du récipient de part et d'autre d'un axe central du canon dans un plan perpendiculaire à une trajectoire de dépla- cement des récipients. Les récipients étant transportés côte-à-côte, une oscillation dans un plan perpendiculaire à la direction de déplacement n'entraîne pas de risque d'interférence entre les récipients. D'autres caractéristiques et avantages de l'invention ressortiront à la lecture de la description qui suit de modes de réalisation particuliers non limita-tifs de l'invention. Il sera fait référence aux dessins annexés, parmi lesquels : est une vue en perspective d'une de stérilisation conforme à vue en perspective d'un la figure 1 installation l'invention, la figure 2 est une poste de cette installation, la figure 3 est une vue en perspective d'une 30 35 tête de préhension de cette installation, selon une première orientation extrême des moyens de maintien du récipient, cette vue représente de façon agrandie les têtes de préhension de l'installation des figures 1 et 2, la figure 4 est une vue analogue à la figure 3, selon une deuxième orientation extrême des moyens de maintien du récipient, la figure 5 est une vue en coupe axiale de cette tête de préhension, selon une orientation intermédiaire des moyens de maintien du récipient, la figure 6 est une demi-vue partielle, en coupe axiale, d'une installation conforme à l'invention. L'invention concerne un procédé et une installation de stérilisation de récipients, qui vont maintenant être décrits en référence aux figures. Les récipients 100 comprennent un corps ayant une extrémité obturée par un fond et une extrémité opposée prolongée par un goulot définissant une ouverture. La stérilisation est réalisée au moyen de canons à électrons, connus en eux même, comportant chacun un gé- nérateur 1 prolongé par un émetteur 2. Le procédé comprend les étapes : - d'orienter les récipients pour qu'ils aient l'ouverture vers le bas, - d'introduire l'émetteur 2 de chaque canon 1 dans une ouverture d'un des récipients alors que le canon 1 émet un flux d'électrons. Le procédé est mis en oeuvre au moyen d'une installation de stérilisation de récipients comportant une plateforme 3 de transport des récipients qui est montée pour pivoter sur un bâti non représenté et qui est tan-gente à une plateforme de chargement et à une plateforme de déchargement non représentées mais connues en elles-mêmes. La plateforme 3 a une forme de disque mais seule une portion en couronne de celle-ci a été représentée sur les figures 1 à 5. La plateforme de chargement reçoit les récipients orientés avec leur ouverture vers le haut et est agencée, de façon connue en elle-même, pour retourner les récipients de telle manière qu'ils aient leurs ouvertures vers le bas et pour charger les récipients dans cette orientation sur la plateforme 3. La plateforme de déchargement reçoit les récipients orientés avec leur ouverture vers le bas et est agencée, de façon connue en elle-même, pour retourner les récipients de telle manière qu'ils aient leurs ouvertures vers le haut en vue du rem- plissage ultérieur. La plateforme 3 emporte les canons à électrons qui sont montés sur la plateforme 3 de telle manière que les générateurs 1 s'étendent sous la plateforme 3 tandis que les émetteurs 2 s'étendent verticalement en saillie au-dessus de la plateforme 3. L'alimentation électrique des générateurs 1, comprenant le câblage, est montée au voisinage des générateurs 1 sous la plateforme 3 et est reliée à une source d'alimentation électrique au moyen de connecteurs tournants connus en eux-mêmes. Des organes de maintien 4 des récipients sont montés sur la plateforme 3 en regard des canons à électrons et sont associés à des moyens de déplacement relatif des canons et des récipients pour introduire une extrémité libre des émetteurs 2 des canons dans l'ouverture des récipients. Les organes de maintien 4 sont disposés au-dessus des canons à électrons et comprennent chacun une pince 5 ayant des mâchoires agencées pour enserrer les côtés du goulot, entre une collerette et le corps du récipient, de part et d'autre d'un plan médian du récipient coïncidant avec un plan radial de la plateforme 3. La pince 5 peut être commandée au moyen d'une came fixe par rapport au bâti ou d'un actionneur de type servomoteur ou vérin. Comme les canons sont ici fixes en hauteur, les moyens de déplacement sont agencés pour déplacer en hauteur les organes de maintien 4 par rapport aux canons. Les moyens de déplacement comprennent ici un chariot 6 sur laquelle la pince 5 est montée pour pivoter autour d'un axe 7 horizontal et perpendiculaire au plan radial de la plateforme 3 contenant l'axe du canon correspondant. Le chariot 6 est monté pour coulisser sur deux rails 8 s'étendant verticalement depuis la plateforme 3 et comporte une portion 9, formant écrou mené, engagée sur une vis 10 verticale fixée à un arbre de sortie d'un moteur d'entraînement 11 du chariot 6 le long des rails 8. Le moteur d'entraînement 11 est un moteur pas à pas. Deux actionneurs 12 relient la pince 5 au chariot 6 de part et d'autre de l'axe 7 pour former des moyens d'inclinaison des moyens de maintien 4 autour de l'émetteur 2 du canon de telle manière que les moyens de maintien 4 puissent osciller autour de l'axe 7. Les actionneurs 12 sont des électroaimants à simple effet. Compte tenu de l'orientation de l'axe 7, les moyens de maintien 4 provoquent, en oscillant, une oscillation du récipient 100 de part et d'autre d'un axe central de l'émetteur 2 du canon dans un plan perpendiculaire à une trajectoire de déplacement des récipients. En variante, l'oscillation peut être obtenue par une came linéaire s'étendant le long d'un des rails 8. De préférence, l'installation comprend une en-ceinte 50 dans laquelle s'étend la plateforme 3 et les éléments qu'elle supporte. La plateforme 3 a un bord périphérique qui s'étend en saillie des générateurs 1 et qui est pourvu d'un élément d'étanchéité avec l'enceinte 50. L'élément d'étanchéité est ici constitué d'une structure en chicane coopérant avec une nervure de l'enceinte de manière à former une barrière au cheminement des électrons sous la plateforme 3. De préférence, la couronne est traversée de manière étanche par les émetteurs 2 des canons et la vis 10. La plateforme 3 délimite un compartiment à atmosphère contrôlée au-dessus de la plateforme 3 et un compartiment technique sous la plateforme 3. Le compartiment à atmosphère contrôlée comprend par exemple des moyens de diffusion d'air sous forme de flux laminaire depuis la partie supérieure de l'enceinte et des moyens d'extraction d'air pour éliminer l'ozone et les composants volatiles qui pourraient être produits lors de la stérilisation. De préférence, on assurera un débit de diffusion d'air supérieur au débit d'extraction pour met- tre le compartiment supérieur en légère surpression. Bien entendu, l'invention n'est pas limitée au mode de réalisation décrit mais englobe toute variante entrant dans le champ de l'invention telle que définie par les revendications. En particulier, le retournement peut-être fait sur la plateforme portant les canons. Ceci augmente toutefois l'encombrement de celle-ci. Bien que les canons aient été décrits fixes en hauteur et les moyens de déplacement agencés pour déplacer en hauteur les organes de maintien par rapport aux canons, les canons peuvent être mobiles en hauteur et les moyens de déplacement agencés pour déplacer en hauteur les canons par rapport aux organes de maintien. L'organe de maintien du récipient peut avoir une structure différente de celle décrite et par exemple une pince enserrant le goulot de part et d'autre d'un plan médian du récipient perpendiculaire à un plan radial de la plateforme passant par l'axe du récipient. Il est possible de prévoir une oscillation des moyens de maintien autour d'axes radiaux et/ou d'axes perpendiculaires aux plans radiaux. Le chariot peut avoir une forme en col de cygne, la partie écrou étant la partie inférieure du col de cy- gne et la partie support de pinces étant la partie supérieure du col de cygne. Ceci permet de limiter la longueur de la vis 10. L'enceinte peut être agencée différemment. Les moyens d'étanchéité de type chicane peuvent être rempla- cés par tout moyen d'étanchéité dynamique. L'installation peut être une installation linéaire au lieu d'une installation rotative comme décrit ici. Le système vis 10 - écrou 9 peut être remplacé par un vérin linéaire par exemple électrique. REVENDICATIONS1. Procédé de stérilisation de récipients au moyen d'un canon à électrons (1), comprenant les étapes d'introduire le canon dans une ouverture du récipient et de commander le bombardement électronique, caractérisé en ce qu'il comprend l'étape d'orienter le récipient pour qu'il ait l'ouverture vers le bas avant d'y introduire le canon. 2. Installation de stérilisation de récipients, comportant une plateforme (3) de transport de récipients, la plateforme comportant des canons à électrons (1), des organes de maintien (4) des récipients en regard des canons à électrons et des moyens de déplacement relatif des canons et des récipients pour introduire une extrémité libre des canons dans l'ouverture des récipients, caractérisée en ce que les canons sont orientés vers le haut et les organes de maintien sont disposés au-dessus des canons à électrons. 3. Installation selon la revendication 2, dans laquelle les canons (1) sont fixes en hauteur et les moyens de déplacement (6, 8) sont agencés pour déplacer en hauteur les organes de maintien par rapport aux canons. 4. Installation selon la revendication 3, comprenant une enceinte dans laquelle la plateforme (3) délimite un compartiment à atmosphère contrôlée dans laquelle s'étendent les organes de maintien (4) et les extrémités libres (2) des canons, la plateforme étant traversée de manière étanche par les canons. 5. Installation selon la revendication 2, comprenant des moyens d'inclinaison (12) des moyens de maintien autour du canon. 6. Installation selon la revendication 5, dans laquelle les moyens d'inclinaison (12) sont agencés pourfaire osciller un axe longitudinal du récipient de part et d'autre d'un axe central du canon dans un plan perpendiculaire à une trajectoire de déplacement des récipients. 7. Installation selon la revendication 2, dans laquelle les moyens de déplacement (6, 8) comprennent un chariot (6) qui est monté pour coulisser sur au moins un rail (8) s'étendant verticalement depuis la plateforme et qui supporte les moyens de maintien (4) , les moyens de déplacement comprenant un moteur d'entraînement (11) du chariot le long du rail. 8. Installation selon la revendication 7, dans laquelle les moyens de maintien (4) sont montés pour os-ciller autour d'un axe sensiblement horizontal (7).