WO2009144114A1 - Vorrichtung zum sterilisieren von behältnissen mittels ladungsträgern - Google Patents

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WO2009144114A1
WO2009144114A1 PCT/EP2009/055369 EP2009055369W WO2009144114A1 WO 2009144114 A1 WO2009144114 A1 WO 2009144114A1 EP 2009055369 W EP2009055369 W EP 2009055369W WO 2009144114 A1 WO2009144114 A1 WO 2009144114A1
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gaseous medium
cooling
charge carriers
window
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Eberhard Föll
Jochen Krüger
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    • B65B55/04—Sterilising wrappers or receptacles prior to, or during, packaging
    • B65B55/08—Sterilising wrappers or receptacles prior to, or during, packaging by irradiation

Definitions

  • the present invention relates to a device for sterilizing containers, more precisely for sterilizing containers before they are filled.
  • the inner wall of containers to be filled or bottles should be sterilized by the device according to the invention.
  • Various devices and methods for sterilizing containers are known from the prior art.
  • WO 2007/145561 A1 describes a method for sterilizing containers.
  • the container is divided into two areas to be sterilized and these two areas are sterilized by electron beam device in both areas.
  • WO 97/07024 describes a method for sterilizing product containers.
  • an electron emitter is equipped as a tube and the sterilization is achieved by an electron beam.
  • DE 101 34 037 A1 describes an apparatus and a method for plasma sterilization.
  • EP 1 120 121 A2 describes an apparatus for sterilizing containers by means of ultraviolet light.
  • DE 198 82 252 Tl a technique for internal sterilization of a container by means of electrons is known.
  • an electron beam source is provided which directs radiation from outside into the interior of the container.
  • the devices described here which are guided into the interior of a container, for example through the mouth, in order subsequently to sterilize the inner wall, however, various problems arise, in particular with regard to heating.
  • a device for sterilizing containers has a treatment head which has an exit window through which charge carriers can pass. Furthermore, the device has a charge carrier generation source which generates charge carriers and an acceleration device arranged above the exit window, which accelerates the charge carriers in the direction of the exit window. Furthermore, the device has a cooling device for cooling the exit window. According to the invention, the cooling device has a feed opening for a particularly gaseous medium, which is arranged below the exit window and the gaseous medium directed at least partially from below onto the exit window.
  • An arrangement of the acceleration device above the exit window is understood to mean that in a usual operation in which the device is guided from above through the mouth of a container into its interior, the acceleration device is provided above the exit window. If, in other arrangements, the device is inserted from below into the container, the acceleration device would accordingly be below the
  • Exit window arranged.
  • the acceleration device is arranged on one side of the exit window and the feed opening on a side opposite to the exit window.
  • the exit window or a plane of the exit window between the feed opening and the accelerator is arranged.
  • the cooling device or the feed opening is arranged in the same area in which there are also the charge carriers which have passed through the exit window.
  • the gaseous medium has at least one flow direction which does not run in the plane of the exit window but hits it at least obliquely from below.
  • a flow device of the gaseous medium also has a component which is perpendicular to the exit window.
  • the cross section of the treatment head is created such that the treatment head through the mouth of the container is feasible and accelerating means accelerates the charge carriers such that the charge carriers occurring from the exit window can be directed to an inner wall of the container.
  • the charge carriers are electrons.
  • the gaseous medium is selected from a group of gaseous media containing air, helium, nitrogen, argon, carbon dioxide, mixtures thereof, or the like.
  • the exit window and the acceleration device are preferably arranged within a housing and this housing is provided such that it can be guided through the mouth of the container.
  • the device has an inner housing, within which preferably the acceleration device is accommodated and an outer housing which surrounds this inner housing.
  • a space extending up to the treatment head is formed between the outer housing and the inner housing, through which the gaseous medium can be guided for cooling the exit window.
  • the cooling medium is preferably performed in the space formed substantially circumferentially between the inner housing and the outer housing.
  • the cooling device has at least one feed tube for the gaseous medium, which extends at least partially and preferably substantially completely below the outlet window. In this way, the gaseous medium is first directed into an area which lies below the exit window and then directed from below onto the exit window. In this way, it is possible to cool the entire area of the exit window and in particular to avoid that central areas are cooled less than other areas.
  • the feed tube has a rectilinear section.
  • this rectilinear portion extends substantially vertically downwardly from the treatment head. In this way it is prevented that the feed tube interferes with the introduction of the device into the containers.
  • the ⁇ u216rohr on a curved portion is substantially U-shaped in this area, i. the gaseous medium is deflected by a predetermined angle in this curved distance, which is between 100 ° and 200 ° preferably between 130 ° and 190 °, more preferably between 140 ° and 180 ° and particularly preferably between 150 ° and 180 °.
  • the feed tube extends at least in sections in a longitudinal direction of the device. In this way, one is particularly convenient Guiding the device and thus the pipe down possible.
  • the tube connects to the space formed between the inner housing and the outer housing. This means that the gaseous medium which passes through the room is guided substantially completely into one or more feed tubes.
  • an outer wall of the feed tube is located farther inward in a radial direction of the device than an outer wall of the outer housing.
  • the device has a plurality of supply pipes for the gaseous medium.
  • these multiple feed tubes are preferably distributed substantially uniformly in the circumferential direction and thus act on the outlet window from several sides with the gaseous medium.
  • at least one cooling tube is made of a metal and preferably a stainless steel such as stainless steel. In this way, the cooling tubes can withstand high temperatures.
  • the outer housing of the device is made of stainless steel or stainless steel.
  • the inner tube of the tube is formed in a preferred embodiment of titanium.
  • the exit window particularly preferably consists of a titanium foil.
  • the device has a ring closing off the space from which at least one feed tube protrudes. In this way it is achieved that the medium completely through the Feeding tube is guided and thus a particularly efficient cooling of the exit window is achieved.
  • the present invention is further directed to an arrangement for treating containers with a plurality of devices of the type described above.
  • the arrangement has a displacement device, which shifts the containers in the longitudinal direction of the containers relative to the devices.
  • the dargillon arrangement is preferably arranged between an expansion device for the containers and a device for filling the containers.
  • the present invention is further directed to a method for sterilizing containers, wherein in a device of the type described above for sterilizing containers, charge carriers are generated and accelerated in the direction of an exit window which is arranged on a treatment head and wherein the exit window is cooled by a cooling device becomes.
  • a cooling device directs the gaseous medium at least partially from below onto the exit window via a gaseous medium feed opening arranged below the exit window.
  • the gaseous medium flows through an at least partially disposed below the exit window feed tube.
  • the gaseous medium at least partially flows around the inner housing, in which the outlet window is arranged.
  • the device for sterilization is introduced into the interior of the container to be sterilized in order to sterilize the inner wall of the container.
  • the device is introduced through an opening of the container in this.
  • the device is also moved during the sterilization process relative to the container in the longitudinal direction, wherein both the device and the container can be moved.
  • Fig. 1 is a schematic representation of a part of a device according to the invention.
  • FIG. 2 shows a detailed view of a cooling device for the device from FIG. 1.
  • FIG. 1 shows a detail of a device 1 according to the invention for sterilizing containers.
  • this device 1 has a treatment head designated in its entirety by 5, on which an exit window 8 is provided, via which an electron beam can exit.
  • the electrons are first generated, for example, with the aid of a tungsten cathode. These electrons are then accelerated via an acceleration device 6 (not shown in detail).
  • punctiform or planar electron sources can be used as the electron generation source.
  • the device 1 for sterilizing containers has a Outer housing 16 and an inner housing 20. In the case of the embodiment shown in FIG. 1, these two housings are each formed with a substantially circular cross-section.
  • the device is double-walled, wherein between the outer housing 16 and the inner housing 20, a circumferential gap 22 is formed along which in particular air or other gaseous medium or optionally also a liquid medium can be performed.
  • a circumferential gap it would also be possible that a plurality of channels is provided, which extend in particular the longitudinal direction L of the device.
  • This cooling device 30 here has a plurality of cooling tubes 34, which initially extend in the longitudinal direction L and are then configured over a curved section such that the gaseous medium M can be directed from below onto the appearance window 8 for its cooling through an opening 32 , By means of this embodiment, it is achieved that, in particular, a central region of the exit window 8 is cooled satisfactorily.
  • the gas jet M is directed to the exit window 8 during operation of the device, but it is also possible that the gas flow is conducted in the period to the exit window in which the device is not active or the radiation source is not active. In this way it can be prevented that the exiting electron beam is influenced by the air flow. It should be noted that the gas flow to Cooling of the exit window is used and in particular not for guiding the electron beam.
  • the beam current in the case of an optimally selected acceleration voltage is the determining factor in order to generate the correspondingly necessary dose in the container in as short a time as possible.
  • this jet current leads to losses in the exit window 8, which, depending on the design of this exit window 8, sooner or later also limit the maximum beam power of the electron beam unit or device 1.
  • gas or liquid cooling With the described air, gas or liquid cooling, however, the necessary cooling of the exit window can be ensured.
  • the number of jet units minimized or the cycle time can be increased. It would also be possible, the scattering geometry in the atmosphere d. H. outside the exit window 8 to improve.
  • the electrons are accelerated to energy in a range of 100 keV-200 keV, preferably between 120 keV and 180 keV, and preferably 130 keV and 170 keV.
  • deflecting means which deflect the electron beam within the inner housing 20 in a radial direction.
  • the inner housing 20 in the region of the treatment head have a conically widened end portion. Through this end portion, it is possible to direct the electron beams at a relatively high angle.
  • distance body may be provided, which prevent contacts between the inner housing and the outer housing and cause thermal insulation.
  • the spacer body are electrically insulated.
  • the exit window 8 lies in a plane which is indicated by the dashed line E and is perpendicular to the plane of the figure.
  • the exit window it would also be possible for the exit window to be arched and, in particular, to be curved inward.
  • FIG. 2 shows a more detailed illustration of a part of a cooling device 30 according to the invention.
  • reference numeral 28 refers to a cover which can be arranged at the lower end of the device 1 shown in FIG. From these covers 28, which substantially covers the gap 22, three cooling tubes 34 extend here.
  • These cooling tubes 34 have a first portion 34a extending in the longitudinal direction L of the device, a second curved portion 34b and a third in turn rectilinear extending portion 34c, which causes that via an outlet opening 32 of the air or gas flow is directed obliquely from below onto the exit window 8.
  • the curved portion 34 causes a curvature of between 100 ° and 180 °, preferably between 100 ° and 170 ° and more preferably between 130 ° and 170 °.
  • three such cooling tubes 34 are shown, which are evenly distributed over the outer periphery of the ring 28 and lid. It would also be possible, however use different number of cooling tubes and also the curvatures of individual cooling tubes 34 in the area 34b could differ from each other.

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Abstract

Eine Vorrichtung (1) zum Sterilisieren von Behältnissen (10) mit einem Behandlungskopf (5), der ein Austrittsfenster (8) aufweist, durch welches hindurch Ladungsträger hindurchtreten können, mit einer Ladungsträgererzeugungsquelle, die Ladungsträger erzeugt und einer oberhalb des Austrittsfensters angeordneten Beschleunigungseinrichtung (6), welche die Ladungsträger in Richtung des Austrittsfensters (8) beschleunigt und mit einer Kühleinrichtung (30) zum Kühlen des Austrittsfensters. Erfindungsgemäß weist die Kühleinrichtung (30) eine Zuführungsöffnung (32) für ein gasförmiges Medium auf, welche unterhalb des Austrittsfensters (8) angeordnet ist und das gasförmige Medium wenigstens teilweise von unten auf das Austrittsfenster (8) richtet.

Description

Vorrichtung zum Sterilisieren von Behältnissen mittels
Ladungsträgem
Beschreibung
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Sterilisieren von Behältnissen, genauer gesagt zum Sterilisieren von Behältnissen vor deren Abfüllung. Insbesondere soll durch die erfindungsgemäße Vorrichtung die Innenwandung von zu befüllenden Behältnissen bzw. von Flaschen sterilisiert werden. Aus dem Stand der Technik sind diverse Vorrichtungen und Verfahren zum Sterilisieren von Behältnissen bekannt.
Die WO 2007/145561 Al beschreibt ein Verfahren zum Sterilisieren von Behältern. Dabei wird das Behältnis in zwei zu sterilisierende Bereiche aufgeteilt und diese beiden Bereiche werden durch Elektronenstrahlvorrichtung in beiden Bereichen sterilisiert.
Aus der WO 2007/095205 A2 ist ein Elektronenstrahler bekannt, der durch die Mündung eines Behältnisses in dessen Inneres einführbar ist.
Die WO 97/07024 beschreibt ein Verfahren zum Sterilisieren von Produktbehältern. Dabei ist ein Elektronenstrahler als Röhre ausgestattet und die Sterilisation wird durch ein Elektronenbündel erreicht. Die DE 101 34 037 Al beschreibt eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Plasmasterilisation. Die EP 1 120 121 A2 beschreibt eine Vorrichtung zum Sterilisieren von Behältern mittels ultravioletten Lichts. Aus der DE 198 82 252 Tl ist eine Technik zu Innensterilisation eines Behälters mittels Elektronen bekannt. Dabei ist eine Elektronenstrahlquelle vorgesehen, die Strahlung von außerhalb in das Innere des Behältnisses richtet. Bei den hier beschriebenen Vorrichtungen, welche in das Innere eines Behältnisses, beispielsweise durch die Mündung geführt werden, um anschließend die Innenwandung zu sterilisieren, treten jedoch diverse Probleme insbesondere hinsichtlich der Erwärmung auf.
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Verfügung zu stellen, welche eine effiziente Sterilisation auch bei hohen Leistungen ermöglichen.
Dies wird erfindungsgemäß durch eine Vorrichtung nach Anspruch 1 und einem. Verfahren nach Anspruch 13 erreicht. Vorteilhafte Ausführungsformen und Weiterbildungen sind Gegenstand der Unteransprüche.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zum Sterilisieren von Behältnissen weist einen Behandlungskopf auf, der ein Austrittsfenster aufweist, durch welches hindurch Ladungsträger treten können. Weiterhin weist die Vorrichtung eine Ladungsträgererzeugungsquelle, die Ladungsträger erzeugt und eine oberhalb des Austrittsfensters angeordnete Beschleunigungseinrichtung auf, welche die Ladungsträger in Richtung des Austrittsfensters beschleunigt. Weiterhin weist die Vorrichtung eine Kühleinrichtung zum Kühlen des Austrittsfensters auf. Erfindungsgemäß weist die Kühleinrichtung eine Zuführungsöffnung für ein insbesondere gasförmiges Medium auf, welche unterhalb des Austrittsfensters angeordnet ist und das gasförmige Medium wenigstens teilweise von unten auf das Austrittsfenster richtet.
Unter einer Anordnung der Beschleunigungseinrichtung oberhalb des Austrittsfensters wird verstanden, dass in einem üblichen Betrieb, in dem die Vorrichtung von oben durch die Mündung eines Behältnisses hindurch in dessen Inneres geführt wird die Beschleunigungseinrichtung oberhalb des Austrittsfensters vorgesehen ist. Falls bei anderen Anordnungen die Vorrichtung von unten in das Behältnis eingeführt wird, wäre entsprechend die Beschleunigungseinrichtung unterhalb des
Austrittsfensters angeordnet. Es wird jedoch erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass die Beschleunigungseinrichtung auf einer Seite des Austrittsfensters angeordnet ist und die Zuführungsöffnung auf einer bezüglich des Austrittsfensters gegenüberliegenden Seite.
Damit ist das Austrittsfenster bzw. eine Ebene des Austrittsfensters zwischen der Zuführungsöffnung und der Beschleunigungseinrichtung angeordnet. Auf diese Weise ist die Kühleinrichtung bzw. die Zuführungsöffnung in demselben Bereich angeordnet, in dem auch die Ladungsträger vorhanden sind, welche durch das Austrittsfenster hindurchgetreten sind.
Unter einem Richten des gasförmigen Mediums teilweise von unten wird verstanden, dass das gasförmige Medium wenigstens eine Strömungsrichtung aufweist, welche nicht in der Ebene des Austrittsfensters verläuft sondern diese zumindest schräg von unten trifft. Damit weist eine Strömungseinrichtung des gasförmigen Mediums auch eine Komponente auf, welche senkrecht zu dem Austrittsfenster steht. Bevorzugt ist der Querschnitt des Behandlungskopfes derart geschaffen, dass der Behandlungskopf durch die Mündung des Behältnisses durchführbar ist und Beschleunigungseinrichtung beschleunigt die Ladungsträger derart, dass die aus dem Austrittsfenster auftretenden Ladungsträger auf eine Innenwandung des Behältnisses richtbar sind. Bevorzugt handelt es sich bei den Ladungsträgern um Elektronen.
In diesem Zusammenhang wird auf die noch nicht offengelegte Europäische Patentanmeldung Nr. 07 007 977.7 der Anmelderin hingewiesen, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Bezugnahme vollständig zum Offenbarungsgehalt auch der vorliegenden Anmeldung gemacht wird.
Vorzugsweise ist das gasförmige Medium aus einer Gruppe von gasförmigen Medien ausgewählt, welche Luft, Helium, Stickstoff, Argon, Kohlendioxyd, Mischungen hieraus oder dergleichen enthält. Das Austrittsfenster und die Beschleunigungseinrichtung sind bevorzugt innerhalb eines Gehäuses angeordnet und dieses Gehäuse ist derart geschaffen, dass es durch die Mündung des Behältnisses führbar ist.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung ein Innengehäuse auf, innerhalb dessen bevorzugt die Beschleunigungseinrichtung aufgenommen ist sowie ein Außengehäuse, welches dieses Innengehäuse umgibt. Vorzugsweise wird zwischen dem Außengehäuse und dem Innengehäuse ein sich bis zu dem Behandlungskopf erstreckender Raum gebildet, durch den das gasförmige Medium zum Abkühlen des Austrittsfensters führbar ist. Damit wird das Kühlmedium bevorzugt in dem im Wesentlichen umfänglich zwischen dem Innengehäuse und dem Außengehäuse gebildeten Raum geführt. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Kühleinrichtung wenigstens ein Zuführrohr für das gasförmige Medium auf, welches wenigstens teilweise und bevorzugt im Wesentlichen vollständig unterhalb des Austrittsfensters verläuft. Auf diese Weise wird das gasförmige Medium zunächst in einen Bereich gelenkt, der unterhalb des Austrittsfensters liegt und anschließend von unten auf das Austrittsfenster gerichtet. Auf diese Weise ist es möglich, den gesamten Bereich des Austrittsfensters zu kühlen und insbesondere zu vermeiden, dass zentrale Bereiche weniger gekühlt werden als andere Bereiche.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist das Zuführrohr einen geradlinig verlaufenden Abschnitt auf. Vorzugsweise erstreckt sich dieser geradlinig verlaufende Abschnitt im Wesentlichen vertikal nach unten ausgehend von dem Behandlungskopf. Auf diese Weise wird verhindert, dass das Zuführrohr bei der Einführung der Vorrichtung in die Behältnisse stört.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist das ∑uführrohr einen gekrümmten Abschnitt auf. Vorzugsweise ist das Zuführrohr in diesem Bereich im Wesentlichen U-förmig gekrümmt, d.h. das gasförmige Medium wird um einen vorgegebenen Winkel in diesem gekrümmten Abstand umgelenkt, der zwischen 100° und 200° bevorzugt zwischen 130° und 190°, besonders bevorzugt zwischen 140° und 180° und besonders bevorzugt zwischen 150° und 180° liegt.
Vorzugsweise erstreckt sich wie oben erwähnt das Zuführrohr wenigstens abschnittsweise in einer Längsrichtung der Vorrichtung. Auf diese Weise ist besonders bequem eine Führung der Vorrichtung und damit des Rohrs nach unten möglich .
Vorzugsweise schließt sich das Rohr an den zwischen dem Innengehäuse und dem Außengehäuse gebildeten Raum an. Dies bedeutet, dass das gasförmige Medium, welches durch den Raum gelangt, im Wesentlichen vollständig in ein oder mehrere Zuführrohre geführt wird.
Vorzugsweise liegt eine Außenwandung des Zuführrohres in einer radialen Richtung der Vorrichtung weiter innen als eine Außenwandung des Außengehäuses.
Vorzugsweise weist die Vorrichtung mehrere Zuführrohre für das gasförmige Medium auf. Dabei sind bevorzugt diese mehreren Zuführrohre in Umfangsrichtung im Wesentlichen gleichmäßig verteilt und beaufschlagen damit das Austrittsfenster von mehreren Seiten mit dem gasförmigen Medium. Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform ist wenigstens ein Kühlrohr aus einem Metall und bevorzugt einem Edelstahl wie beispielsweise Niro gefertigt. Auf diese Weise können die Kühlrohre auch hohen Temperaturen widerstehen. Vorzugsweise ist auch das Außengehäuse der Vorrichtung aus Edelstahl bzw. Niro gebildet. Das Innenrohr des Rohres ist bei einer bevorzugten Ausführungsform aus Titan gebildet. Das Austrittsfenster besteht besonders bevorzugt aus einer Titanfolie.
Bei einer weiteren vorteilhaften Ausführungsform weist die Vorrichtung einen den Raum nach unten abschließenden Ring auf, aus dem wenigstens ein Zuführrohr herausragt. Auf diese Weise wird erreicht, dass das Medium vollständig durch das Zuführrohr geführt wird und damit eine besonders effiziente Kühlung des Austrittsfensters erreicht wird.
Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf eine Anordnung zum Behandeln von Behältnissen mit einer Vielzahl von Vorrichtungen der oben beschriebenen Art gerichtet. Bevorzugt weist die Anordnung eine Verschiebeinrichtung auf, welche die Behältnisse in der Längsrichtung der Behältnisse gegenüber den Vorrichtungen verschiebt. Weiterhin ist vorzugsweise die dargstellte Anordnung zwischen einer Expansionsvorrichtung für die Behältnisse und einer Einrichtung zum Befüllen der Behältnisse angeordnet.
Die vorliegende Erfindung ist weiterhin auf ein Verfahren zum Sterilisieren von Behältnissen gerichtet, wobei in einer Vorrichtung der oben beschriebenen Art zum Sterilisieren von Behältnissen Ladungsträger erzeugt und in Richtung eines Austrittsfensters, welches an einem Behandlungskopf angeordnet ist beschleunigt werden und wobei das Austrittsfenster mit einer Kühleinrichtung gekühlt wird. Vorzugsweise richtet eine Kühleinrichtung über eine Zuführungsöffnung für ein gasförmiges Medium, welche unterhalb des Austrittsfensters angeordnet ist, das gasförmige Medium wenigstens teilweise von unten auf das Austrittsfenster .
Vorzugsweise strömt das gasförmige Medium durch ein wenigstens teilweise unterhalb des Austrittsfensters angeordnetes Zuführrohr. Bei einem weiteren bevorzugten Verfahren umströmt das gasförmige Medium wenigstens abschnittsweise das Innengehäuse, in dem das Austrittsfenster angeordnet ist. Vorzugsweise wird die Vorrichtung zum Sterilisieren in das Innere des zu sterilisierenden Behältnisses eingeführt, um die Innenwandung des Behältnisses zu sterilisieren. Bevorzugt wird dabei die Vorrichtung durch eine Mündung des Behältnisses in dieses eingeführt. Vorzugsweise wird auch die Vorrichtung während des Sterilisationsvorgangs gegenüber dem Behältnis in dessen Längsrichtung bewegt, wobei sowohl die Vorrichtung als auch das Behältnis bewegt werden können.
Weitere Vorteile und Ausführungs formen ergeben sich aus den beigefügten Zeichnungen:
Darin zeigen:
Fig. 1 Eine schematische Darstellung eines Teils einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, und
Fig. 2 Eine Detailansicht einer Kühleinrichtung für die Vorrichtung aus Fig. 1.
Fig. 1 zeigt eine ausschnittsweise Darstellung einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 zum sterilisieren von Behältnissen. Diese Vorrichtung 1 weist an ihrem unteren Ende einen in seiner Gesamtheit mit 5 bezeichneten Behandlungskopf auf, an dem ein Austrittsfenster 8 vorgesehen ist, über welches ein Elektronenstrahl austreten kann. Dabei werden, wie im Stand der Technik üblich, zunächst beispielsweise mit Hilfe einer Wolframkatode die Elektronen erzeugt. Diese Elektronen werden anschließend über eine (nicht im Detail gezeigte) Beschleunigungseinrichtung 6 beschleunigt. Als Elektronenerzeugungsquelle können dabei punktförmige oder auch flächenförmige Elektronenquellen verwendet werden. Die Vorrichtung 1 zum Sterilisieren von Behältnissen weist ein Außengehäuse 16 und ein Innengehäuse 20 auf. Diese beiden Gehäuse sind dabei bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform jeweils mit im Wesentlichen kreisförmigen Querschnitt ausgebildet. Auf diese Weise ist die Vorrichtung doppelwandig ausgeführt, wobei zwischen dem Außengehäuse 16 und dem Innengehäuse 20 ein umlaufender Spalt 22 gebildet wird, entlang dessen insbesondere Luft oder auch ein anderes gasförmiges Medium oder gegebenenfalls auch ein flüssiges Medium geführt werden kann. Anstelle eines umlaufenden Spalts wäre es jedoch auch möglich, dass eine Vielzahl von Kanälen vorgesehen ist, die sich insbesondere der Längsrichtung L der Vorrichtung erstrecken.
An diese Kanäle bzw. den Luftspalt 22 schließt sich eine in ihrer Gesamtheit mit 30 bezeichnete Kühleinrichtung an. Diese Kühleinrichtung 30 weist hier mehrere Kühlrohre 34 auf, welche sich zunächst in der Längsrichtung L erstrecken und anschließend über einen gekrümmten Abschnitt derart ausgestaltet sind, dass durch eine Öffnung 32 das gasförmige Medium M von unten her auf das Auftrittsfenster 8 zu dessen Kühlung gerichtet werden kann. Durch diese Ausgestaltung wird erreicht, dass insbesondere auch ein zentraler Bereich des Austrittsfensters 8 zufrieden stellend gekühlt wird.
Dabei ist es möglich, dass der Gasstrahl M während des Betriebs der Vorrichtung auf das Austrittsfenster 8 gerichtet wird, es ist jedoch auch möglich, dass der Gasstrom in dem Zeitraum an das Austrittsfenster geführt wird, in dem die Vorrichtung nicht aktiv ist bzw. die Strahlungsquelle nicht aktiv ist. Auf diese Weise kann verhindert werden, dass der austretende Elektronenstrahl durch den Luftstrom beeinflusst wird. Es wird dabei darauf hingewiesen, dass der Gasstrom zum Kühlen des Austrittsfensters dient und insbesondere nicht zum Führen des Elektronenstrahls.
Grundsätzlich ist der Strahlstrom im Falle einer optimal gewählten Beschleunigungsspannung der maßgebenende Faktor, um in möglichst kurzer Zeit die entsprechend notwendige Dosis im Behältnis zu erzeugen. Dieser Strahlstrom führt jedoch in dem Austrittsfenster 8 zu Verlusten, die je nach Ausführung dieses Austrittsfensters 8 früher oder später auch die maximale Strahlleistung der Elektronenstrahleinheit bzw. der Vorrichtung 1 begrenzen. Mit der beschriebenen Luft-, Gasoder Flüssigkeitskühlung kann jedoch auch die notwendige Kühlung des Austrittsfensters gewährleistet werden. Mit anderen Worten soll, um den maximal möglichen Ξtrahlstrom zu erreichen d. h. den maximal möglichen Durchsatz, die Anzahl der Strahleinheiten minimiert bzw. die Taktzeit erhöht werden. Auch wäre es möglich, die Streugeometrie an der Atmosphäre d. h. außerhalb des Austrittsfensters 8 zu verbessern.
Die Elektronen werden auf Energie in einen Bereich von 100 keV - 200 keV vorzugsweise zwischen 120 keV und 180 keV und vorzugsweise 130 keV und 170 keV beschleunigt.
Im Inneren der Vorrichtung bzw. im Inneren des Innengehäuses bzw. Innenrohres 20 können Ablenkeinrichtungen vorgesehen sein, welche den Elektronenstrahl innerhalb des Innengehäuses 20 in einer radialen Richtung ablenken. Dabei kann beispielsweise das Innengehäuse 20 im Bereich des Behandlungskopfes einen sich kegelförmig erweiterten Endabschnitt aufweisen. Durch diesen Endabschnitt ist es möglich, die Elektronenstrahlen unter einem relativ hohen Winkel zu lenken. Zusätzlich können zwischen dem Innengehäuse 20 und dem Außengehäuse 16 Abstands körper vorgesehen sein, welche Kontakte zwischen dem Innengehäuse und dem Außengehäuse verhindern und eine thermische Isolierung bewirken. Vorzugsweise sind auch die Abstandskörper elektrisch isoliert.
Bei der in Fig. 1 gezeigten Ausführungsform liegt das Austrittsfenster 8 in einer Ebene, welche durch die gestrichelte Linie E angedeutet ist und senkrecht zur Figurenebene steht. Es wäre jedoch auch möglich, dass das Austrittsfenster gewölbt und insbesondere nach innen gewölbt ist.
Fig. 2 zeigt eine detailliertere Darstellung eines Teils einer erfindungsgemäßen Kühleinrichtung 30. Dabei bezieht sich das Bezugszeichen 28 auf einen Deckel, der an dem unteren Ende der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung 1 angeordnet werden kann. Aus diesen Deckel 28, der den Spalt 22 im Wesentlichen abdeckt, erstrecken sich hier drei Kühlrohre 34. Diese Kühlrohre 34 weisen einen ersten Abschnitt 34a auf, der sich in der Längsrichtung L der Vorrichtung erstreckt, einen zweiten gekrümmten Abschnitt 34b sowie einen dritten wiederum geradlinig verlaufenden Abschnitt 34c, der bewirkt, dass über eine Austrittsöffnung 32 der Luft- bzw. Gasstrom schräg von unten auf das Austrittsfenster 8 gerichtet wird. Der gekrümmte Abschnitt 34 bewirkt dabei eine Krümmung um zwischen 100° und 180°, bevorzugt zwischen 100° und 170° und besonders bevorzugt zwischen 130° und 170°. Bei der in Fig. 2 gezeigten Ausführungsform sind drei derartige Kühlrohre 34 gezeigt, die gleichmäßig über den Außenumfang des Rings 28 bzw. Deckels verteilt sind. Es wäre jedoch auch möglich, eine andere Anzahl von Kühlrohren zu verwenden und auch die Krümmungen einzelner Kühlrohre 34 in dem Bereich 34b könnten sich voneinander unterscheiden.
Sämtliche in den Anmeldungsunterlagen offenbarten Merkmale werden als erfindungswesentlich beansprucht, sofern sie einzeln oder in Kombination gegenüber dem Stand der Technik neu sind.

Claims

Patentansprüche
1. Vorrichtung (1) zum Sterilisieren von Behältnissen (10) mit einem Behandlungskopf (5), der ein Austrittsfenster
(8) aufweist, durch welches hindurch Ladungsträger treten können, mit einer Ladungsträgererzeugungsquelle, die Ladungsträger erzeugt, mit einer oberhalb des Austrittsfensters (8) angeordneten
Beschleunigungseinrichtung (6) welche die Ladungsträger in Richtung des Austrittsfensters (8) beschleunigt und mit einer Kühleinrichtung (30) zum Kühlen des Austrittsfensters, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (30) eine Zuführungsöffnung (32) für ein insbesondere gasförmiges Medium aufweist, welche unterhalb des Austrittsfensters (8) angeordnet ist und das insbesondere gasförmige Medium wenigstens teilweise von unten auf das Austrittsfenster (8) richtet.
2. Vorrichtung (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) ein Innengehäuse (20) aufweist, innerhalb dessen die Beschleunigungseinrichtung (6) aufgenommen ist sowie ein Außengehäuse (16), welches dieses Innengehäuse (20) umgibt.
3. Vorrichtung (1) nach Anspruch 2 dadurch gekennzeichnet, dass zwischen dem Außengehäuse (16) und dem Innengehäuse
(20) ein sich bis zu dem Behandlungskopf (5) erstreckender Raum (22) gebildet wird, durch den das gasförmige Medium zum Kühlen des Austrittsfensters (8) führbar ist.
4. Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung (30) wenigstens ein Zuführrohr (34) für das gasförmige Medium aufweist, welches wenigstens teilweise unterhalb des Austrittsfensters (8) verläuft.
5. Vorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Zuführrohr (34) einen geradlinig verlaufenden Abschnitt (34a) aufweist.
6. Vorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Zuführrohr (34} einen gekrümmten Abschnitt (34b) aufweist.
7. Vorrichtung (!) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das sich das Zuführrohr (34) wenigstens abschnittsweise in einer Längsrichtung (L) der Vorrichtung (1) erstreckt.
8. Vorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass sich das Zuführrohr (34) an den Raum (22) anschließt.
9. Vorrichtung (1) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) mehrere Zuführrohre (34) aufweist.
10. Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche 4 - 9 dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Kühlrohr (34) aus einem Metall und bevorzugt aus einem rostfreien Stahl gefertigt ist.
11. Vorrichtung (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche 4 - 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (1) einen den Raum abschließenden Ring (28) aufweist, aus dem wenigstens ein Zuführrohr (34) herausragt.
12. Anordnung (40) zum Behandeln von Behältnissen mit einer Vielzahl von Vorrichtungen (1) nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche.
13. Verfahren zum Sterilisieren von Behältnissen, wobei in einer Vorrichtung (1) zum Sterilisieren von Behältnissen Ladungsträger erzeugt und in Richtung eines Austrittfensters (8), welches in einem Behandlungskopf
(5) angeordnet ist, beschleunigt werden, wobei das Austrittsfenster mit einer Kühleinrichtung (30) gekühlt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Kühleinrichtung
(30) über eine Zuführungsöffnung (32) für ein gasförmiges Medium, welche unterhalb des Austrittsfensters (8) angeordnet ist, das gasförmige Medium wenigstens teilweise von unten auf das Austrittsfenster (8) richtet.
14. Verfahren nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das gasförmige Medium durch ein unter dem Austrittsfenster (8) angeordnetes Zuführrohr (34) strömt.
15. Verfahren nach wenigstens einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das gasförmige Medium wenigstens abschnittsweise ein Innengehäuse (20) , in dem das Austrittsfenster (8) angeordnet ist, umströmt.
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