利用x光射束監(jiān)控為容器消毒的裝置和方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種為容器和特別是人工材料容器消毒的裝置和方法。由現(xiàn)有技術(shù)中已知的是，在填充之前要為容器消毒，特別是在用特別的敏感飲料填充時(shí)。為了消毒已知了各種做法，例如施加像過乙酸或過氧化氫這樣的消毒劑。然而，近來人們想要抵制這類化學(xué)物品的使用。
【背景技術(shù)】
[0002]然而，一般來說為容器消毒，其中，容器在下面不僅理解為制成的容器、如人工材料容器或玻璃瓶，而且還理解為要膨脹成瓶子的人工材料型坯，除了真正的填充過程之外還指特別是在無菌填充設(shè)備中的中心流程步驟。在借助于射束、特別是電子射束為容器殺菌時(shí)，一方面處理、也就是對(duì)每個(gè)單個(gè)容器的消毒作用的安全性是重要的。然而，另一個(gè)重要的準(zhǔn)則還有設(shè)備上的操作人員和工作人員的安全性，特別是因?yàn)樵谑┘永珉娮由涫鴷r(shí)，出現(xiàn)不希望出現(xiàn)的負(fù)效應(yīng)、如X光射束。
[0003]在用高能量的電子照射容器時(shí)，正如所提及的那樣，還出現(xiàn)X光射束這種不希望出現(xiàn)的負(fù)效應(yīng)。為了針對(duì)這種輻射保護(hù)機(jī)器周圍的人員還有電子組件，通常安放由厚度足夠的材料制成的屏蔽。對(duì)于具有范圍在150KeV內(nèi)的能量的電子射束來說，為了屏蔽X光射束需要厚度為5到12_的鉛壁(這也與電流強(qiáng)度有關(guān))。作為替選，也能夠使用另一種材料、例如鋼，然而鋼的屏蔽效果明顯更小，從而使得壁厚要設(shè)計(jì)得相應(yīng)地更厚。
[0004]整個(gè)設(shè)備必須如下地屏蔽，即在所限定的輻射參數(shù)的情況下和設(shè)備的按規(guī)定運(yùn)行的、也就是正常的運(yùn)行的情況下，在設(shè)備以外的任何位置上都不能出現(xiàn)高于I ySv/h的殘余輻射。然而，例如當(dāng)多個(gè)輻射器中的一個(gè)或有問題，或者被錯(cuò)誤地驅(qū)控，從而產(chǎn)生增強(qiáng)的輻射時(shí)，也能夠出現(xiàn)干擾情況。為了確保能夠按規(guī)定或者“正常地”運(yùn)行，使用探測器或者傳感器設(shè)備。由現(xiàn)有技術(shù)中已知了一種通過X光射束探測器監(jiān)控輻射的方法。
[0005]這些傳感器設(shè)備或者說輻射探測器必須可靠地工作很長的運(yùn)行時(shí)間，因?yàn)樗鼈冏罱K要監(jiān)控機(jī)器的輻射安全性，并且在緊急情況下引入緊急關(guān)閉。在正常運(yùn)行時(shí)，通常不會(huì)出現(xiàn)輻射過強(qiáng)的情況，從而傳感器會(huì)經(jīng)過很多天、很多周或者很多月都沒發(fā)現(xiàn)故障情況，不會(huì)引入緊急停止。因此，需要以規(guī)律的時(shí)間間隔檢查傳感器設(shè)備的功能。為了這個(gè)目的，由現(xiàn)有技術(shù)中已知了許多種可行性方案。
[0006]在這種做法中，能夠提升傳感器的電子敏感度，或者說額外地增強(qiáng)它的測量信號(hào)。信號(hào)的評(píng)估得到了主觀的過高的、必須導(dǎo)致輻射器關(guān)閉的輻射水平。另一種檢查可行性方案在于，讓傳感器暴露在過高的輻射水平中，從而使其在能夠的情況下根據(jù)他的任務(wù)必須關(guān)閉輻射源。這能夠在簡單的情況下實(shí)現(xiàn)，其中，在機(jī)器內(nèi)部提升正常輻射水平。然而，從輻射安全性的角度看應(yīng)該避免這樣。然而，兩種所述的可行性方案具有以下缺點(diǎn)，即系統(tǒng)被操縱，并且改變了機(jī)器的安全相關(guān)的組件。傳感器、其電子系統(tǒng)還有評(píng)估單元是安全技術(shù)的組成部分。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]因此，本發(fā)明的目的在于，能夠?qū)崿F(xiàn)系統(tǒng)的這種監(jiān)控，而不必為此在安全相關(guān)的構(gòu)件上進(jìn)行現(xiàn)有技術(shù)中需要進(jìn)行的操縱。
[0008]有利的實(shí)施變化方案和改進(jìn)方案是從屬權(quán)利要求的對(duì)象。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的用于為容器消毒的裝置具有沿著預(yù)定的運(yùn)輸路徑運(yùn)輸容器的運(yùn)輸設(shè)備。此外，該裝置還具有輻射設(shè)備，輻射設(shè)備至少逐段地對(duì)容器和/或該裝置的組成部分施加射束以對(duì)其消毒。此外還設(shè)置了傳感器設(shè)備，其探測探測由于輻射設(shè)備發(fā)射射束而出現(xiàn)的(特別是其它的)輻射。
[0010]根據(jù)本發(fā)明，該裝置具有屏蔽元件，其在裝置處于工作狀態(tài)時(shí)削弱到達(dá)傳感器設(shè)備的射束，并且具有用于相對(duì)于傳感器設(shè)備使屏蔽元件運(yùn)動(dòng)或者用于在傳感器設(shè)備和屏蔽元件之間制造相對(duì)運(yùn)動(dòng)的運(yùn)動(dòng)設(shè)備。
[0011]根據(jù)本發(fā)明提出的是，提升傳感器設(shè)備在正常運(yùn)行時(shí)所處的輻射水平，而不必操縱測量或輻射器系統(tǒng)。這種可行性方案在于，通過屏蔽元件減少正常運(yùn)行狀態(tài)下到達(dá)傳感器設(shè)備的射束。由此使得傳感器設(shè)備經(jīng)歷的輻射信號(hào)長期弱于機(jī)器中實(shí)際存在的輻射信號(hào)。
[0012]為了測試傳感器設(shè)備，優(yōu)選地從傳感器設(shè)備取走屏蔽元件，并且傳感器設(shè)備現(xiàn)在探測明顯更強(qiáng)的X光信號(hào)，盡管機(jī)器中的輻射水平未改變(并且也安全)，并且傳感器設(shè)備本身也未改變。結(jié)果，傳感器設(shè)備現(xiàn)在必須觸發(fā)警報(bào)，導(dǎo)入輻射源的關(guān)閉。
[0013]然而也有能夠的是，不使屏蔽元件運(yùn)動(dòng)，而是使傳感器設(shè)備從屏蔽元件投射的陰影中向外運(yùn)動(dòng)，這例如能夠通過傳感器設(shè)備的線性運(yùn)動(dòng)和/或搖擺運(yùn)動(dòng)實(shí)現(xiàn)。
[0014]優(yōu)選地，由傳感器設(shè)備檢測的輻射是X光射束。X光射束在穿過物質(zhì)時(shí)明顯減弱。輻射與穿過的物質(zhì)起相互作用，并且光子的能量由于光子效應(yīng)和光譜頓散射被物質(zhì)所吸收。穿透的輻射的強(qiáng)度根據(jù)朗伯定律和貝爾定律隨著在材料中所經(jīng)歷的行程增加而成指數(shù)減弱(I = 10X e_kx)。在這里，物質(zhì)衰減系數(shù)k與被穿射的材料和輻射的波長有關(guān)。在現(xiàn)有技術(shù)中已知了許多這類衰減系統(tǒng)的表格資料。然而也有能夠的是，為了給容器消毒，直接使用X光射束。在公開內(nèi)容的框架內(nèi)，消毒要理解為一個(gè)流程，這個(gè)流程用于將可繁殖的微生物的數(shù)量至少減少到確定的量。
[0015]于是例如能夠計(jì)算出，厚度為2mm的鐵板將通過電子以90kV的加速電壓產(chǎn)生的X光射束的強(qiáng)度削弱大約50%。
[0016]更準(zhǔn)確的說，例如在以90kV的加速電壓加速電子時(shí)產(chǎn)生的X光射束被Imm厚的鐵板削弱32 %，被2mm厚的鐵板削弱53 %，被3mm厚的鐵板削弱68 %，被4mm厚的鐵板削弱78%,并且被5mm厚的鐵板削弱85%。在125kV的加速電壓時(shí)，這種削弱在鐵板為Imm厚時(shí)是32 %，在鐵板為2mm厚時(shí)是33 %，在鐵板為3mm厚時(shí)是45 %，在鐵板為4mm厚時(shí)是55 %，并且在鐵板為5_厚時(shí)是63%。這些值也能夠憑經(jīng)驗(yàn)確定。
[0017]優(yōu)選地，其涉及固定布置的輻射設(shè)備，并且容器從輻射設(shè)備經(jīng)過。在這種情況下，輻射設(shè)備特別用于照射容器的外表面。然而也能夠?qū)崿F(xiàn)的是，該輻射設(shè)備用于內(nèi)部處理容器，并且例如具有桿狀的主體或鋼指，這個(gè)主體或鋼指被導(dǎo)入容器的內(nèi)部。在這種情況下，輻射設(shè)備或者說鋼指優(yōu)選地隨著容器運(yùn)動(dòng)。
[0018]在另一個(gè)有利的實(shí)施方式中，該裝置不僅具有用于外部處理容器的輻射設(shè)備，還有用于內(nèi)部處理容器的輻射設(shè)備。然而，輻射設(shè)備也能夠用于為該裝置的元件消毒，例如在消毒期間保持容器的夾鉗，或者還有消毒裝置的其他區(qū)域、例如殼體壁或諸如此類。也能夠?yàn)榱瞬煌哪康氖褂枚鄠€(gè)這類消毒裝置。
[0019]優(yōu)選地，該裝置具有純凈室，在為容器消毒期間，在這個(gè)純凈室內(nèi)運(yùn)輸這些容器。在此有利的是，這個(gè)純凈室借助于至少一個(gè)壁相對(duì)于(特別是未消毒的)環(huán)境隔開。此外還能夠設(shè)置密封設(shè)備，這些密封設(shè)備密封住純凈室或者純凈室的能夠相互運(yùn)動(dòng)的壁面。在此例如能夠考慮所謂的水壁皇，其具有周圍被液體填充的通道，與相應(yīng)的另一個(gè)壁連接的(特別是可旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)的)劍體沉入這個(gè)通道內(nèi)。
[0020]在另一個(gè)有利的實(shí)施方式中，用于運(yùn)輸容器的運(yùn)輸設(shè)備具有支撐輪，上面布置著許多用于保持容器的保持設(shè)備。在這種設(shè)計(jì)方案中，容器優(yōu)選地在其消毒期間沿著環(huán)形的運(yùn)輸路徑被引導(dǎo)。
[0021]在另一個(gè)有利的實(shí)施方式中，要消毒的容器是人工材料型坯或者人工材料瓶子。
[0022]在另一個(gè)有利的實(shí)施方式中，運(yùn)動(dòng)設(shè)備設(shè)計(jì)為，其能夠至少部分地從到達(dá)傳感器設(shè)備的射束的輻射路徑中移除屏蔽元件。換句話說，傳感器設(shè)備或者說探測器元件在設(shè)備處于正常運(yùn)行狀態(tài)時(shí)被屏蔽元件遮蓋住，并且僅僅為了測試目的將屏蔽元件移除。
[0023]在此優(yōu)選地，也能夠?qū)崿F(xiàn)的是，在正在運(yùn)行期間移除屏蔽元件，或者一般而言，在正在運(yùn)行期間進(jìn)行屏蔽元件和傳感器設(shè)備之間的這種相對(duì)運(yùn)動(dòng)。以這種方式特別是能夠在正在運(yùn)行時(shí)檢查輻射設(shè)備和/或傳感器設(shè)備。
[0024]有利的是，如下地