CN101528271A

CN101528271A - 用于制造由消除污染的热塑性材料的预型件制成的无菌容器的炉和设备

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Publication number: CN101528271A
Application number: CNA2007800397457A
Authority: CN
Inventors: E·安德里安森斯
Original assignee: Sidel SA
Current assignee: Sidel SA
Priority date: 2006-10-26
Filing date: 2007-10-25
Publication date: 2009-09-09
Anticipated expiration: 2027-10-25
Also published as: JP4988852B2; ES2339186T3; FR2907684A1; PT2094312E; MX2009003826A; US8083512B2; DE602007005280D1; US20090317506A1; CN101528271B; JP2010507503A; EP2094312A1; WO2008049876A1; FR2907684B1; EP2094312B1; ATE460184T1

Abstract

本发明涉及一热调节炉(10)，其具有通过红外线(IR1)加热的第一加热部件(32)、通过紫外线(UV)消毒的消毒部件(76)以及通过红外线(IR2)加热的第二加热部件(34)，借助于这些装置相继进行消除污染，能够至少消毒预型件(12)的主体(14)的外表面(28)，本发明还涉及具有这种热调节炉(10)的设备(56)，其用于从如此消除污染的热塑性材料预型件(12)，通过吹制或拉吹，制造无菌容器(68)。

Description

用于制造由消除污染的热塑性材料的预型件制成的无菌容器的炉和设备

技术领域

[01]本发明涉及用于制造由消除污染的热塑性材料的预型件制成的无菌容器的炉和设备。

[02]本发明一般涉及热塑性材料——尤其是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)——的预型件的消毒(或消除污染)领域，所述预型件用于通过对在一烘炉中预先热调节的预型件进行吹制或拉吹的程序，制造诸如瓶子、烧瓶之类的容器。

背景技术

[03]本发明根据其方面之一，涉及用于通过吹制或拉吹制造中空主体的容器的热塑性材料预型件的热调节炉，所述热调节炉具有用于输送预型件的一输送装置，预型件自身旋转，并且在至少下列区域之间被相继输送：

[04]-一第一区域，称为深度加热的区域，其具有通过红外线辐射加热的第一加热部件，所述第一加热部件用于预热每个预型件的主体，直至一第一给定温度；

[05]-一第二中间区域，称为延时的区域，其插入在所述加热的第一区域和一加热的第三区域之间的预型件的通道上，每个预型件以一确定的时间间隔经过所述第二区域；

[06]-一第三区域，称为分布加热的区域，其具有通过红外线辐射加热的第二加热部件，所述第二加热部件用于根据一确定的加热模式(profil)加热每个预型件的主体，直至一第二给定温度。

[07]公知许多这种类型的热调节炉，特别是用于通过红外线辐射加热一预型件的红外线辐射加热，对一预型件进行热调节，以便模制所述预型件，即通过吹制将预型件加工成一容器——例如一瓶子，因此，这种热调节炉安装在一制造设备中，所述热调节炉构成主要工作站之一。

[08]文献EP-A-0620099或EP-A-0564354分别描述热调节炉的实施例，所述热调节炉对用于制造容器的预型件的主体进行热调节。

[09]公知地，用于在一设备中制造无菌容器或消毒容器的预型件有利地在容器制造程序开始时进行处理，而不是在容器吹制而成、制造程序结束时进行处理，因为这样会减少消毒剂用量，消毒剂的用量部分地取决于待消毒表面。

[10]本发明根据其另一方面，涉及用于制造无菌容器的设备，所述无菌容器由消除污染的热塑性材料的预型件制成，所述设备一般至少具有：

[11]-一用于供给预型件的供给装置；

[12]-一热调节装置，其具有用于输送预型件的一输送装置，所述预型件自身旋转，且被输送穿过至少一个用于加热每个预型件以便模制每个预型件的热调节炉；以及

[13]-一模制工作站，其至少具有一模具和一相关的吹制装置，所述吹制装置用于将每个预型件加工成一中空容器。

[14]公知的很多设备用于通过吹制或拉吹制造这种类型的无菌容器，其还具有预型件的消毒部件，例如用化学方法消毒，尤其是通过浸入到消毒液例如过氧化氢溶液中湿润待消毒表面。

[15]文献WO-A-99/03667例如描述用于制造无菌容器的方法和使用该方法的设备。

[16]该文献中图5所示的设备主要具有一用于供给预型件的供给装置、一热调节工作站——其具有穿过至少一个用于加热每个预型件的热调节炉以便模制预型件的一用于输送预型件的输送装置、和一模制工作站——其至少具有一模具、以及一相关的吹制装置——其用于将每个预型件加工成一中空成品容器。

[17]在该设备中，预型件在预型件加热炉的上游由消毒部件进行处理，以便对预型件内壁的圆柱形表面进行消毒。

[18]预型件的内壁相当于从该预型件吹制而成的中空体容器的内壁，从而在瓶子或烧瓶的情况下，预型件的该内壁限定容器的内部容积，所述容器的内部容积用于以后被例如给定的流体填充。

[19]该文献中述及的消毒部件尤其具有消毒剂，例如过氧化氢(H₂O₂)溶液，其在通过汽化而被去除之前，由热调节炉的加热部件的热量进行热活化。

[20]为此，消毒部件具有一喷雾器，所述喷雾器由一汽化喷枪构成，可用“冷”消毒剂——即没有预先加热因而处于液态的消毒剂——润湿预型件的内部。

[21]喷枪通常是双流型喷枪，其具有一液体喷嘴和一空气喷嘴，形成一环形喷射组件，所述环形喷射组件可安置在预型件的通道的上方，以便喷射消毒剂雾。

[22]消毒剂雾由液滴雾形成，所述液滴雾由喷枪以紊流朝预型件的内部喷射。

[23]已观察到，预型件内这种消毒剂紊流导致形成一群液滴，所述液滴并不均匀地分布在预型件的内壁上。

[24]实际上，雾化喷枪的使用尤其以大流量消毒剂为特征，大流量消毒剂通过压缩气体——例如在大约2至3巴的压力下压缩的空气——获得，以便产生紊流。

[25]不过，紊流导致消毒剂的残余液滴不均匀地沉积在预型件的内壁上。此外，消毒剂的液滴形成加热时不完全汽化的过剩液滴。

[26]因此，这些消毒剂液滴一方面对一般是聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)的预型件的材料局部地产生化学腐蚀，而另一方面，当加热预型件时，对加热的热辐射产生疱瘤效应，这使得在处理的预型件的容器——例如瓶子——的壁上出现斑点。

[27]瓶壁上这种斑点的出现是产品的外观缺陷，这种外观缺陷有时也称为“橘皮外观”。

[28]此外，可使用的消毒液量由于法定必须去除消毒液的原因而被限制，无菌容器上充其量只能存有极小微量的消毒液，尤其是，用于填充容器的液体不带有大于法定容许率的消毒液量。

[29]因此，根据该方法制成的容器不完全令人满意，此外，相对于某些工业应用所要求的无菌水平来说，不具有足够的消除污染程度。

[30]实际上，设备中根据该方法进行的消除污染仅涉及预型件的内壁。但是，预型件的主体的外表面同样具有病菌、细菌或孢子，所述病菌、细菌或孢子可污染预型件(或容器)以及一般的制造设备。

[31]不过，预型件的主体的外表面上存在的病菌、细菌等易于在设备中繁殖，尤其是在热调节炉中使用围绕预型件流通的冷却气流作为载体，或者污染设备的吹制工作站的模具的表面。

[32]因此，存在污染的危险，有时也称为“交叉污染的危险”，其中，病菌等在预型件的外表面上的存在易引起污染，所述污染可影响成品容器或整批容器的无菌状态，尤其是容器内部的无菌状态。

[33]这是寻求特别是有效消除每个预型件的主体的外表面的污染的解决方案的原因之一。

[34]一种可行的解决方案在于，用与处理内壁相类似的化学方法处理预型件的主体的外表面，即在热调节炉的上游将消毒液例如过氧化氢(H₂O₂)溶液喷射到预型件的主体的外表面上。

[35]但是，试验表明，在热调节炉中流通的冷却气流造成差不多系统地立即去除施加于外表面上的大部分消毒液，这发生在消毒液未能由加热部件热活化之前，从而如此获得的预型件的主体的外表面的消除污染效果一般很小，并且因而不足以达到高的最终的消除污染程度。

发明内容

[36]本发明旨在通过提出一种新型的热调节炉来弥补这些缺陷，所述热调节炉尤其可根据预型件的全面消毒方法，在通过吹制或拉吹预型件制造无菌容器的设备中，简单、安全可靠和经济地从内至外全面消毒或消除污染的预型件，制造这种无菌容器。

[37]本发明特别但非限制性地涉及预型件的主体的外表面的消毒，即降低该表面被病菌、细菌或孢子等污染的污染率，以便特别是限制交叉污染的危险。

[38]为此，本发明提出热塑性材料的预型件的热调节炉，所述热调节炉尤其用于装备通过吹制或拉吹制造无菌容器的设备，所述热调节炉具有一用于输送预型件的输送装置，所述预型件自身旋转，且在至少下述区域之间被相继输送：

[39]-一第一区域，其称为深度加热的区域，其具有通过红外线辐射加热的第一加热部件，所述第一加热部件用于预热每个预型件的主体，直至一第一给定温度；

[40]-一第二中间区域，其插入在加热的第一区域和一加热的第三区域之间的预型件的通道上，每个预型件以一确定的时间间隔经过所述延时的第二中间区域；

[41]-第三区域，其具有通过红外线辐射加热的第二加热部件，所述第二加热部件用于根据一确定的加热模式加热每个预型件的主体，直至一第二给定温度，

[42]其特征在于，所述热调节炉具有通过辐射紫外线消毒的消毒部件，所述消毒部件布置在所述延时的第二中间区域，以便至少消毒预型件的主体的外表面，直至一确定的消除污染程度。

[43]根据本发明的热调节炉的其它特征：

[44]-热调节炉具有反射部件——例如反射器，所述反射部件面对着用于通过紫外线消毒的消毒部件——例如紫外线灯——布置在所述延时的第二中间区域中，以便有选择地反射朝着预型件辐射的紫外线，紫外线在消毒部件和反射装置之间循行；

[45]-所述热调节炉具有通过气流围绕预型件循环冷却预型件的冷却装置，其特征在于，在延时的第二中间区域由消毒部件辐射的紫外线对围绕预型件循环的空气进行消毒；

[46]-所述输送装置具有用于握持每个预型件的颈部的握持部件，所述握持部件至少具有一内部心杆，所述内部心杆轴向进入预型件的颈部的内部，以便由消毒装置辐射的紫外线全面辐照预型件的颈部。

[47]本发明也提出前述类型的设备，所述设备用于按照所述消毒方法从消除污染的热塑性材料的预型件开始制造无菌容器，其特征在于，所述设备具有一热调节炉，所述热调节炉具有：

[48]-第一加热部件，其用于通过预热每个预型件的主体直至一第一给定温度，至少对预型件的主体的外表面消除污染；

[49]-通过紫外线辐射消毒的消毒部件，其用于通过辐照在一确定的时间间隔Δt暴露于由消毒部件76辐射的紫外线的预型件12，至少对预型件主体的外表面消除污染；以及

[50]-第二加热部件，其用于通过加热每个预型件的主体直至一第二给定温度，至少对预型件主体的外表面消除污染，

[51]以便至少对预型件的主体的外表面消除污染，直至一确定的消除污染程度。

[52]有利地，所述设备在热调节炉的上游具有一消毒工作站，所述消毒工作站具有一用于喷射消毒剂的喷射装置，所述消毒喷射装置配有至少一喷嘴，所述喷嘴能够以一蒸汽射流的形式朝每个预型件的颈部的开口喷射消毒剂流，所述消毒剂流的温度低于消毒剂的冷凝温度，以便至少在预型件的内壁上通过冷凝而淀积一层基本上均匀的、用于消毒预型件的内壁的消毒剂冷凝液膜。

[53]有利地，预型件的主体的第一预热温度和/或第二加热温度高于或等于消毒剂的活化温度，以便通过加热来活化消毒剂，以消毒预型件的内壁。

[54]有利地，预型件的主体的第一预热温度和/或第二加热温度高于消毒剂的汽化温度，以便通过汽化而去除通过加热而活化的消毒剂。

[55]一般来说，应当指出，在本发明涉及的领域中，一预型件或一容器的无菌水平根据病菌、细菌或孢子的数量确定，以致往往参考获得的消除污染程度。

[56]无菌水平或消除污染程度通过计数病菌等的量的来确定，病菌等的数量在洗涤、过滤和培养之后进行统计，一般根据病菌等数量的对数减少()以“Log”表示。

[57]作为实例，当消除污染程度相当于减少1000单位(10³)时，病菌数量的对数减少约3Log或3D。

[58]当然，无菌水平根据应用情况和获得的消除污染程度加以确定，获得的消除污染程度与病菌等的数量的对数减少成正比，约1Log的消除污染程度往往视为很小，甚至可略而不计，比较而言，约6Log的消除污染程度视为特别高。

附图说明

[59]通过阅读以下为了理解本发明而参照附图所作的详细说明，本发明的其它特征和优点将显示出来，附图如下：

[60]图1是一俯视图，示意地示出本发明的热调节炉；

[61]图2是图1的热调节炉沿截面2-2的剖面图，示意地示出热调节炉的第一和第三区域，所述第一和第三区域分别用于预型件的红外线加热和消毒；

[62]图3是图1的热调节炉在第二延时区域沿截面3-3的剖面图，示意地示出具有相关反射器的通过紫外线消毒的消毒部件的布置的实施例；

[63]图4类似于图3，示出通过紫外线消毒的消毒部件布置在预型件的两侧的一实施变型；

[64]图5是用于制造无菌容器的一制造设备的俯视图，所述制造设备具有一本发明的热调节炉，所述热调节炉配有通过紫外线消毒的消毒部件，所述消毒部件用于预型件颈部的外表面及其主体的消除污染；并且在热调节炉的上游，配有一消毒工作站，用于在热调节炉中同时进行预型件的内壁的消除污染。

具体实施方式

[65]在说明书中，参照附图所示的三面体L、V、T和说明书中给出的定义，非限制性地使用如下用语：“上游”和“下游”，“上部”和“下部”，“内部”和“外部”，以及纵向方向、垂直方向和横向方向。

[66]在下文中，类似的或相同的构件用相同的标号标示。

[67]在图1中，示出用于预型件的热调节炉10的实施例，其用于对预型件，特别是塑性材料或热塑性材料——例如聚对苯二甲酸乙二醇酯(PET)制成的预型件，进行热调节。

[68]图1以细部图示出预型件12，其用于尤其通过吹制或拉吹制造具有中空主体的容器例如瓶子、烧瓶等。

[69]根据定义，在本说明书的下文中，用语“预型件”系指初始预型件，所述初始预型件通过塑料注塑成型而获得且在用于制造容器的具有吹制单步骤的制造工艺中使用，所述吹制单步骤直接制成成品容器，或在具有多道吹制步骤的工艺的情况下，则指中间容器。

[70]预型件12一般按照注射模塑法制成，例如不在容器制造设备所处的场所予以模塑。

[71]如在细部图中更清楚可见，一预型件12一般具有一总体上呈管形的、沿一水平剖面为圆柱形截面的主体14，所述主体14沿一主轴线A1垂直延伸，这里，其处于“颈部朝下”的位置。

[72]预型件12在其上端由一基本上呈半球形的底部16封闭，所述底部16相当于预型件主体的上部，所述上部用于形成容器的底部。

[73]相反，预型件12在其下端是敞开的，其下端成形为一颈部18，所述颈部已经具有容器的颈部或瓶颈的最终形状。

[74]预型件12在主体14和颈部18之间的接合处具有一凸缘20，所述凸缘20相对于主体14和颈部18凸起地朝外径向延伸。

[75]颈部18限定在轴线A1上定中心的一环形开口22，在其外表面上具有螺纹24，所述螺纹24用于以后安装容器的螺旋封闭件，例如一塞盖(未示出)。

[76]在消毒范围内考虑的预型件12的主要部分分别为内壁26的表面、主体14的外表面28，所述主体14的外表面28从底部16垂直延伸至颈部18的凸缘20。

[77]如图2所示，热调节炉10具有一输送装置30，所述输送装置30用于从上游至下游相继输送预型件12，且配有确保每个预型件围绕其垂直轴线A1自身旋转的装置。

[78]因此，预型件12沿图1所示的箭头“d”的方向从热调节炉10的入口移动至出口，以移动速度V，从上游至下游经过热调节炉10所具有的不同的区域，同时，每个预型件以确定的旋转速度自身旋转。

[79]公知地，热调节炉10相继具有一深度加热的第一区域A、一延时的第二中间区域B、以及一最终加热的第三区域C，上述三个区域在图1上分别用虚线标示。

[80]深度加热的第一区域A具有辐射红外线IR1的第一加热部件32，所述第一加热部件32用于预热每个预型件12的主体14，直至第一给定温度TC1。

[81]优选地，这里相当于预热温度的第一给定温度TC1，为50℃至80℃，例如等于70℃。

[82]延时的第二中间区域B在预型件12的通道上插入在加热的第一区域A和加热的第三区域C之间。

[83]第二区域B由每个预型件12以一确定的时间间隔Δt经过，所述时间间隔Δt尤其取决于由输送装置30所运送的预型件12的移动速度V。

[84]根据应用情况，时间间隔Δt例如为2至15秒，根据机器的节奏，一般约为5秒。

[85]在加热的第一和第三区域之间的第二区域B实施的延时，用于使第一加热部件32传递的热量均匀分布在整个主体14上。

[86]分布加热的第三区域C具有辐射红外线IR2的第二加热部件34，所述第二加热部件34用于加热每个预型件12的主体14，直至第二给定温度TC2。

[87]优选地，这里相当于加热温度的第二给定温度TC2，为80℃至130℃，一般约为90℃至110℃。

[88]加热温度尤其根据预型件12和容器的特征加以确定，所述预型件12的特征例如是材料、主体14的厚度等。

[89]第一加热部件32和/或第二加热部件34例如由一般呈管状的红外线灯构成，在加热区域A和C处于工作位置的所述红外线灯纵向延伸，且叠置地安装在机架(未示出)上。

[90]如图2中可见，用于输送预型件12的输送装置30具有支承部件36，预型件12在所述支承部件36上安装在“颈部朝下”的位置，即朝向顶部的底部16，所述输送装置30配有例如具有导轮的导向部件38，所述导向部件38接合在呈U形的互补滚道40中。

[91]优选地，输送装置30的支承部件36具有用于握持每个预型件12的颈部18的握持件42，有利地，握持件42具有一内部心杆(未示出)，所述内部心杆向上垂直延伸，以便沿轴线A1轴向进入由颈部18限定的开口22内。

[92]热调节炉10具有例如呈导轨形的保护部件44，所述保护部件44形成保护罩，所述保护罩用于确保相对于红外线热保护每个预型件12的颈部18。

[93]实际上，具有成品容器的颈部或瓶颈的最终形状的每个预型件12的颈部18，不应暴露于热调节炉的加热部件32、34的红外线，以免任何变形危险，所述变形特别容易以后在灌注之后有损于容器的封口操作。

[94]保护部件44在支承部件36的上面水平延伸，所述保护部件44在其之间限定一校准通道，以便分别加热向上垂直延伸的预型件12的主体14，而相反地保护向下延伸的颈部18。

[95]有利地，保护部件44由相关的冷却部件(未示出)进行冷却。

[96]热调节炉10的加热的第一和第三区域A和C在颈部18的保护部件44的上面垂直延伸，并且分别具有一外壁46和一内壁48，在所述外壁46和内壁48之间，待加热的预型件12的主体14由输送装置30向前输送。

[97]在热调节炉10的每个加热区域A和C，外壁46优选地具有与红外线加热灯32或34相连的绝缘板，所述灯32或34垂直地叠置，而相对的内壁48由反光板构成，所述反光板能够朝预型件的方向反射由灯32、34所辐射的红外线。

[98]优选地，通过改变第二加热部件34的每个灯和主体14——例如相对的预型件12的底部16——之间的距离，每个加热灯32、34的横向位置尤其在第三加热区域C，可沿横向方向有选择地调节，以建立一确定的加热模式。

[99]有利地，热调节炉10具有预型件12的主体14的一表面冷却装置50，所述冷却由气流F围绕预型件循环而获得，如图2中箭头所示。

[100]有利地，空气循环的冷却装置50具有过滤部件52，所述过滤部件52用于过滤在热调节炉10中循环的冷却气流，以净化空气，以及避免病菌等对预型件的任何污染。

[101]有利地，在热调节炉10中循环的冷却空气由无菌空气构成，或具有很高的消除污染程度。

[102]优选地，冷却装置50具有用于调节空气温度的温度调节装置(未示出)。

[103]热调节炉10配有通风孔，以便允许通过螺旋部件54吹入的气流F通过，所述螺旋部件54用于便于在预型件12的整个厚度上均匀加热，尤其是不使主体14和底部16的外表面28的表面材料层过热。

[104]实际上，空气可排出由加热部件32、34产生的对流热，并且便于辐射的红外线IR1、IR2深度构成预型件12的材料的厚度。

[105]图5示意地示出用于从图1所示类型的热塑性材料的预型件12开始，制造无菌容器——例如瓶子——的设备56。

[106]这种设备56沿着预型件12从上游朝下游的移动方向，主要具有一供给装置58、一热调节工作站60，所述热调节工作站60具有至少一热调节炉10及其输送装置30、一模制工作站62。

[107]公知地，热调节工作站60的热调节炉10用于加热每个预型件的主体14，以使其在位于下游的模制工作站62进行模制。

[108]因此，热调节炉10的加热部件32和34确保第一功能，其在于根据一确定的加热模式加热预型件12以软化所述预型件12，根据预型件的构成材料使所述预型件12经受模制温度Tm。

[109]在用聚乙烯-对苯二甲酸酯或聚对苯二甲酸乙二醇酯制成的预型件的情况下，模制温度Tm约为100℃。

[110]第二加热部件34的第二给定温度TC2等于模制温度Tm，其高于预型件12的构成材料的玻璃化转变温度Tg。

[111]模制工作站62具有至少一模具64和一相关的吹制装置66，其用于在设备56的模制工作站62的出口，使预型件12变成具有中空主体的容器68，这里所述容器68是瓶子，如在图5中所详示。

[112]有利地，设备56在模制工作站62的下游具有一灌装工作站和一封口工作站(未示出)，所述模制工作站62通过吹制将每个预型件12加工成一瓶体68。

[113]供给装置58布置在设备56的入口，所述供给装置58用于连续供给预型件12。

[114]这种供给装置58例如具有一料斗(未示出)，预型件12以散装方式倒入所述料斗中，在料斗的基部一个一个地提取预型件12，再以“颈部在上面”的位置一个接一个地进行运移。

[115]在该“颈部在上面”的位置，优选地，预型件12用一倾斜的导向装置70在重力作用下运移，导向装置由两个彼此分开的平行导轨形成，以使预型件12的主体14垂直通过，但是，每个预型件12通过其凸缘20支承在所述导轨上。

[116]能够分别握持每个预型件12的握持部件例如设置在导向装置70的端部，并且由一装载轮72构成。

[117]装载轮72用于在热调节炉10的入口交付预型件12，在此由输送装置30进行装载。

[118]有利地，预型件12在“颈部在下面”的相对位置由输送装置30输送穿过热调节炉10，在装载轮72和输送装置30的内部心杆式的支承部件36之间配置预型件的翻转部件(未示出)。

[119]如前所释，为了获得无菌容器68，必须进行预型件12的全面消除污染。

[120]因此，有利地，设备56具有一消毒工作站74，所述消毒工作站例如设置在装载轮72的上面，位于预型件12的翻转部件和热调节炉10的入口的上游。

[121]优选地，消毒工作站74(未详细示出)具有一用于喷射消毒剂的喷射装置，其配有至少一个能够以蒸汽射流的形式朝每个预型件12的颈部18的开口22喷射消毒剂流的喷嘴，其温度T0低于消毒剂的冷凝温度Tc。

[122]借助于这些喷射工作站74，至少在预型件的内壁26上冷凝淀积一层基本上均匀的消毒剂冷凝液膜，所述消毒剂冷凝液膜用于消毒内壁26。

[123]有利地，消毒剂由含有过氧化氢(H₂O₂)或汽化的过氧化氢(H₂O₂)的混合物构成。

[124]过氧化氢(H₂O₂)的活化温度Ta约为70摄氏度(70℃)。

[125]因此，过氧化氢消毒剂从预型件12进入热调节炉10的第一预热区域A起活化，以消毒预型件12的内壁26。

[126]实际上，热调节炉10的红外线的第一加热部件32用于加热预型件12的主体14，直至第一给定温度TC1，有利地，第一给定温度TC1高于或等于活化温度Ta。

[127]此外，热调节炉10的加热的第三区域C的红外线的第二加热部件34用于以第二给定温度TC2加热预型件12，第二给定温度TC2等于模制温度Tm(从90℃至130℃)，所述第二给定温度TC2高于消毒剂——例如过氧化氢——的汽化温度Te。

[128]因此，在区域C中加热时，消毒剂(H₂O₂)通过汽化被自动去除，以根据现行的法定要求，获得的成品容器68最多仅具有极小微量的消毒剂。

[129]因此，有利地，热调节炉10的加热部件32和34除确保为模制而进行的普通加热的第一功能之外，还确保第二功能，所述第二功能在于通过加热使消毒剂热活化，以至少消毒预型件12的内壁26，然后，通过汽化而去除所述预先活化的消毒剂，以便除去成品容器68中几乎所有微量的消毒剂。

[130]有利地，预型件12的内壁26与冷凝涂覆的消毒剂冷凝液膜接触，并且，在内部消除污染期间，从预型件12进入热调节炉10起，消毒剂就活化，所述内部消除污染期间至少相当于预型件相继经过第一区域A的时间间隔。

[131]根据温度情况，内壁26的消除污染可在消毒剂膜在第三区域C逐渐挥发之前，在第二中间区域B的全部或部分上继续进行。

[132]有利地，预型件12的内壁26的消毒按上述方法用化学方法进行，为了制造具有高消除污染程度的无菌容器，也必须使预型件12的外表面28消毒。

[133]实际上，如前所释，唯有预型件12的主体14的外表面28的辅助消毒——优选地如同颈部18的消毒那样，可减少甚至去除交叉污染的危险，所谓交叉污染，即预型件外部存在的病菌、细菌或孢子等特别容易再引入到在预型件12内，尤其是通过在吹制操作时在模制工作站62处循环的空气再引入。

[134]根据本发明，热调节炉10的特征在于，所述热调节炉10具有第一加热部件32、消毒部件76——其布置在延时的第二中间区域B且能够发出紫外线、以及第二加热部件34，以便至少消毒预型件12的主体18的外表面28，直至一确定的消除污染程度。

[135]有利地，在本发明的热调节炉10中实施的消毒方法能够至少消毒预型件12的主体14的外表面28，直至一确定的消除污染程度。

[136]实际上，在本发明的热调节炉10中实施的消毒方法至少具有以下相继的阶段：

[137]-一第一加热消除污染阶段，在其过程中，预型件12的主体14由第一加热部件32预热，直至第一给定温度TC1；

[138]-一第二紫外线消除污染阶段，在其过程中，至少预型件12的主体14的外表面28在一确定的时间间隔Δt期间，暴露于由消毒装置76辐射的紫外线；以及

[139]-一第三加热消毒阶段，在其过程中，预型件12的主体14由第二加热部件34加热，直至第二给定温度TC2。

[140]因此，有利地，这种消毒方法可在热调节炉10中使用，例如制造设备56的热调节工作站60的热调节炉10，所述制造设备用于制造由热塑性材料的预型件12制成的无菌容器，所述预型件12通过吹制或拉吹而被加工。

[141]在本发明的热调节炉10中，至少预型件12的主体14的外表面28的消毒通过三个阶段获得，所述三个阶段相继包括：

[142]-加热或预热预型件12的主体14，直至第一给定温度TC1，所述第一给定温度TC1相当于消除污染的第一给定温度；

[143]-在一确定的时间，用紫外线至少照射预型件12的主体14；以及

[144]-加热预型件12的主体14，直至第二给定温度TC2，所述第二给定温度TC2相当于消除污染的第二给定温度。

[145]有利地，延时的第二中间区域B中由消毒部件76辐射的紫外线UV消毒围绕预型件12循环的冷却气流的空气。

[146]根据图3所示的实施例，热调节炉10在延时的第二中间区域B具有紫外线UV消毒部件76，所述消毒部件76由紫外线灯78和相关的反射部件80例如反射器构成。

[147]有利地，反射器80面对着紫外线灯78布置在热调节炉10内，以便有选择地反射朝预型件12的方向辐射的紫外线UV。

[148]由紫外线UV灯78和反射部件80形成的紫外线消毒装置76，这里在第二区域B沿预型件12的通道在其两侧总体上布置“成马蹄铁形”，预型件12以速度V前送，且在紫外线UV灯78和反射器80之间自身旋转。

[149]根据图4所示的一实施变型，布置在内部的反射器80代之以一壁，所述壁配有紫外线UV灯78，以便热调节炉10的延时的第二中间区域B具有用于消毒预型件12的用于辐射紫外线UV的辅助部件。

[150]有利地，对于预型件12的同一移动速度V来说，这种实施变型可总体上增加辐射的紫外线UV，并且因此增加由预型件12的主体14的外表面28和颈部18收到的辐射量，以增大最终的消除污染程度。

[151]此外，即使在增加时间间隔Δt的速度V降低时，根据该实施变型的消毒部件76可保持高的消除污染程度。

[152]实际上，时间间隔Δt相当于预型件12的主体14的外表面28和颈部18暴露于紫外线UV的时间。

[153]延时的第二区域B的平均温度约为40℃至50℃，因此，有利地，颈部18的保护部件44予以除去。

[154]有利地，消毒部件76，例如灯78和/或反射器80，设置成颈部18也被紫外线UV辐射。

[155]消毒部件76的灯78由标准型的灯例如管状灯构成，在约50℃的环境温度下，在第二中间区域B，所述灯具有安全可靠的性能和正常的使用寿命。

[156]有利地，输送装置30具有握持每个预型件12的颈部18的握持部件42，所述握持部件42配有内部心杆，所述内部心杆轴向进入预型件12的颈部18的开口22内，以致，预型件12的颈部18的外表面被由消毒部件76辐射的紫外线UV全面辐照。

[157]因此，预型件12的颈部18的外表面的消除污染程度至少等于2.5Log。

[158]为了确定最终的消除污染程度，用由这里用作参照对象的杆菌的孢子“Atrophaeus 9372”污染的预型件12进行过试验，其试验结果详述如下。

[159]实际上，该杆菌的病菌孢子迄今在世界上被一些机构(食品医药管理局等)和工业部门，特别是如农产品加工部门视为确定消毒度或无菌度的参照对象。

[160]通过仅仅在一热调节炉10中用红外线加热对预型件12的主体14的外表面28实施热消毒的步骤，获得的消除污染程度相对较低，一般小于0.5Log。

[161]同样，通过仅仅在确定的时间用紫外线UV通过辐照对预型件12的主体14的外表面28进行消毒操作，因此，获得的消除污染程度为2Log至3Log，例如为2.5Log。

[162]有利地，预型件12的紫外线辐照时间相当于每个预型件12经过一给定热调节炉的延时的第二区域B的一确定的时间间隔Δt，每个预型件12由输送装置30驱动以确定的移动速度V穿过热调节炉10，所述移动速度V随热调节炉的类型和应用情况而变化。

[163]作为比较，所进行的试验表明，相继实施一紫外线UV消毒步骤然后是一红外线热消毒步骤，或反之实施一红外线热消毒步骤然后是紫外线UV消毒步骤，获得的消除污染程度总体上类似于以前采用紫外线UV消毒的消毒单步骤所获得的消除污染程度，即约为2.5Log。

[164]因此，获得的试验结果清楚地表明，加热尤其是红外线加热的消毒单步骤不能增大消除污染程度，不会超过仅用紫外线UV消毒获得的消除污染程度。

[165]但是，出人意外地，在本发明的热调节炉10中结合所采用的相继进行的三道步骤，则获得意想不到的特别高的消除污染程度。

[166]比较而言，在进行这些试验时，通过仅相继实施红外线加热和紫外线UV辐照或反之实施紫外线辐照和红外线加热两道消毒步骤，已获得约5Log至6Log的最终消除污染程度，即预型件12的主体14的外表面28的消毒度，其比以前获得的消毒度高两倍以上。

[167]在具有消毒部件76的本发明的热调节炉10中使用所述方法，至少按照前述相继的消除污染步骤进行，以至少消毒预型件12的主体14的外壁28。

[168]因此，热调节炉10的加热部件32和34还确保第三功能，其在于通过结合红外线加热和紫外线UV辐照的消毒作用，便于消除预型件12的污染，以获得特别高的最终消除污染程度。

[169]有利地，主体14的外表面28的最终消除污染程度，仅仅通过这三道消毒步骤的结合而获得，相继进行的这三道消毒步骤可依次至少杀灭预型件12的主体14的外表面28上存在的第一部分病菌、细菌或孢子等，所述第一部分的病菌、细菌或孢子被红外线IR1的热作用杀灭和/或破坏，并且因此，由于紫外线UV杀灭或破坏其它附加的病菌等，而至少很脆弱，易损性加大，因此，预型件12的主体14的外表面28上继续存在的大部分病菌等被红外线IR2的高热杀灭。

[170]实际上，在第二区域B的出口处，预型件12的主体14的外表面28上一些病菌、细菌或孢子等的存在在该阶段仅受到破坏而已，并不能不可逆转地确保消除污染程度，只要在通过第三区域C之后，暴露于红外线IR2，即可不可逆转地使之杀灭。

[171]有利地，消毒方法具有预型件12的内壁26的一初步消毒步骤，先于第一道预热步骤的所述初步消毒步骤，在于以蒸汽射流的形式朝每个预型件12的颈部18的开口22喷射消毒剂流，其处于低于消毒剂的冷凝温度Tc的温度T0下，以便在预型件12的内壁26上造成冷凝淀积一层基本上均匀的消毒剂冷凝液膜。

[172]接着，由热调节炉的第一加热部件32进行热活化，然后，由第二加热部件34通过汽化而被去除的冷凝的均匀的消毒剂冷凝液膜，可以以至少3Log的消除污染程度消毒内壁26。

[173]根据本发明，可从在本发明的一热调节炉10中进行热消毒和热调节的预型件12制造无菌容器，所述无菌容器无论是在预型件12的内壁26上，还是在预型件12的主体14的外表面28上，都具有特别高的最终消除污染程度。

[174]实际上，热调节炉10的加热部件32和34的第二功能是进行热活化，然后是通过汽化而去除通过冷凝淀积的消毒剂。

[175]因此，有利地，第一预热温度TC1高于或等于消毒剂的活化温度Ta，以便消毒预型件12的内壁26，而第二加热温度TC2高于消毒剂的汽化温度Te，以便通过汽化而去除预先热活化的消毒剂。

[176]有利地，本发明的消毒方法可以特别简单、安全可靠和经济地实施，尤其是在用于制造图5中所述和所示的类型的无菌容器的设备中。

[177]实际上，根据前述的本发明的热调节炉10相继具有：

[178]-深度加热的第一区域A，其具有用于通过红外线IR1加热的第一加热部件32，所述第一加热部件32用于预热每个预型件12的主体14，直至所述第一给定温度TC1；

[179]-延时的第二中间区域B，其插入在加热的第一区域A和加热的第三区域C之间的预型件的通道上，每个预型件在一确定的时间间隔Δt经过该区域；以及

[180]-分布加热的第三区域C，其具有用于通过红外线IR2加热的第二加热部件34，所述第二加热部件34用于按照一确定的加热模式，加热每个预型件12的主体14，直至所述第二给定温度TC2。

[181]因此，这种热调节炉10中便于布置紫外线UV消毒部件76的结构变化极小，并且完全位于在延时的第二中间区域B中。

[182]有利地，第一和第二加热装置32、34的红外线具有三重功能，即：加热预型件12，以通过吹制或拉吹将预型件加工成中空无菌容器；通过消毒剂的活化和汽化，以及与紫外线UV辐射相结合，对内壁26进行消毒(或消除污染)；对主体14的外表面28进行所谓热消毒。

Claims

1.热塑性材料的预型件的热调节炉(10)，其尤其用于装备制造无菌容器的设备，所述类型的热调节炉具有用于输送预型件(12)的一输送装置(30)，所述预型件(12)绕自身旋转，并且在至少下述区域之间被相继输送：

-一第一区域(A)，称为深度加热的区域，其具有通过红外线辐射(IR1)加热的第一加热部件(32)，所述第一加热部件(32)用于预热每个预型件(12)的主体(14)，直至一第一给定温度(TC1)；

-一第二中间区域(B)，称为延时区域，其插入在所述加热的第一区域(A)和一加热的第三区域(C)之间的预型件(12)的通道上，每个预型件(12)在一确定的时间间隔(Δt)经过所述第二中间区域(B)；

-所述第三区域(C)，称为分布加热的区域，其具有通过红外线辐射(IR2)加热的第二加热部件(34)，所述第二加热部件(34)用于按照一确定的加热模式，加热每个预型件(12)的主体(14)，直至一第二给定温度(TC2)，

其特征在于，所述热调节炉(10)具有通过紫外线(UV)的辐射消毒的消毒部件(76，78，80)，所述消毒部件(76，78，80)布置在延时的第二中间区域(B)中，以便至少消毒所述预型件(12)的主体(14)的外表面(28)，直至一确定的消除污染程度。

2.根据权利要求1所述的热调节炉，其特征在于，所述热调节炉(10)具有反射部件(80)--例如反射器，所述反射部件(80)面对着用于通过紫外线(UV)消毒的消毒部件(76)--例如灯(78)--布置在所述延时的第二中间区域(B)中，以便有选择地反射朝着预型件(12)方向辐射的紫外线(UV)，所述紫外线(UV)在所述消毒部件和所述反射部件(80)之间循行。

3.根据权利要求1或2所述的热调节炉，其具有通过气流(F)围绕所述预型件(12)循环来冷却所述预型件(12)的一冷却装置(50)，其特征在于，在所述延时的第二中间区域(B)中由所述消毒部件(76)辐射的紫外线(UV)对围绕所述预型件(12)循环的空气进行消毒。

4.根据前述权利要求中任一项所述的热调节炉，其特征在于，所述输送装置(30)具有用于握持每个预型件(12)的颈部(18)的握持部件(42)，所述握持部件(42)具有至少一内部心杆，所述内部心杆轴向进入所述预型件(12)的颈部(18)的内部，以便由所述消毒部件(76)辐射的紫外线(UV)全面地辐照所述预型件(12)的颈部(18)。

5.用于制造无菌容器(68)的制造设备(56)，所述无菌容器(68)由消除污染的热塑性材料的预型件(12)制成，所述制造设备(56)至少具有：

-一用于供给预型件的供给装置(58)；

-一热调节工作站(60)，其具有一输送装置(30)，所述输送装置(30)用于输送预型件穿过至少一热调节炉(10)，所述热调节炉(10)用于加热每个预型件(12)，以便模制所述预型件；以及

-一模制工作站(62)，其用于将每个预型件(12)加工成一中空容器(68)，

其特征在于，所述热调节炉(10)具有：

-第一加热部件(32)，其用于通过预热每个预型件(12)的主体(14)直至一第一给定温度(TC1)，至少对所述预型件(12)的主体(14)的外表面(28)消除污染；

-通过紫外线(UV)辐射消毒的消毒部件(76)，其用于通过在一确定的时间间隔(Δt)暴露于由所述消毒部件(76)辐射的紫外线(UV)辐照所述预型件(12)，至少对所述预型件(12)的主体(14)的外表面(28)消除污染；以及

-第二加热部件(34)，其用于通过加热每个预型件(12)的主体(14)直至一第二给定温度(TC2)，至少对所述预型件(12)的主体(14)的外表面(28)消除污染，以便至少消毒所述预型件(12)的主体(14)的外表面(28)，直至一确定的消除污染程度。

6.根据权利要求5所述的设备(56)，其特征在于，其在所述热调节炉(10)的上游具有一消毒工作站(74)，所述消毒工作站(74)具有一用于喷射消毒剂的喷射装置，所述喷射装置配有至少一喷嘴，所述喷嘴能够以蒸汽射流的形式朝每个预型件(12)的颈部(18)的开口(22)喷射消毒剂流，所述消毒剂流的温度(T0)低于消毒剂的冷凝温度(Tc)，以便至少在所述预型件(12)的内壁(26)上通过冷凝而淀积一层基本上均匀的、用于至少消毒所述预型件(12)的内壁(26)的消毒剂冷凝液膜。

7.根据权利要求6所述的设备(56)，其特征在于，炉(10)中的所述预型件(12)的主体(14)的第一预热温度(TC1)和/或第二加热温度(TC2)高于或等于消毒剂的活化温度(Ta)，以便通过加热活化所述消毒剂，以消毒所述预型件(12)的内壁(26)。

8.根据权利要求7所述的设备(56)，其特征在于，炉(10)中的所述预型件(12)的主体的第一预热温度(TC1)和/或第二加热温度(TC2)高于消毒剂的汽化温度(Te)，以便通过汽化而去除通过加热而活化的消毒剂。