FR3136376A1

FR3136376A1 - Conveying for an object sterilization system using electron beams

Info

Publication number: FR3136376A1
Application number: FR2205616A
Authority: FR
Inventors: Arthur PIASER; Mathieu VAURS; David ARNAL
Original assignee: I T H P P; ITHPP
Current assignee: Itopp Fr
Priority date: 2022-06-10
Filing date: 2022-06-10
Publication date: 2023-12-15
Anticipated expiration: 2042-06-10
Also published as: WO2023237780A1; FR3136376B1

Abstract

L’invention concerne un système de stérilisation (10) d’un objet par faisceaux d’électrons comprenant un tunnel de stérilisation (100) qui s’étend longitudinalement entre une entrée (101) et une sortie (102) qui sont ouvertes, le tunnel de stérilisation (100) comportant : - au moins deux accélérateurs de particules (104) orientés vers une zone d’irradiation (103), - un premier convoyeur interne (108) configuré pour acheminer un objet depuis l’entrée (101) du tunnel de stérilisation (100) vers la zone d’irradiation (103), - un second convoyeur interne (109) configuré pour acheminer un objet stérilisé depuis la zone d’irradiation (103) vers la sortie (102) du tunnel de stérilisation (100), Selon l’invention, le système comporte deux carrousels (200, 201) disposés respectivement à l’entrée (101) et à la sortie (102) du tunnel de stérilisation (100), d’une part, chaque un carrousel (200, 201) est équipé de deux compartiments (207) blindés disposés dos à dos, et d’autre part, chaque carrousel (200, 201) est monté rotatif au sein d’un habitacle (202, 203) blindé autour d’un axe de rotation A-A et configuré pour être animé d’un mouvement en aller et retour. L’invention concerne également un procédé de stérilisation. Figure pour l’abrégé : Fig.1]The invention relates to a system (10) for sterilizing an object by electron beams comprising a sterilization tunnel (100) which extends longitudinally between an inlet (101) and an outlet (102) which are open, the sterilization tunnel (100) comprising: - at least two particle accelerators (104) oriented towards an irradiation zone (103), - a first internal conveyor (108) configured to convey an object from the entrance (101) of the sterilization tunnel (100) to the irradiation zone (103), - a second internal conveyor (109) configured to convey a sterilized object from the irradiation zone (103) to the exit (102) of the sterilization tunnel ( 100), According to the invention, the system comprises two carousels (200, 201) arranged respectively at the entrance (101) and at the exit (102) of the sterilization tunnel (100), on the one hand, each a carousel (200, 201) is equipped with two armored compartments (207) arranged back to back, and on the other hand, each carousel (200, 201) is rotatably mounted within a passenger compartment (202, 203) armored around an axis of rotation A-A and configured to be driven back and forth. The invention also relates to a sterilization method. Figure for abstract: Fig.1]

Description

Conveying for an object sterilization system using electron beams

L'invention concerne la stérilisation par faisceaux d’électrons en particulier la stérilisation d’un objet. Ainsi, l’invention s’intéresse notamment au système de convoyage de cet objet au sein d’un système de stérilisation par faisceaux d’électrons. Dans le jargon de l’homme du métier la stérilisation par faisceaux d’électrons est également appelée stérilisation par bombardement d’électrons ou « E-beam ».The invention relates to sterilization by electron beams, in particular the sterilization of an object. Thus, the invention concerns in particular the conveying system of this object within an electron beam sterilization system. In the jargon of those skilled in the art, sterilization by electron beams is also called sterilization by electron bombardment or “E-beam”.

Dans ce contexte, l’objet peut notamment être un conteneur stockant des articles médicaux ou agroalimentaires préalablement stérilisés. En particulier, l’invention peut s’intégrer dans une chaine de remplissage de seringues contenues dans une boite appelée « tub » pour laquelle une stérilisation surfacique est nécessaire avant l’ouverture de la boite pour le remplissage des seringues. En général, le remplissage des seringues se déroule dans une enceinte stérile encore appelée isolateur. L’installation de stérilisation par faisceaux d’électrons est ainsi disposée en amont de l’isolateur pour stériliser la surface extérieure de la boite de seringues afin de prévenir toutes contaminations des seringues par des germes qui se trouveraient sur les parois extérieures de la boite.In this context, the object may in particular be a container storing previously sterilized medical or food items. In particular, the invention can be integrated into a line for filling syringes contained in a box called a “tub” for which surface sterilization is necessary before opening the box for filling the syringes. In general, the filling of syringes takes place in a sterile enclosure also called an isolator. The electron beam sterilization installation is thus placed upstream of the isolator to sterilize the exterior surface of the box of syringes in order to prevent any contamination of the syringes by germs which may be found on the exterior walls of the box.

L’efficacité de la stérilisation par faisceaux d’électrons est reconnue pour inactiver les micro-organismes depuis plusieurs années. Il a été notamment démontré qu’au contact des micro-organismes, les faisceaux d’électrons génèrent des réactions d’ionisation entrainant des ruptures de l’ADN simple ou double brins des microorganismes. Or, la quantité importante de ce type de dommages conduit à une forte probabilité d’inactivation des organismes tels que les bactéries, les levures et les moisissures.The effectiveness of electron beam sterilization has been recognized for inactivating microorganisms for several years. It has been demonstrated in particular that upon contact with microorganisms, electron beams generate ionization reactions resulting in breaks in the single or double stranded DNA of the microorganisms. However, the significant amount of this type of damage leads to a high probability of inactivation of organisms such as bacteria, yeasts and molds.

De manière générale, un faisceau d’électrons se caractérise par son énergie qui s’exprime en électron-volt (eV) et sa puissance en watts. L’énergie correspond à la capacité du faisceau d’électrons à pénétrer les matières ou les matériaux qu’il rencontre. On distingue deux technologies, d’une part, la technologie de faisceaux de basse énergie pour laquelle l’énergie du faisceau d’électrons est de l’ordre de 100 à 600 keV, et d’autre part, la technologie de faisceaux de haute énergie pour laquelle l’énergie du faisceau d’électrons est de l’ordre de 2 à 6 MeV.Generally speaking, an electron beam is characterized by its energy which is expressed in electron volts (eV) and its power in watts. Energy corresponds to the ability of the electron beam to penetrate the matter or materials it encounters. We distinguish two technologies, on the one hand, low energy beam technology for which the energy of the electron beam is of the order of 100 to 600 keV, and on the other hand, high energy beam technology. energy for which the energy of the electron beam is of the order of 2 to 6 MeV.

Bien que l’efficacité de cette technologie pour la stérilisation surfacique soit connue depuis longtemps, son application à la stérilisation d’emballages agroalimentaires ou d’emballages médicaux est quant à elle beaucoup plus récente. En effet, l’industrie s’approprie peu à peu cette technologie qui présente bien des avantages : elle se déroule selon un processus continu, n’utilise ni d’eau ni produits chimiques ni source radioactive et présente de ce fait un faible impact environnemental.Although the effectiveness of this technology for surface sterilization has been known for a long time, its application to the sterilization of food packaging or medical packaging is much more recent. Indeed, the industry is gradually adopting this technology which has many advantages: it takes place according to a continuous process, uses neither water nor chemicals nor a radioactive source and therefore has a low environmental impact. .

Toutefois, la stérilisation par faisceaux d’électrons présente également certaines contraintes qui sont essentiellement liées à la radioprotection. En effet, cette technologie consiste à exposer des objets à stériliser à des faisceaux d’électrons accélérés qui sont des rayons ionisants. De manière connue, ces rayonnements représentent un risque biologique important, en effet, une exposition prolongée d’un sujet humain peut entrainer des mutations génétiques et des cancers. Considérant cette problématique, la radioprotection constitue un enjeu majeur pour le développement de l’intégration ce type de technologies au sein des chaines de production industrielle.However, electron beam sterilization also presents certain constraints which are essentially linked to radiation protection. Indeed, this technology consists of exposing objects to be sterilized to accelerated electron beams which are ionizing rays. As is known, this radiation represents a significant biological risk, in fact, prolonged exposure of a human subject can lead to genetic mutations and cancers. Considering this issue, radiation protection constitutes a major issue for the development of the integration of this type of technology within industrial production chains.

Dans ce contexte, pour une installation de stérilisation à faisceaux d’électrons, la problématique est d’empêcher la diffusion directe des rayons X générés lorsque les électrons heurtent un matériau. En effet, il est également connu que les rayons X se propagent par rebond sur des matériaux non traversants tels que le plomb. A chaque rebond une partie de l’énergie du rayon X est absorbée par le matériau non traversant ce qui occasionne une perte de l’intensité d’un rayon X lorsqu’il rebondit sur ce type de matériau, la dangerosité du rayon X diminue ainsi en fonction du nombre de rebonds qu’il opère sur un matériau non traversant.In this context, for an electron beam sterilization installation, the problem is to prevent the direct diffusion of the X-rays generated when the electrons strike a material. Indeed, it is also known that X-rays propagate by rebound on non-transmitting materials such as lead. At each bounce, part of the energy of the X-ray is absorbed by the non-passing material, which causes a loss of the intensity of an depending on the number of bounces it makes on a non-through material.

Dans ce contexte, la plupart des installations comportent un tunnel de stérilisation à l’intérieur duquel se trouve une zone d’irradiation qui est exposée aux faisceaux d’un ou de plusieurs accélérateurs de particules. Ce tunnel de stérilisation comporte une enceinte blindée au plomb afin d’éviter la fuite directe des rayons X produits par les accélérateurs de particules. Dans l’objectif, d’optimiser les cadences de production industrielle, les accélérateurs de particules émettent en permanence des faisceaux d’électrons. Actuellement, les cadences de production sont dictées par la cadence que les isolateurs peuvent tenir pour remplir les seringues soit 4 à 6 boites par minute.In this context, most installations include a sterilization tunnel inside which there is an irradiation zone which is exposed to the beams of one or more particle accelerators. This sterilization tunnel includes a lead-shielded enclosure to prevent direct leakage of X-rays produced by particle accelerators. With the aim of optimizing industrial production rates, particle accelerators continuously emit electron beams. Currently, production rates are dictated by the rate that the insulators can hold to fill the syringes, i.e. 4 to 6 boxes per minute.

Dès lors, toute la problématique d’une telle installation relève de la manière dont les objets sont introduits puis extraits du tunnel de stérilisation en limitant la propagation directe de rayons X vers l’extérieur, ceci compte tenu du fait que les accélérateurs de particules fonctionnent en continu. En effet, au cours du fonctionnement du procédé de stérilisation les accélérateurs de particules diffusent des rayons X en permanence.Therefore, the whole problem of such an installation relates to the way in which the objects are introduced then extracted from the sterilization tunnel by limiting the direct propagation of X-rays towards the outside, this taking into account the fact that particle accelerators operate continuously. Indeed, during the operation of the sterilization process, the particle accelerators continuously diffuse X-rays.

Une des stratégies les plus employées dans l’état de la technique pour satisfaire à l’exigence de radioprotection est de fournir un convoyeur en forme de Omega (Ω) en amont et aval du tunnel de stérilisation. Le convoyeur en forme de Ω s’étend dans une enceinte blindée suivant la forme du convoyeur et permet d’augmenter le nombre de rebonds des rayons X avant que ceux-ci n’atteignent le milieu extérieur par l’entrée du convoyeur amont ou par la sortie du convoyeur aval. Ce type de convoyeurs présentent, d’une part, un encombrement important par leur forte empreinte au sol, et d’autre part, des problématiques mécaniques de frottement et de réglage et d’usures qui ne sont pas compatibles avec les cadences industrielles.One of the strategies most used in the state of the art to meet the radiation protection requirement is to provide an Omega-shaped conveyor (Ω) upstream and downstream of the sterilization tunnel. The Ω-shaped conveyor extends in a shielded enclosure following the shape of the conveyor and makes it possible to increase the number of bounces of the X-rays before they reach the external environment through the entrance to the upstream conveyor or through the outlet of the downstream conveyor. This type of conveyor presents, on the one hand, a significant footprint due to their large footprint, and on the other hand, mechanical problems of friction and adjustment and wear which are not compatible with industrial rates.

D’autres solutions sont connues, par exemple le document FR 2 988 612 expose une solution qui utilise un sas d’entrée en amont du tunnel de stérilisation et un sas de sortie en aval du tunnel stérilisation. En vue d’améliorer la compacité de l’installation ce document propose de procéder à un convoyage multi-étage. En pratique, chaque sas est compartimenté par une paroi de radioprotection qui vise à empêcher que des rayons X n’atteignent directement le milieu extérieur. Un bras robotisé est utilisé pour transférer les boites de seringues d’un compartiment à l’autre de chaque sas. Un tel système de convoyage permet certes d’atteindre l’objectif de radioprotection, cependant, le bras robotisé ne permet pas de répondre aux cadences industrielles de 4 à 6 boites par minutes sans utiliser des accélérateurs plus puissants. En outre, la complexité mécanique cette installation est susceptible d’impliquer une usure mécanique rapide des équipements tels que le bras mécanique ce qui entraine des opérations de maintenance régulières qui ne sont pas compatibles avec les besoins de production des industrielles.Other solutions are known, for example document FR 2 988 612 discloses a solution which uses an entry airlock upstream of the sterilization tunnel and an exit airlock downstream of the sterilization tunnel. In order to improve the compactness of the installation, this document proposes carrying out multi-stage conveying. In practice, each airlock is compartmentalized by a radiation protection wall which aims to prevent X-rays from directly reaching the external environment. A robotic arm is used to transfer the boxes of syringes from one compartment to another in each airlock. Such a conveying system certainly makes it possible to achieve the radiation protection objective, however, the robotic arm does not make it possible to respond to industrial rates of 4 to 6 boxes per minute without using more powerful accelerators. In addition, the mechanical complexity of this installation is likely to involve rapid mechanical wear of equipment such as the mechanical arm, which leads to regular maintenance operations which are not compatible with the production needs of industrial companies.

Le document CA 2 605 430 propose quant à lui de disposer respectivement en amont et en aval du tunnel de stérilisation un tourniquet blindé qui est ajusté à un habitacle également blindé. Le tourniquet comporte quatre compartiments qui sont intercalés de portions radiales blindées qui sont ajustées à la paroi de l’habitacle circulaire appelée couronne dans ce document. L’habitacle circulaire comporte deux ouvertures latérales qui sont coaxiales l’une de l’autre et permettent d’introduire ou d’extraire un objet dans un compartiment. Le tourniquet est monté rotatif selon un axe vertical et tourne à 360° dans un seul sens de rotation afin qu’un compartiment reçoive un objet à une première ouverture et le renvoie à une seconde ouverture. Chaque compartiment est respectivement équipé d’un convoyeur linéaire afin de recevoir un objet une première ouverture de l’habitacle et de le renvoyer à la seconde ouverture de l’habitacle. Cette installation répond à la problématique de radioprotection en piégeant les rayons X dans un compartiment pendant la rotation du tourniquet.Document CA 2 605 430 proposes to place respectively upstream and downstream of the sterilization tunnel an armored turnstile which is adjusted to an equally armored passenger compartment. The turnstile has four compartments which are interspersed with armored radial portions which are adjusted to the wall of the circular passenger compartment called crown in this document. The circular passenger compartment has two side openings which are coaxial with each other and allow an object to be introduced or extracted from a compartment. The turnstile is rotatably mounted along a vertical axis and rotates 360° in one direction of rotation so that a compartment receives an object at a first opening and returns it to a second opening. Each compartment is respectively equipped with a linear conveyor in order to receive an object at a first opening of the passenger compartment and to return it to the second opening of the passenger compartment. This installation addresses the problem of radiation protection by trapping X-rays in a compartment during the rotation of the turnstile.

Cependant, la rotation à 360° du tourniquet pose une problématique pour l’alimentation des convoyeurs linéaires de chaque compartiment, en effet, cette conception implique l’utilisation d’un joint tournant. Or, le joint tournant est une pièce mécanique qui s’use rapidement et implique des opérations de maintenance régulières qu’il est préférable d’éviter pour optimiser les cadences de production industrielle. En outre, le tourniquet et son habitacle présente une masse et des dimensions imposantes qui rajoutent des contraintes logistiques pour le déplacement et l’installation de la chaine de production sur les sites industrielles. La masse importante du tourniquet implique également un surdimensionnement des moteurs qui entrainent le tourniquet en rotation. Néanmoins, la production d’un couple élevé pour entrainer le tourniquet en rotation implique aussi une usure plus rapide des moyens de transmission entre le moteur et tourniquet. Ainsi, la masse et les dimensions de l’installation décrite par ce document constituent des obstacles importants pour l’intégration d’un système de stérilisation par faisceaux d’électrons à une chaine de production industrielle.However, the 360° rotation of the turnstile poses a problem for supplying the linear conveyors of each compartment, in fact, this design involves the use of a rotating joint. However, the rotating joint is a mechanical part that wears out quickly and involves regular maintenance operations that are best avoided to optimize industrial production rates. In addition, the turnstile and its interior have an imposing mass and dimensions which add logistical constraints for the movement and installation of the production line on industrial sites. The large mass of the turnstile also implies an oversizing of the motors which drive the turnstile in rotation. However, the production of a high torque to drive the turnstile also implies more rapid wear of the means of transmission between the motor and turnstile. Thus, the mass and dimensions of the installation described by this document constitute significant obstacles for the integration of an electron beam sterilization system into an industrial production line.

L’invention vise à pallier l’ensemble de ces inconvénients.The invention aims to overcome all of these drawbacks.

L’invention vise à fournir une solution technique qui répond à la contrainte de radioprotection tout en étant adaptée aux cadences de production industrielle.The invention aims to provide a technical solution which meets the constraint of radiation protection while being adapted to industrial production rates.

En particulier, l’invention a pour objectif de fournir une solution technique robuste qui minimise les opérations de maintenance afin d’augmenter la rentabilité de la chaine de production.In particular, the invention aims to provide a robust technical solution which minimizes maintenance operations in order to increase the profitability of the production chain.

L’invention cherche notamment à réduire la masse et les dimensions des convoyeurs qui sont utilisés pour introduire et extraire un objet dans le tunnel de stérilisation.The invention seeks in particular to reduce the mass and dimensions of the conveyors which are used to introduce and extract an object into the sterilization tunnel.

L’invention vise plus particulièrement à fournir une solution technique dont les opérations de maintenance sont simplifiées.The invention aims more particularly to provide a technical solution whose maintenance operations are simplified.

L’invention peut aussi avoir pour objectif de réduire la masse du système de stérilisation.The invention may also aim to reduce the mass of the sterilization system.

L’invention a également pour objectif de fournir une solution plus compacte afin de l’intégrer plus facilement dans une chaine de production industrielle.The invention also aims to provide a more compact solution in order to integrate it more easily into an industrial production line.

En outre, l’invention cherche également à réduire les coûts de fabrication d’un système de stérilisation.In addition, the invention also seeks to reduce the manufacturing costs of a sterilization system.

A cet effet, l’invention concerne un système de stérilisation d’un objet par faisceaux d’électrons comprenant un tunnel de stérilisation qui s’étend longitudinalement entre une entrée et une sortie qui sont ouvertes, le tunnel de stérilisation comportant :

une zone d’irradiation où l’objet est exposé aux faisceaux d’électrons,
au moins deux accélérateurs de particules orientés vers la zone d’irradiation afin de stériliser l’objet par leurs faisceaux d’électrons,
un premier convoyeur interne qui s’étend longitudinalement selon un premier plan de convoyage, le premier convoyeur interne étant disposé en amont de la zone d’irradiation et configuré pour acheminer un objet depuis l’entrée du tunnel de stérilisation vers la zone d’irradiation,
un second convoyeur interne qui s’étend longitudinalement selon un second plan de convoyage parallèle du premier plan de convoyage, le second convoyeur interne étant disposé en aval de la zone d’irradiation et configuré pour acheminer un objet stérilisé depuis la zone d’irradiation vers la sortie du tunnel de stérilisation.

To this end, the invention relates to a system for sterilizing an object by electron beams comprising a sterilization tunnel which extends longitudinally between an entrance and an outlet which are open, the sterilization tunnel comprising:

an irradiation zone where the object is exposed to electron beams,
at least two particle accelerators oriented towards the irradiation zone in order to sterilize the object with their electron beams,
a first internal conveyor which extends longitudinally along a first conveyor plane, the first internal conveyor being arranged upstream of the irradiation zone and configured to transport an object from the entrance of the sterilization tunnel to the irradiation zone ,
a second internal conveyor which extends longitudinally along a second conveying plane parallel to the first conveying plane, the second internal conveyor being arranged downstream of the irradiation zone and configured to transport a sterilized object from the irradiation zone to the exit of the sterilization tunnel.

Le système de stérilisation se caractérise en ce qu’il comporte un premier carrousel disposé à l’entrée du tunnel de stérilisation et un second carrousel disposé en sortie du tunnel de stérilisation, chaque carrousel est équipé de deux compartiments blindés disposés dos à dos qui comprennent respectivement un convoyeur de transfert et sont ouverts radialement afin de transférer un objet depuis un convoyeur externe au tunnel de stérilisation vers un convoyeur interne ou depuis un convoyeur interne vers un convoyeur externe au tunnel de stérilisation, d’une part, chaque carrousel est monté rotatif autour d’un axe de rotation A-A à l’intérieur d’un habitacle blindé, l’axe de rotation A-A étant perpendiculaire aux plans de convoyage internes, et d’autre part, chaque carrousel est mobile entre deux positions et configuré pour être animé d’un mouvement en aller et retour entre ces deux positions.The sterilization system is characterized in that it comprises a first carousel arranged at the entrance to the sterilization tunnel and a second carousel arranged at the outlet of the sterilization tunnel, each carousel is equipped with two armored compartments arranged back to back which include respectively a transfer conveyor and are opened radially in order to transfer an object from a conveyor external to the sterilization tunnel to an internal conveyor or from an internal conveyor to a conveyor external to the sterilization tunnel, on the one hand, each carousel is rotatably mounted around an axis of rotation A-A inside an armored passenger compartment, the axis of rotation A-A being perpendicular to the internal conveyor planes, and on the other hand, each carousel is movable between two positions and configured to be animated of a movement back and forth between these two positions.

Les deux carrousels montés rotatifs selon un mouvement en aller et retour permettent, d’une part, de respecter la cadence industrielle de 4 à 6 boites stérilisées par minute, et d’autre part, de piéger les rayons X issus des faisceaux d’électrons dans leur compartiment blindé qui collabore avec l’habitacle du carrousel afin de générer une cage de radioprotection.The two rotatably mounted carousels in a back and forth movement make it possible, on the one hand, to respect the industrial rate of 4 to 6 sterilized boxes per minute, and on the other hand, to trap the X-rays coming from the electron beams in their shielded compartment which collaborates with the passenger compartment of the carousel in order to generate a radiation protection cage.

En outre, ce système présente également l’avantage d’être robuste mécaniquement qui permet de réduire le nombre d’opérations de maintenance annuelle au cours desquelles le système de stérilisation est stoppé.In addition, this system also has the advantage of being mechanically robust, which makes it possible to reduce the number of annual maintenance operations during which the sterilization system is stopped.

D’une part, les carrousels sont montés en rotation selon un mouvement alternatif en aller et retour, et d’autre part, les deux compartiments qu’ils comportent, permettent aussi de réduire la masse de l’ensemble du système mais également de gagner en compacité.On the one hand, the carousels are mounted to rotate in a reciprocating movement back and forth, and on the other hand, the two compartments they include also make it possible to reduce the mass of the entire system but also to save in compactness.

Dans des modes de réalisation de l’invention, chaque carrousel peut être configuré pour être animé d’un mouvement en aller et retour selon un débattement angulaire de 180°. Ce débattement angulaire permet de concevoir un système de stérilisation compact qui s’étend selon un axe longitudinal. Le débattement de 180° coopère notamment avec la disposition dos à dos des deux compartiments de chaque carrousel, tant pour assurer la compacité que la radioprotection du système.In embodiments of the invention, each carousel can be configured to move back and forth with an angular movement of 180°. This angular movement makes it possible to design a compact sterilization system which extends along a longitudinal axis. The 180° travel cooperates in particular with the back-to-back arrangement of the two compartments of each carousel, both to ensure the compactness and radiation protection of the system.

Dans des modes de réalisation de l’invention, le système de stérilisation peut comporter deux habitacles blindés respectivement disposés en amont et en aval de tunnel de stérilisation, le premier carrousel étant disposé dans un premier habitacle, alors que le second carrousel est disposé un second habitacle, chaque habitacle comprend deux ouvertures, une première ouverture coaxiale d’un convoyeur externe et une seconde ouverture coaxiale du tunnel de stérilisation, les ouvertures de chaque habitacle permettent le transfert d’un objet depuis un premier convoyeur vers un compartiment d’un carrousel ou depuis un compartiment d’un carrousel vers un deuxième convoyeur, le premier convoyeur et le deuxième convoyeur correspondant à un convoyeur interne ou un convoyeur externe.In embodiments of the invention, the sterilization system may comprise two armored cabins respectively arranged upstream and downstream of the sterilization tunnel, the first carousel being arranged in a first cabin, while the second carousel is arranged in a second passenger compartment, each passenger compartment comprises two openings, a first coaxial opening of an external conveyor and a second coaxial opening of the sterilization tunnel, the openings of each passenger compartment allow the transfer of an object from a first conveyor to a compartment of a carousel or from a compartment of a carousel to a second conveyor, the first conveyor and the second conveyor corresponding to an internal conveyor or an external conveyor.

Le caractère blindé des compartiments permet de réaliser une cage de radioprotection avec des habitacles qui présentent des ouvertures béantes. Le système gagne ainsi en masse et est simplifié mécaniquement pour garantir une meilleure robustesse mécanique.The shielded nature of the compartments makes it possible to create a radiation protection cage with passenger compartments which have gaping openings. The system thus gains weight and is mechanically simplified to guarantee better mechanical robustness.

Dans des modes de réalisation de l’invention, chaque carrousel peut comporter un châssis comprenant une platine inférieure et une platine supérieure qui sont parallèles l’une à l’autre, respectivement blindées et solidaires entre elles, la platine inférieure et la platine supérieure sont respectivement couplées à au moins un arbre de rotation présentant un axe longitudinal perpendiculaire de la platine supérieure et de la platine inférieure.In embodiments of the invention, each carousel may comprise a chassis comprising a lower plate and an upper plate which are parallel to each other, respectively shielded and integral with each other, the lower plate and the upper plate are respectively coupled to at least one rotation shaft having a perpendicular longitudinal axis of the upper plate and the lower plate.

En particulier, dans des modes de réalisation de l’invention, le châssis peut comprendre trois parois blindées respectivement solidaires et perpendiculaires de la platine inférieure et de la platine supérieure, les trois parois étant disposées selon une section transversale en H définissant ainsi les deux compartiments dos à dos. La mise en commun des trois parois blindées pour réaliser les deux compartiments dos à dos permet de gagner en compacité et aussi de réduire la masse du système de stérilisation. Les coûts de fabrication sont également réduits par économie de matière et de main d’œuvres.In particular, in embodiments of the invention, the chassis can comprise three armored walls respectively integral and perpendicular to the lower plate and the upper plate, the three walls being arranged in an H-shaped cross section thus defining the two compartments back to back. The pooling of the three armored walls to create the two compartments back to back makes it possible to gain in compactness and also to reduce the mass of the sterilization system. Manufacturing costs are also reduced by saving material and labor.

Dans des modes de réalisation de l’invention, la platine inférieure peut être solidaire d’un premier arbre de rotation qui est actionné par des moyens moteurs.In embodiments of the invention, the lower plate can be integral with a first rotation shaft which is actuated by motor means.

Dans des modes de réalisation de l’invention, la platine supérieure peut être solidaire d’un second arbre de rotation qui est coaxial du premier arbre de rotation, le second arbre de rotation est creux afin de faire passer des câbles d’alimentation électriques pour alimenter les convoyeurs de transfert. Grâce à la cinématique en aller et retour, le joint tournant peut être supprimé au niveau de l’arbre creux qui fait passer les câbles d’alimentation notamment des convoyeurs de transfert, le système gagne ainsi en robustesse mécanique.In embodiments of the invention, the upper plate can be integral with a second rotation shaft which is coaxial with the first rotation shaft, the second rotation shaft is hollow in order to pass electrical power cables for power the transfer conveyors. Thanks to the back and forth kinematics, the rotating joint can be eliminated at the level of the hollow shaft which passes the power cables in particular for the transfer conveyors, the system thus gains in mechanical robustness.

Dans des modes de réalisation de l’invention, chaque carrousel peut comporter de part et d’autre des compartiments une paroi courbe qui définit, avec une paroi blindée, un lobe dans lequel des organes moteurs du convoyeur de transfert sont disposés. La disposition des organes moteurs dans les lobes latéraux du carrousel permet de les protéger des rayons X qui sont essentiellement piégés dans les compartiments. Encore une fois, le système gagne en robustesse mécanique ce qui permet de limiter les opérations de maintenance.In embodiments of the invention, each carousel can comprise on either side of the compartments a curved wall which defines, with an armored wall, a lobe in which motor elements of the transfer conveyor are arranged. The arrangement of the motor parts in the side lobes of the carousel protects them from X-rays which are essentially trapped in the compartments. Once again, the system gains in mechanical robustness, which makes it possible to limit maintenance operations.

Dans des modes de réalisation de l’invention, la platine supérieure peut comporter une cartérisation qui présente une inclinaison. L’inclinaison de cette cartérisation permet une meilleure évacuation et un meilleur traitement des particules (poussières etc.) en suspensions à l’intérieur du système de stérilisation.In embodiments of the invention, the upper plate may include a casing which has an inclination. The inclination of this casing allows better evacuation and better treatment of particles (dust, etc.) suspended inside the sterilization system.

Dans des modes de réalisation de l’invention, le tunnel de stérilisation peut comporter une paroi interne courbe en inox qui comporte une couche extérieure blindée.In embodiments of the invention, the sterilization tunnel may include a curved stainless steel internal wall which includes an armored outer layer.

Dans des modes de réalisation de l’invention, le système de stérilisation peut comporter des moyens aérauliques configurés pour établir une cascade de pression de manière à ce que le second carrousel soit en surpression par rapport au tunnel de stérilisation. La mise en place d’une cascade de pression réduit le risque qu’une particule venant du milieu extérieur passe dans les différentes parties du système de stérilisation pour atteindre l’isolateur qui est connecté à la sortie du système de stérilisation ou tous autres compartiments d’une chaine de production à laquelle le système de stérilisation est intégré.In embodiments of the invention, the sterilization system may include aeraulic means configured to establish a pressure cascade so that the second carousel is under excess pressure relative to the sterilization tunnel. The implementation of a pressure cascade reduces the risk that a particle coming from the external environment passes through the different parts of the sterilization system to reach the isolator which is connected to the outlet of the sterilization system or any other compartments. 'a production line into which the sterilization system is integrated.

Dans des modes de réalisation de l’invention, le système de stérilisation peut comporter un dispositif de stérilisation chimique de la zone d’irradiation et des moyens d’extraction d’air de la zone d’irradiation. Ce dispositif de stérilisation est employé lors des opérations de maintenance afin décontaminer le tunnel de stérilisation et les carrousels. Plus largement, le dispositif de stérilisation permet de stériliser la chaine de convoyage du système en incluant le tunnel de stérilisation, les carrousels et aussi les habitacles logeant les convoyeurs externes.In embodiments of the invention, the sterilization system may comprise a device for chemical sterilization of the irradiation zone and means for extracting air from the irradiation zone. This sterilization device is used during maintenance operations to decontaminate the sterilization tunnel and the carousels. More broadly, the sterilization device makes it possible to sterilize the conveyor chain of the system, including the sterilization tunnel, the carousels and also the cabins housing the external conveyors.

Dans des modes de réalisation de l’invention, le système de stérilisation peut comporter un habitacle qui est équipé d’un système de ventilation configuré pour générer un flux d’air descendant afin de projeter toutes particules en suspension vers le bas de l’habitacle. De préférence, cet habitacle est disposé en aval du tunnel de stérilisation.In embodiments of the invention, the sterilization system may include a passenger compartment that is equipped with a ventilation system configured to generate a downward flow of air to project any suspended particles toward the bottom of the passenger compartment . Preferably, this passenger compartment is arranged downstream of the sterilization tunnel.

L’invention se rapporte également à un procédé de stérilisation d’un objet par faisceaux d’électrons au sein d’un tunnel de stérilisation équipé d’au moins deux accélérateurs de particules qui sont respectivement configurés pour émettre un faisceau d’électrons en direction d’une zone d’irradiation, le procédé de stérilisation comprenant les étapes suivantes :

convoyer un objet à stériliser dans un premier plan de convoyage externe vers une entrée du tunnel de stérilisation,
transférer l’objet à stériliser dans l’entrée du tunnel de stérilisation,
convoyer l’objet à stériliser, dans le tunnel de stérilisation, selon un plan de convoyage interne, l’objet étant convoyé depuis l’entrée du tunnel de stérilisation vers la sortie du tunnel de stérilisation,
irradier en continue la zone d’irradiation par des faisceaux d’électrons,
passer l’objet à stériliser au travers de la zone d’irradiation de manière à le stériliser,
transférer l’objet stérilisé en sortie du tunnel de stérilisation vers une chambre stérile.

The invention also relates to a method of sterilizing an object by electron beams within a sterilization tunnel equipped with at least two particle accelerators which are respectively configured to emit an electron beam in the direction of an irradiation zone, the sterilization process comprising the following steps:

convey an object to be sterilized in a first external conveyor plane towards an entrance to the sterilization tunnel,
transfer the object to be sterilized into the entrance of the sterilization tunnel,
convey the object to be sterilized, in the sterilization tunnel, according to an internal conveyor plan, the object being conveyed from the entrance of the sterilization tunnel to the exit of the sterilization tunnel,
continuously irradiate the irradiation zone with electron beams,
pass the object to be sterilized through the irradiation zone so as to sterilize it,
transfer the sterilized object at the exit of the sterilization tunnel to a sterile room.

Selon l’invention le procédé se caractérise en ce que les transferts de l’objet en entrée et en sortie du tunnel de stérilisation sont respectivement réalisés par un carrousel qui est monté rotatif au sein d’un habitacle blindé, chaque carrousel étant monté rotatif autour d’un axe de rotation A-A qui est perpendiculaire du plan de convoyage interne, chaque carrousel étant animé d’un mouvement qui comprend une rotation aller et une rotation retour présentant respectivement un débattement angulaire déterminé, entre une rotation aller et une rotation retour un premier objet est chargé dans un premier compartiment alors qu’un second objet est déchargé d’un second compartiment d’un même carrousel, les irradiations des faisceaux de particules étant piégées dans le compartiment du carrousel lorsque le compartiment communique avec le tunnel de stérilisation.According to the invention, the method is characterized in that the transfers of the object at the entrance and exit of the sterilization tunnel are respectively carried out by a carousel which is rotatably mounted within an armored passenger compartment, each carousel being rotatably mounted around of an axis of rotation A-A which is perpendicular to the internal conveyor plane, each carousel being driven by a movement which includes a forward rotation and a return rotation respectively presenting a determined angular clearance, between a forward rotation and a return rotation a first object is loaded into a first compartment while a second object is unloaded from a second compartment of the same carousel, the irradiations of the particle beams being trapped in the compartment of the carousel when the compartment communicates with the sterilization tunnel.

Le procédé de stérilisation présente les mêmes avantages que le système de stérilisation que ce soient en termes de radioprotection, de cadence industrielle, ou de robustesse du système le mettant en œuvre.The sterilization process has the same advantages as the sterilization system, whether in terms of radiation protection, industrial throughput, or robustness of the system implementing it.

Dans des modes de réalisation de l’invention, le débattement angulaire de chaque rotation peut être de 180°.In embodiments of the invention, the angular travel of each rotation can be 180°.

Dans des modes de réalisation de l’invention, l’acheminement des objets au sein du tunnel de stérilisation est linéaire. Ceci permet de conserver une simplicité et une robustesse mécanique du système de stérilisation qui met le procédé selon l’invention en œuvre.In embodiments of the invention, the routing of objects within the sterilization tunnel is linear. This makes it possible to maintain simplicity and mechanical robustness of the sterilization system which implements the process according to the invention.

Dans des modes de réalisation de l’invention, une cascade de pression est établie de sorte que le carrousel en sortie du tunnel de stérilisation soit en surpression par rapport au tunnel de stérilisation.In embodiments of the invention, a pressure cascade is established so that the carousel at the outlet of the sterilization tunnel is at excess pressure relative to the sterilization tunnel.

Dans des modes de réalisation de l’invention, les étapes du procédé sont répétées en continu.In embodiments of the invention, the steps of the method are repeated continuously.

D’autres caractéristiques et avantages de l’invention apparaîtront encore à la lecture de la description qui va suivre. Celle-ci est purement illustrative et doit être lue en regard des dessins annexés sur lesquels :Other characteristics and advantages of the invention will become apparent on reading the description which follows. This is purely illustrative and must be read in conjunction with the appended drawings in which:

est une représentation d’une vue en perspective d’un système de stérilisation par faisceaux d’électrons conforme de l’invention, dans cette représentation les parois de l’habitacle du tunnel de stérilisation sont représentées en transparence tout comme une paroi de l’habitacle de chaque carrousel et d’un habitacle de transition vers l’isolateur. is a representation of a perspective view of an electron beam sterilization system according to the invention, in this representation the walls of the passenger compartment of the sterilization tunnel are represented in transparency just like a wall of the cockpit of each carousel and a transition cockpit towards the isolator.

est une représentation d’une vue de face de la . is a representation of a front view of the .

est une représentation schématique des convoyeurs du système de stérilisation de la , les convoyeurs étant extraits de leur habitacle. is a schematic representation of the conveyors of the sterilization system of the , the conveyors being removed from their cabin.

est une représentation d’une coupe longitudinale d’un carrousel de la . is a representation of a longitudinal section of a carousel of the .

est une représentation d’une coupe transversale d’un carrousel de la . is a representation of a cross section of a carousel of the .

est une représentation schématique du procédé de stérilisation de l’invention selon un logigramme. is a schematic representation of the sterilization process of the invention according to a flowchart.

est une représentation schématique de la cinématique d’un carrousel conforme de l’invention. is a schematic representation of the kinematics of a carousel according to the invention.

En référence aux figures 1 à 5, l’invention se rapporte à un système de stérilisation 10 d’un objet par faisceaux d’électrons. Le système de stérilisation 10 permet de réaliser une stérilisation de divers objets. Par exemple, le système des stérilisation 10 peut être utilisé pour stériliser la surface extérieure de boites contenant des seringues vides qui ont été stérilisées au préalable. Dans une telle application le système de stérilisation 10 permet de stériliser les parois extérieures de la boite qui contient les seringues avant que la boite de seringues ne soit ouverte dans un isolateur afin de procéder au remplissage des seringues. Plus généralement, le système de stérilisation 10 peut également être intégré dans une chaine de production en amont d’une zone de traitement stérile de l’objet à stériliser.With reference to Figures 1 to 5, the invention relates to a system 10 for sterilizing an object using electron beams. The sterilization system 10 makes it possible to sterilize various objects. For example, the sterilization system 10 can be used to sterilize the exterior surface of boxes containing empty syringes which have been sterilized beforehand. In such an application, the sterilization system 10 makes it possible to sterilize the exterior walls of the box which contains the syringes before the box of syringes is opened in an isolator in order to fill the syringes. More generally, the sterilization system 10 can also be integrated into a production line upstream of a sterile treatment zone of the object to be sterilized.

Dans cette optique, le système de stérilisation 10 comprend un tunnel de stérilisation 100 qui s’étend longitudinalement entre une entrée 101 et une sortie 102. L’entrée 101 et la sortie 102 restent ouvertes en permanence pendant le procédé de stérilisation. La paroi interne peut être choisie dans un matériau tel que l’inox. En outre, la paroi interne est doublée extérieurement par une couche blindée, ceci pour garantir le confinement des rayons X au sein du tunnel de stérilisation 100. Le terme blindé signifie qu’une feuille d’un matériau de radioprotection tel que le plomb constitue au moins en partie la paroi ou la couche de l’élément structurel concerné. Par exemple, une feuille de plomb de 15 mm d’épaisseur correspond à la définition d’une paroi blindée.With this in mind, the sterilization system 10 comprises a sterilization tunnel 100 which extends longitudinally between an inlet 101 and an outlet 102. The inlet 101 and the outlet 102 remain open permanently during the sterilization process. The internal wall can be chosen from a material such as stainless steel. In addition, the internal wall is lined externally by a shielded layer, this to guarantee the confinement of the X-rays within the sterilization tunnel 100. The term shielded means that a sheet of a radioprotection material such as lead constitutes at least less in part the wall or layer of the structural element concerned. For example, a sheet of lead 15 mm thick corresponds to the definition of an armored wall.

Comme illustré à la , le tunnel stérilisation 100 comprend une zone d’irradiation 103. Cette zone d’irradiation 103 est exposée aux faisceaux d’électrons. En effet, le tunnel de stérilisation 100 comporte également au moins deux accélérateurs de particules 104 orientés vers la zone d’irradiation 103 afin de stériliser l’objet par leurs faisceaux d’électrons. Dans cet exemple, le tunnel de stérilisation 100 dispose de trois accélérateurs de particules 104 qui sont répartis spatialement selon un décalage angulaire de 120° afin que toutes les faces de l’objet soient exposées aux faisceaux d’électrons au passage dans la zone d’irradiation 103.As illustrated in , the sterilization tunnel 100 includes an irradiation zone 103. This irradiation zone 103 is exposed to electron beams. Indeed, the sterilization tunnel 100 also includes at least two particle accelerators 104 oriented towards the irradiation zone 103 in order to sterilize the object by their electron beams. In this example, the sterilization tunnel 100 has three particle accelerators 104 which are spatially distributed at an angular offset of 120° so that all faces of the object are exposed to the electron beams as they pass through the sterilization zone. irradiation 103.

Dans l’exemple des figures 1 et 2, chaque accélérateur de particule 104 comporte un tube à faisceau d’électrons qui est prolongé par un cornet de balayage 105 configuré pour transformer ce faisceau en un rideau de faisceaux d’électrons. Ceci élargit le champ de projection du faisceau d’électrons d’un accélérateur de particules 104. Dans cet exemple, le cornet de balayage 105 est maintenu sous vide par une pompe à vide 106 qui est reliée à l’enceinte du cornet de balayage 105. De préférence, la pompe à vide 106 est de type ionique. Néanmoins, le cornet de balayage 105 peut également présenter un vide de conception, c’est-à-dire, qu’un vide est générer lors de la fabrication du cornet. Il convient de noter que les vides de conception sont par leur nature moins poussés que les vides entretenus, de fait, il produit un faisceau d’électrons de plus faible intensité. Ici, le cornet de balayage comporte une vitre (non illustrée) qui est intégrée à la paroi interne du tunnel de stérilisation 100 au travers d’une platine 107. Dans cet exemple, la platine 107 supporte le cornet de balayage 105 et la pompe à vide 106. Comme cela est visible à la , le tunnel de stérilisation 100 présente au niveau de la zone d’irradiation 103 une section transversale de forme triangulaire. Cette forme triangulaire est constituée par l’agencement des platines 107 de chaque accélérateur de particules 104. Afin d’éviter une accumulation de particules dans les angles de la section, les angles de la section sont arrondis. Cela permet également d’optimiser la stérilisation chimique du tunnel de stérilisation 100.In the example of Figures 1 and 2, each particle accelerator 104 comprises an electron beam tube which is extended by a scanning horn 105 configured to transform this beam into a curtain of electron beams. This widens the projection field of the electron beam of a particle accelerator 104. In this example, the scanning horn 105 is kept under vacuum by a vacuum pump 106 which is connected to the enclosure of the scanning horn 105 Preferably, the vacuum pump 106 is of the ionic type. However, the scanning horn 105 may also have a design vacuum, that is to say, a vacuum is generated during the manufacture of the horn. It should be noted that design voids are by their nature less high than maintained voids, in fact it produces a lower intensity electron beam. Here, the scanning horn includes a window (not shown) which is integrated into the internal wall of the sterilization tunnel 100 through a plate 107. In this example, the plate 107 supports the scanning horn 105 and the pump. empty 106. As is visible in the , the sterilization tunnel 100 has a triangular cross section at the level of the irradiation zone 103. This triangular shape is constituted by the arrangement of the plates 107 of each particle accelerator 104. In order to avoid an accumulation of particles in the corners of the section, the corners of the section are rounded. This also makes it possible to optimize the chemical sterilization of the sterilization tunnel 100.

Les accélérateurs de particules 104 décrits aux figures 1 et 2 permettent de produire des faisceaux d’électrons de basse énergie qui sont de l’ordre de 100 à 600 keV. Une telle énergie permet de faire de la stérilisation surfacique qui est applicable à des emballages médicaux ou agroalimentaires. Cependant, le système de stérilisation 10 selon l’invention peut également embarquer des accélérateurs de particules configurés pour produire des faisceaux d’électrons de plus haute énergie.The particle accelerators 104 described in Figures 1 and 2 make it possible to produce low energy electron beams which are of the order of 100 to 600 keV. Such energy makes it possible to carry out surface sterilization which is applicable to medical or food packaging. However, the sterilization system 10 according to the invention can also include particle accelerators configured to produce higher energy electron beams.

Comme illustré aux figures 1 à 3, le tunnel de stérilisation 100 comprend un premier convoyeur interne 108. Le premier convoyeur interne 108 est disposé en amont de la zone d’irradiation 103. Le premier convoyeur interne 108 s’étend longitudinalement, dans le tunnel de stérilisation 100 entre son entrée 101 et la zone d’irradiation 103, selon un premier plan de convoyage. De ce fait, le premier convoyeur interne 108 achemine les objets à stériliser depuis l’entrée 101 du tunnel de stérilisation 100 jusqu’à la zone d’irradiation 103.As illustrated in Figures 1 to 3, the sterilization tunnel 100 comprises a first internal conveyor 108. The first internal conveyor 108 is arranged upstream of the irradiation zone 103. The first internal conveyor 108 extends longitudinally, in the tunnel sterilization 100 between its entrance 101 and the irradiation zone 103, according to a first conveying plan. As a result, the first internal conveyor 108 transports the objects to be sterilized from the entrance 101 of the sterilization tunnel 100 to the irradiation zone 103.

Le tunnel de stérilisation 100 comprend un second convoyeur interne 109 qui est disposé en aval de la zone d’irradiation 103. Le second convoyeur interne 109 s’étend longitudinalement, dans le tunnel de stérilisation 100 entre la zone d’irradiation 103 et la sortie 102, selon un second plan de convoyage. Le second plan de convoyage est parallèle du premier plan de convoyage. Dans cet exemple, le second plan de convoyage se confond avec le premier plan de convoyage. En ce sens, le second convoyeur interne 109 est configuré pour acheminer un objet stérilisé depuis la zone de stérilisation 103 jusqu’à la sortie 102 du tunnel de stérilisation 100.The sterilization tunnel 100 comprises a second internal conveyor 109 which is arranged downstream of the irradiation zone 103. The second internal conveyor 109 extends longitudinally, in the sterilization tunnel 100 between the irradiation zone 103 and the exit 102, according to a second conveying plan. The second conveyor plane is parallel to the first conveyor plane. In this example, the second conveyor plane merges with the first conveyor plane. In this sense, the second internal conveyor 109 is configured to convey a sterilized object from the sterilization zone 103 to the exit 102 of the sterilization tunnel 100.

Comme illustré à la , la zone d’irradiation 103 est constituée par un espace entre le premier convoyeur interne 108 et le second convoyeur interne 109. Cette caractéristique assure que l’objet soit exposé à 360° aux faisceaux d’électrons lors de son passage de la zone d’irradiation 103. En particulier, l’objet au passage de la zone d’irradiation 103 est exposé aux faisceaux d’électrons à 360° autour l’axe de la direction de convoyage 110. La direction de convoyage 110 est schématisée à la par une flèche striée.As illustrated in , the irradiation zone 103 is constituted by a space between the first internal conveyor 108 and the second internal conveyor 109. This characteristic ensures that the object is exposed 360° to the electron beams during its passage from the zone d irradiation 103. In particular, the object passing the irradiation zone 103 is exposed to electron beams at 360° around the axis of the conveying direction 110. The conveying direction 110 is schematized in by a ridged arrow.

Les convoyeurs internes 108, 109 peuvent être respectivement constitués par un tapis en mailles métalliques qui sont entrainés en rotation par un pignon, un tel système est comparable à un convoyeur de type pignon-chaîne. En particulier, les mailles sont réalisées en inox. L’utilisation d’un tapis à mailles inox assure une robustesse de l’ensemble vis-à-vis de l’exposition au rayonnement X. Dans l’exemple de la , le pignon est actionné par des moyens moteurs 111 qui sont déportés du tunnel de stérilisation 100. A cet effet, des moyens de transmission 112 sont intercalés entre les moyens moteurs 111 et le pignon d’entrainement.The internal conveyors 108, 109 can respectively be constituted by a metal mesh belt which is rotated by a pinion; such a system is comparable to a pinion-chain type conveyor. In particular, the meshes are made of stainless steel. The use of a stainless steel mesh mat ensures robustness of the whole with respect to exposure to X-ray radiation. In the example of the , the pinion is actuated by motor means 111 which are offset from the sterilization tunnel 100. For this purpose, transmission means 112 are inserted between the motor means 111 and the drive pinion.

Le système de stérilisation 10 comprend en outre un habitacle 113 blindé qui abrite les convoyeurs internes 108, 109. Chaque habitacle 113 constitue donc une portion du tunnel de stérilisation 100.The sterilization system 10 further comprises an armored passenger compartment 113 which houses the internal conveyors 108, 109. Each passenger compartment 113 therefore constitutes a portion of the sterilization tunnel 100.

En outre, les moyens moteurs 112 sont non seulement déportés à l’extérieur du tunnel de stérilisation 100 mais aussi à l’extérieur de l’habitacle 113. Ceci permet d’éviter que les particules de poussière et d’usure dégagées par les moyens moteur 112 ne viennent compromettre la stérilisation de l’objet lors de son transit dans le tunnel de stérilisation 100. De plus, cela permet d’effectuer la maintenance des moyens moteurs 112 mais aussi des accélérateurs de particules 104 sans avoir besoin d’ouvrir l’habitacle 113 du tunnel de stérilisation 100.In addition, the motor means 112 are not only offset outside the sterilization tunnel 100 but also outside the passenger compartment 113. This makes it possible to prevent dust and wear particles released by the means motor 112 does not compromise the sterilization of the object during its transit in the sterilization tunnel 100. In addition, this makes it possible to carry out maintenance of the motor means 112 but also of the particle accelerators 104 without needing to open the passenger compartment 113 of the sterilization tunnel 100.

Les convoyeurs internes 108, 109 sont solidarisés à l’habitacle 113 du tunnel de stérilisation 100 via des éléments supports tels que des longerons. Les éléments supports ne sont pas représentées sur les figures.The internal conveyors 108, 109 are secured to the passenger compartment 113 of the sterilization tunnel 100 via support elements such as stringers. The support elements are not shown in the figures.

Comme illustré aux figures 1 à 3, le système de stérilisation 10 comprend deux carrousels 200, 201 qui sont respectivement disposés en amont et en aval du tunnel de stérilisation 100. En particulier chaque carrousel 200, 201 est disposé dans un habitacle blindé 202, 203 qui communique avec le tunnel de stérilisation 100.As illustrated in Figures 1 to 3, the sterilization system 10 comprises two carousels 200, 201 which are respectively arranged upstream and downstream of the sterilization tunnel 100. In particular each carousel 200, 201 is arranged in an armored passenger compartment 202, 203 which communicates with the sterilization tunnel 100.

Le système de stérilisation 10 comprend une cartérisation extérieure qui abrite l’ensemble des éléments du système, c’est-à-dire, les carrousels 200, 201, le tunnel de stérilisation 100, les accélérateurs de particules 104, les convoyeurs externes et les moyens moteurs 112. Cette cartérisation extérieure n’est pas représentée sur les figures pour facilité leur compréhension.The sterilization system 10 includes an exterior casing which houses all the elements of the system, that is to say, the carousels 200, 201, the sterilization tunnel 100, the particle accelerators 104, the external conveyors and the motor means 112. This external casing is not shown in the figures for ease of understanding.

Dans cet exemple, un premier carrousel 200 est disposé à l’entrée 101 du tunnel de stérilisation 100 alors qu’un second carrousel 201 est disposé en sortie 102 du tunnel de stérilisation 100. Ainsi, le système de stérilisation 10 comporte deux habitacles blindés 202, 203 respectivement disposés en amont et en aval de tunnel de stérilisation 100. En particulier, le premier carrousel 200 est disposé dans un premier habitacle 202, alors que le second carrousel 201 est disposé dans un second habitacle 203.In this example, a first carousel 200 is placed at the entrance 101 of the sterilization tunnel 100 while a second carousel 201 is placed at the outlet 102 of the sterilization tunnel 100. Thus, the sterilization system 10 comprises two armored compartments 202 , 203 respectively arranged upstream and downstream of the sterilization tunnel 100. In particular, the first carousel 200 is arranged in a first passenger compartment 202, while the second carousel 201 is arranged in a second passenger compartment 203.

Comme illustré à la , chaque habitacle 202, 203 comprend deux ouvertures 204, 205 dont une première ouverture 204 est coaxiale d’un convoyeur externe alors qu’une seconde ouverture 205 est quant à elle coaxiale du tunnel de stérilisation 100. Le convoyeur externe disposé en amont du premier carrousel 200 n’est pas représenté sur les figures. En pratique, le premier convoyeur externe permet d’acheminer un objet à stériliser au niveau de la première ouverture 204 de l’habitacle 202 du premier carrousel 200 qui est disposé en amont du tunnel de stérilisation 100.As illustrated in , each passenger compartment 202, 203 comprises two openings 204, 205, a first opening 204 of which is coaxial with an external conveyor while a second opening 205 is coaxial with the sterilization tunnel 100. The external conveyor arranged upstream of the first carousel 200 is not shown in the figures. In practice, the first external conveyor makes it possible to convey an object to be sterilized at the level of the first opening 204 of the passenger compartment 202 of the first carousel 200 which is arranged upstream of the sterilization tunnel 100.

En revanche dans l’exemple des figures 1 à 3, le second convoyeur externe 206 est visible, il permet de transférer les objets stérilisés entre le second carrousel 201 et l’entrée d’un isolateur, ou plus largement, de transférer les objets stérilisés vers une zone de traitement stérile de l’objet stérilisé.On the other hand, in the example of Figures 1 to 3, the second external conveyor 206 is visible, it makes it possible to transfer the sterilized objects between the second carousel 201 and the entrance to an insulator, or more broadly, to transfer the sterilized objects towards a sterile treatment area of the sterilized object.

De manière générale, les ouvertures 204, 205 de chaque habitacle 202, 203 permettent le transfert d’un objet depuis le premier convoyeur externe vers le premier carrousel 200 ou depuis le second carrousel 201 vers le second convoyeur externe 206.Generally speaking, the openings 204, 205 of each passenger compartment 202, 203 allow the transfer of an object from the first external conveyor to the first carousel 200 or from the second carousel 201 to the second external conveyor 206.

Ici, les deux carrousels 200, 201 du système de stérilisation 10 sont identiques mais disposés respectivement en entrée 101 et en sortie 102 du tunnel de stérilisation 100.Here, the two carousels 200, 201 of the sterilization system 10 are identical but arranged respectively at the inlet 101 and outlet 102 of the sterilization tunnel 100.

Comme illustré aux figures 3 à 5, chaque un carrousel 200, 201 est équipé de deux compartiments 207 qui sont blindés. Ainsi, chaque compartiment 207 constitue une cage de radioprotection dans laquelle les rayons X provenant des accélérateurs de particules 104 sont piégés et rebondissent tout en perdant de leur intensité. En particulier, les deux compartiments 207 d’un carrousel 200, 201 sont disposés dos à dos. Par ailleurs, d’une part, chaque compartiment 207 comprend un convoyeur de transfert 208, et d’autre part, chaque compartiment 207 est ouvert radialement.As illustrated in Figures 3 to 5, each carousel 200, 201 is equipped with two compartments 207 which are shielded. Thus, each compartment 207 constitutes a radiation protection cage in which the X-rays coming from the particle accelerators 104 are trapped and bounce back while losing their intensity. In particular, the two compartments 207 of a carousel 200, 201 are arranged back to back. Furthermore, on the one hand, each compartment 207 includes a transfer conveyor 208, and on the other hand, each compartment 207 is open radially.

Comme cela est illustré schématiquement à la , l’ouverture radiale 209 de chaque compartiment 207 permet de réceptionner et de renvoyer un objet 30. Par exemple, chaque compartiment 207 du premier carrousel 200 permet de transférer un objet depuis un convoyeur externe vers le premier convoyeur interne 108 tunnel de stérilisation 100, en parallèle, chaque compartiment 207 du second carrousel 201 permet de transférer un objet depuis le second convoyeur interne 109 du tunnel de stérilisation 100 vers un convoyeur externe 206. Le convoyeur de transfert 208 de chaque compartiment 207 participe également au transfert des objets au moins lorsqu’il s’agit de renvoyer un objet sur un convoyeur interne ou sur un convoyeur externe.As is illustrated schematically in , the radial opening 209 of each compartment 207 makes it possible to receive and return an object 30. For example, each compartment 207 of the first carousel 200 makes it possible to transfer an object from an external conveyor to the first internal conveyor 108 sterilization tunnel 100, in parallel, each compartment 207 of the second carousel 201 makes it possible to transfer an object from the second internal conveyor 109 of the sterilization tunnel 100 to an external conveyor 206. The transfer conveyor 208 of each compartment 207 also participates in the transfer of objects at least when This involves returning an object to an internal conveyor or to an external conveyor.

Par exemple, un convoyeur de transfert 208 peut être constitué par un tapis roulant actionné par au moins un rouleau d’entrainement 210 (voir ). Le rouleau d’entrainement 210 est lui-même entrainé en rotation par des moyens moteurs.For example, a transfer conveyor 208 can consist of a treadmill actuated by at least one drive roller 210 (see ). The drive roller 210 is itself rotated by motor means.

Comme illustré aux figures 2 et 4, chaque carrousel 200, 201 est monté rotatif autour d’un axe de rotation A-A au sein de son habitacle. L’axe de rotation A-A est perpendiculaire des plans de convoyage des convoyeurs internes. Lorsque le système est installé de niveau, on peut aussi qualifier l’axe de rotation A-A d’axe vertical, c’est-à-dire, que l’axe A-A est parallèle du vecteur de gravité G.As illustrated in Figures 2 and 4, each carousel 200, 201 is rotatably mounted around an axis of rotation A-A within its passenger compartment. The axis of rotation A-A is perpendicular to the conveying planes of the internal conveyors. When the system is installed level, the axis of rotation A-A can also be described as a vertical axis, that is to say, the axis A-A is parallel to the gravity vector G.

Comme cela est illustré à la , chaque carrousel 200, 201 est configuré pour être animé d’un mouvement en aller et retour. Plus particulièrement, chaque carrousel 200, 201 est configuré pour être animé d’un mouvement en aller et retour selon un débattement angulaire de 180°.As is illustrated in , each carousel 200, 201 is configured to be moved back and forth. More particularly, each carousel 200, 201 is configured to be moved back and forth with an angular movement of 180°.

Comme illustré à la , chaque carrousel 200, 201 comporte un châssis comprenant une platine inférieure 211 et une platine supérieure 212 qui sont parallèles l’une à l’autre et solidaires entre elles. Les deux platines 211, 212 du châssis sont blindées afin de créer une barrière aux rayons X. Ici, chaque platine 211, 212 présente une forme circulaire. Néanmoins, une autre forme géométrique peut être envisagée.As illustrated in , each carousel 200, 201 comprises a chassis comprising a lower plate 211 and an upper plate 212 which are parallel to each other and integral with each other. The two plates 211, 212 of the chassis are shielded in order to create a barrier to X-rays. Here, each plate 211, 212 has a circular shape. However, another geometric shape can be considered.

En outre, le châssis de chaque carrousel 200, 201 comprend trois parois 213, 214 blindées qui sont respectivement solidaires et perpendiculaires aux deux platines 211, 212. Dans cet exemple, deux parois latérales 213 s’étendent d’un côté à l’autre du carrousel 200, 201. Les deux parois latérales 213 sont parallèles l’une de l’autre. Ici, ces parois latérales 213 délimitent les bords latéraux de chaque compartiment 207. La troisième paroi est une paroi médiane 214, elle s’étend de manière perpendiculaire aux deux parois latérales 213. Dans cet exemple, la paroi médiane 214 s’étend selon un axe radial du carrousel 200, 201. La paroi médiane 214 définit une paroi de fond pour chaque compartiment 207 d’un carrousel 200, 201. Comme cela est visible notamment à la , les trois parois 213, 214 sont disposées selon une section transversale en H. Cette disposition permet de délimiter latéralement les deux compartiments 207 d’un carrousel 200, 201 qui sont disposés dos à dos. D’ailleurs à la , le carrousel 200, 201 est symbolisé par les parois 213, 214 disposées en H.In addition, the chassis of each carousel 200, 201 comprises three armored walls 213, 214 which are respectively integral and perpendicular to the two plates 211, 212. In this example, two side walls 213 extend from one side to the other of the carousel 200, 201. The two side walls 213 are parallel to each other. Here, these side walls 213 delimit the side edges of each compartment 207. The third wall is a middle wall 214, it extends perpendicular to the two side walls 213. In this example, the middle wall 214 extends along a radial axis of the carousel 200, 201. The middle wall 214 defines a bottom wall for each compartment 207 of a carousel 200, 201. As is visible in particular at the , the three walls 213, 214 are arranged in an H-shaped cross section. This arrangement makes it possible to laterally delimit the two compartments 207 of a carousel 200, 201 which are arranged back to back. Moreover at the , the carousel 200, 201 is symbolized by the walls 213, 214 arranged in an H shape.

Comme cela est visible à la , la paroi médiane 214 forme également avec les platines 211, 212 une section longitudinale en H. Le positionnement dos à dos des compartiments 207 permet de partager les parois 213, 214 et les platines 211, 212 afin de générer deux cages de radioprotection. Cette disposition entraine une réduction de la masse du carrousel 200, 201 mais aussi une réduction des coûts de fabrication par économie de matière et de main d’œuvre.As is visible in the , the middle wall 214 also forms with the plates 211, 212 a longitudinal H-shaped section. The back-to-back positioning of the compartments 207 makes it possible to share the walls 213, 214 and the plates 211, 212 in order to generate two radiation protection cages. This arrangement leads to a reduction in the mass of the carousel 200, 201 but also a reduction in manufacturing costs by saving material and labor.

Dans l’exemple illustré aux figures 3 et 5, chaque carrousel 200, 201 comporte de part et d’autre des compartiments 207 une paroi courbe 215. Cette paroi courbe 215 s’étend selon le bord périphérique des platines 211, 212, et définit avec une paroi latérale 213, un lobe du carrousel 200, 201. Avantageusement, les organes moteurs d’un convoyeur de transfert 208 sont disposés dans un lobe afin de réduire leur exposition aux rayons X. Chaque carrousel 200, 201 comporte deux lobes et deux convoyeurs de transfert 208, par conséquent, chaque lobe peut loger les organes moteurs d’un convoyeur de transfert 208. Selon cette configuration, chaque convoyeur de transfert 208 comporte des moyens de transmission 217 qui passent au travers d’une paroi latérale 213 du compartiment 207. Les moyens de transmission 217 sont visibles en coupe à la . Les moyens de transmission 217 comportent au moins un axe traversant de la paroi latérale 213 sur lequel un actionneur du convoyeur de transfert 208 est engrainé. Selon le type de convoyeur employé, l’actionneur peut être un pignon, un rouleau, ou un galet. En effet, il est possible d’utiliser un tapis à bandes ou un tapis à mailles pour réaliser le convoyeur de transfert 208.In the example illustrated in Figures 3 and 5, each carousel 200, 201 comprises on either side of the compartments 207 a curved wall 215. This curved wall 215 extends along the peripheral edge of the plates 211, 212, and defines with a side wall 213, a lobe of the carousel 200, 201. Advantageously, the driving members of a transfer conveyor 208 are arranged in a lobe in order to reduce their exposure to X-rays. Each carousel 200, 201 has two lobes and two transfer conveyors 208, consequently, each lobe can accommodate the driving members of a transfer conveyor 208. According to this configuration, each transfer conveyor 208 comprises transmission means 217 which pass through a side wall 213 of the compartment 207. The means of transmission 217 are visible in section at the . The transmission means 217 comprise at least one axis passing through the side wall 213 on which an actuator of the transfer conveyor 208 is geared. Depending on the type of conveyor used, the actuator can be a pinion, a roller, or a roller. In fact, it is possible to use a belt belt or a mesh belt to create the transfer conveyor 208.

En outre, chaque compartiment de réception 207 comporte un capteur de détection d’objet en vue d’automatiser le système quant à la réception des objets en entrée du carrousel 200, 201 et leur extraction en sortie du même carrousel 200, 201.In addition, each reception compartment 207 includes an object detection sensor with a view to automating the system as to the reception of objects at the entrance to the carousel 200, 201 and their extraction at the exit of the same carousel 200, 201.

Comme illustré à la , la platine inférieure 211 et la platine supérieure 212 sont respectivement couplées à au moins un arbre de rotation 218, 221 présentant un axe longitudinal A-A qui est perpendiculaire de la platine supérieure 212 et de la platine inférieure 211. En particulier, la platine inférieure 211 est solidaire d’un premier arbre de rotation 218. Dans cet exemple, l’axe longitudinal correspond à l’axe de rotation A-A du carrousel 200, 201. De ce fait, le carrousel 200, 201 est monté rotatif autour de l’axe longitudinal A-A de l’arbre de rotation 218 qui correspond à l’axe de rotation de chaque carrousel 200, 201.As illustrated in , the lower plate 211 and the upper plate 212 are respectively coupled to at least one rotation shaft 218, 221 having a longitudinal axis AA which is perpendicular to the upper plate 212 and the lower plate 211. In particular, the lower plate 211 is integral with a first rotation shaft 218. In this example, the longitudinal axis corresponds to the axis of rotation AA of the carousel 200, 201. As a result, the carousel 200, 201 is rotatably mounted around the axis longitudinal AA of the rotation shaft 218 which corresponds to the axis of rotation of each carousel 200, 201.

Dans cet exemple, le premier arbre de rotation 218 est actionné par des moyens moteurs 219. Par exemple les moyens moteurs 219 peuvent comprendre un motoréducteur ou un moteur associé à un réducteur indépendant.In this example, the first rotation shaft 218 is actuated by motor means 219. For example the motor means 219 may comprise a geared motor or a motor associated with an independent reduction gear.

Comme cela est illustré aux figures 1 et 2, les moyens moteurs 219 du premier arbre de rotation 218 de chaque carrousel 200, 201 sont disposés au moins en partie à l’extérieur de l’habitacle 202, 203. En particulier, les moyens moteurs 219 comportent un carter monté traversant de la paroi inférieure de l’habitacle 202, 203. Comme illustré à la , le carter comprend une collerette 220 qui prend appui sur la face intérieure de la paroi inférieure de l’habitacle 202, 203. De ce fait, les moyens moteurs 219 reprennent également la masse du carrousel 200, 201.As illustrated in Figures 1 and 2, the motor means 219 of the first rotation shaft 218 of each carousel 200, 201 are arranged at least partly outside the passenger compartment 202, 203. In particular, the motor means 219 include a casing mounted passing through the lower wall of the passenger compartment 202, 203. As illustrated in , the casing includes a collar 220 which rests on the interior face of the lower wall of the passenger compartment 202, 203. As a result, the motor means 219 also take up the mass of the carousel 200, 201.

Dans l’exemple des figures 1, 2 et 4, la platine supérieure 212 est solidaire d’un second arbre de rotation 221 qui est coaxial du premier arbre de rotation 218. Dans cet exemple, le second arbre de rotation 221 est solidaire de la platine supérieure 212 à une première extrémité 222. Le second arbre de rotation 221 comprend une seconde extrémité 223 opposée de la première extrémité 222. A cette seconde extrémité 223 est montée un roulement 224. Comme cela est illustré aux figures 1 et 2, le roulement 224 est disposé à l’extérieur de l’habitacle 202, 203 de chaque carrousel 200, 201. En pratique, la seconde extrémité 223 du second arbre 221 est traversant de la paroi supérieure de l’habitacle 202, 203 du carrousel 200, 201 et solidaire du roulement 224. Le roulement 224 permet en outre de supporter le poids du carrousel 200, 201 lors d’une opération de maintenance des moyens moteurs 219 qui nécessite leur démontage.In the example of Figures 1, 2 and 4, the upper plate 212 is integral with a second rotation shaft 221 which is coaxial with the first rotation shaft 218. In this example, the second rotation shaft 221 is integral with the upper plate 212 at a first end 222. The second rotation shaft 221 comprises a second end 223 opposite the first end 222. At this second end 223 is mounted a bearing 224. As illustrated in Figures 1 and 2, the bearing 224 is arranged outside the passenger compartment 202, 203 of each carousel 200, 201. In practice, the second end 223 of the second shaft 221 passes through the upper wall of the passenger compartment 202, 203 of the carousel 200, 201 and integral with the bearing 224. The bearing 224 also makes it possible to support the weight of the carousel 200, 201 during a maintenance operation of the motor means 219 which requires their dismantling.

Ici, le second arbre de rotation 221 peut ne pas être motorisé, il constitue alors un axe de guidage du carrousel 200, 201 dans sa rotation. De plus, le second arbre de rotation 221 peut être creux afin de faire passer des câbles d’alimentation électrique qui assurent l’alimentation des convoyeurs de transfert 208 mais aussi des capteurs de détection d’objet. L’utilisation d’une cinématique en aller et retour permet de s’affranchir du joint tournant pour permettre l’alimentation des convoyeurs de transfert 208. En effet, les câbles d’alimentation passent dans l’arbre creux et sont installés avec suffisamment de longueur pour accepter la rotation en aller et retour du carrousel 200, 201.Here, the second rotation shaft 221 may not be motorized, it then constitutes a guiding axis of the carousel 200, 201 in its rotation. In addition, the second rotation shaft 221 can be hollow in order to pass electrical power cables which provide power to the transfer conveyors 208 but also to the object detection sensors. The use of a back and forth kinematics makes it possible to dispense with the rotating joint to allow the supply of the transfer conveyors 208. In fact, the power cables pass in the hollow shaft and are installed with sufficient length to accept the back and forth rotation of the carousel 200, 201.

Dans l’exemple des figures 1, 2 et 4, chaque platine 211, 212 comporte une cartérisation 225 qui présente une inclinaison. Ici, la cartérisation 225 est inclinée de manière à générer une pente en direction de la paroi inférieure de l’habitacle 202, 203. La cartérisation 225 s’étend radialement depuis une portion sommitale 226 solidaire de l’arbre 218, 221 jusqu’au bord périphérique 227 de la platine 211, 212.In the example of Figures 1, 2 and 4, each plate 211, 212 includes a casing 225 which has an inclination. Here, the casing 225 is inclined so as to generate a slope towards the lower wall of the passenger compartment 202, 203. The casing 225 extends radially from a top portion 226 secured to the shaft 218, 221 up to the peripheral edge 227 of the plate 211, 212.

Comme cela est illustré à la , la cartérisation 225 masque des ailettes radiales 228 qui s’étendent respectivement depuis la portion sommitale 226 jusqu’au bord périphérique 227 de la platine 211, 212. Les ailettes radiales 228 remplissent une double fonction elles constituent un support de la cartérisation 225 et rigidifient la structure du châssis. La rigidification du châssis est d’autant plus importante pour la platine 211, 212 qui est solidaire de l’arbre de rotation couplé aux moyens moteurs 219.As is illustrated in , the casing 225 hides radial fins 228 which extend respectively from the top portion 226 to the peripheral edge 227 of the plate 211, 212. The radial fins 228 fulfill a dual function, they constitute a support for the casing 225 and stiffen the chassis structure. The stiffening of the chassis is all the more important for the plate 211, 212 which is integral with the rotation shaft coupled to the motor means 219.

Le système de stérilisation 10 selon l’invention comporte également des moyens aérauliques qui sont configurés pour établir une cascade de pression entre l’habitacle 203 du second carrousel 201 et le tunnel de stérilisation 100. D’une part, l’objectif de cette cascade de pression est d’éviter que des particules provenant de l’extérieur de l’installation ne viennent compromettre la stérilité de l’objet après qu’il a été exposé aux faisceaux d’électrons. D’autre part, une telle cascade de pression permet d’éviter que des particules ne compromettent la stérilité de l’isolateur auquel l’habitacle 203 du second carrousel 201 est connecté. Les moyens aérauliques peuvent comprendre un ou plusieurs ventilateurs pour générer cette cascade de pression. Les moyens aérauliques peuvent être disposés au niveau de l’habitacle 203 du second carrousel 201. Les moyens aérauliques ne sont pas illustrés dans les figures.The sterilization system 10 according to the invention also comprises aeraulic means which are configured to establish a pressure cascade between the passenger compartment 203 of the second carousel 201 and the sterilization tunnel 100. On the one hand, the objective of this cascade pressure is to prevent particles coming from outside the installation from compromising the sterility of the object after it has been exposed to the electron beams. On the other hand, such a pressure cascade makes it possible to prevent particles from compromising the sterility of the insulator to which the passenger compartment 203 of the second carousel 201 is connected. The ventilation means may include one or more fans to generate this pressure cascade. The aeraulic means can be arranged at the level of the passenger compartment 203 of the second carousel 201. The aeraulic means are not illustrated in the figures.

Le système de stérilisation 10 peut aussi comporter un habitacle 202, 203 qui est équipé d’un système de ventilation configuré pour générer un flux d’air descendant afin de projeter toutes particules vers la paroi inférieure 229 de l’habitacle 202, 203. En particulier, le système de ventilation est configuré pour générer un flux laminaire descendant. Le flux laminaire correspond à un flux dont le sens d’écoulement est orienté dans une seule direction. En l’occurrence, dans cet exemple le flux laminaire est orienté vers la paroi inférieure 229 de l’habitacle 202, 203.The sterilization system 10 may also include a passenger compartment 202, 203 which is equipped with a ventilation system configured to generate a downward air flow in order to project any particles towards the lower wall 229 of the passenger compartment 202, 203. In particular, the ventilation system is configured to generate a downward laminar flow. Laminar flow corresponds to a flow whose direction of flow is oriented in a single direction. In this case, in this example the laminar flow is oriented towards the lower wall 229 of the passenger compartment 202, 203.

Dans cet exemple l’habitacle qui est équipé du système de ventilation peut être l’habitacle 203 du second carrousel 201 qui est disposé en aval du tunnel de stérilisation 100. Il est en effet particulièrement important d’éviter que toutes particules puissent contaminer la stérilité de l’objet stérilisé à la sortie du second carrousel 201. Cela permet également d’éviter que des particules en suspension dans l’habitacle 203 ne pénètrent dans l’isolateur ou la zone stérile qui est connectée à l’habitacle 203.In this example, the passenger compartment which is equipped with the ventilation system can be the passenger compartment 203 of the second carousel 201 which is arranged downstream of the sterilization tunnel 100. It is in fact particularly important to prevent any particles from contaminating the sterility of the sterilized object at the exit of the second carousel 201. This also makes it possible to prevent particles suspended in the passenger compartment 203 from penetrating into the insulator or the sterile zone which is connected to the passenger compartment 203.

Il est à noter que l’inclinaison de la cartérisation 225 permet de guider les particules vers la paroi inférieure 229 de l’habitacle 203 selon l’orientation du flux laminaire.It should be noted that the inclination of the casing 225 makes it possible to guide the particles towards the lower wall 229 of the passenger compartment 203 according to the orientation of the laminar flow.

Le système de stérilisation 10 peut aussi comprendre une cloison disposée entre la sortie du second carrousel 201 et le second convoyeur externe 206. Cette cloison est de préférence réalisée en inox et possède un passage permettant le transfert de l’objet stérilisé depuis le second carrousel 201 vers le second convoyeur externe 206. Cette zone de transition entre le second carrousel 201 et l’isolateur est appelée dans le jargon de l’homme du métier une « pass box ».The sterilization system 10 can also include a partition arranged between the outlet of the second carousel 201 and the second external conveyor 206. This partition is preferably made of stainless steel and has a passage allowing the transfer of the sterilized object from the second carousel 201 towards the second external conveyor 206. This transition zone between the second carousel 201 and the insulator is called in the jargon of those skilled in the art a “pass box”.

Le système de stérilisation 10 peut être décontaminé lors d’une opération de maintenance ou plus régulièrement par exemple de manière journalière ou bien après chaque arrêt de la chaîne de production. Pour cela, on peut utiliser une projection de peroxyde d’hydrogène. D’ailleurs aux fins de cette opération d’entretien, le tunnel de stérilisation 100 peut comporter une ou plusieurs buses d’aspersion de peroxyde d’hydrogène reliées à un réservoir contenant du peroxyde d’hydrogène. Ces buses d’aspersion correspondent à un dispositif de stérilisation chimique du tunnel de stérilisation 100.The sterilization system 10 can be decontaminated during a maintenance operation or more regularly, for example on a daily basis or after each stoppage of the production line. For this, we can use a projection of hydrogen peroxide. Moreover, for the purposes of this maintenance operation, the sterilization tunnel 100 may include one or more hydrogen peroxide spray nozzles connected to a tank containing hydrogen peroxide. These spray nozzles correspond to a chemical sterilization device of the sterilization tunnel 100.

Selon cette configuration, le système de stérilisation 10 peut également comprendre des moyens d’extraction d’air du tunnel de stérilisation 100. Les moyens d’extraction d’air peuvent être disposés dans le tunnel de stérilisation 100 en amont de la zone d’irradiation 103. Selon ce mode de réalisation, le système de stérilisation 10 peut comprendre deux buses d’aspersion de peroxyde d’hydrogène respectivement disposées de part et d’autre des moyens d’extraction d’air.According to this configuration, the sterilization system 10 can also include air extraction means from the sterilization tunnel 100. The air extraction means can be arranged in the sterilization tunnel 100 upstream of the sterilization zone. irradiation 103. According to this embodiment, the sterilization system 10 may comprise two hydrogen peroxide spray nozzles respectively arranged on either side of the air extraction means.

Par exemple, les moyens d’extraction d’air peuvent correspondre à une bouche d’aération reliée au milieu extérieur et équipée d’un système de ventilation. Les moyens d’extraction d’air sont employés pour évacuer le peroxyde d’hydrogène à la suite d’une opération de stérilisation du tunnel de stérilisation 100.For example, the air extraction means may correspond to an air vent connected to the outside environment and equipped with a ventilation system. The air extraction means are used to evacuate the hydrogen peroxide following a sterilization operation from the sterilization tunnel 100.

Comme illustré aux figures 6 et 7, la présente invention concerne un procédé de stérilisation 20 d’un objet 30 par faisceaux d’électrons. Le procédé de stérilisation 20 se déroule au sein d’un tunnel de stérilisation 100 équipé d’au moins deux accélérateurs de particules qui sont respectivement configurés pour émettre un faisceau d’électrons tel que cela est exposé précédemment.As illustrated in Figures 6 and 7, the present invention relates to a process for sterilizing an object 30 using electron beams. The sterilization process 20 takes place within a sterilization tunnel 100 equipped with at least two particle accelerators which are respectively configured to emit an electron beam as explained above.

Le procédé de stérilisation 20 comprend une étape de convoyage 21 d’un objet à stériliser vers une entrée 101 du tunnel de stérilisation 100. L’étape de convoyage 21 peut être réalisée par un convoyeur externe tel que décrit précédemment. L’objet à stériliser est ainsi convoyer selon un plan de convoyage externe qui est dans cet exemple horizontal. Par horizontal on entend un plan perpendiculaire au vecteur de gravité G. Dans cet exemple, le plan de convoyage externe est parallèle de la direction de convoyage 110. De préférence, on utilise un convoyeur linéaire pour réaliser cette étape.The sterilization process 20 comprises a step 21 of conveying an object to be sterilized towards an entrance 101 of the sterilization tunnel 100. The conveying step 21 can be carried out by an external conveyor as described above. The object to be sterilized is thus conveyed according to an external conveyor plane which is in this example horizontal. By horizontal we mean a plane perpendicular to the gravity vector G. In this example, the external conveying plane is parallel to the conveying direction 110. Preferably, a linear conveyor is used to carry out this step.

Comme illustré à la , le procédé de stérilisation 20 comprend une étape de transfert 22 de l’objet 30 à stériliser dans l’entrée 101 du tunnel de stérilisation 100.As illustrated in , the sterilization process 20 comprises a step 22 of transferring the object 30 to be sterilized into the entrance 101 of the sterilization tunnel 100.

Le procédé de stérilisation 20 comprend également une étape de convoyage 23, dans le tunnel de stérilisation 100 de l’objet à stériliser depuis l’entrée 101 vers la sortie 102 du tunnel de stérilisation 100. Dans cet exemple, le convoyage des objets au sein du tunnel de stérilisation 100 est linéaire. D’une part, en amont de la zone d’irradiation 103, l’objet 30 à stériliser est convoyé par le premier convoyeur interne 108. D’autre part, en aval de la zone d’irradiation 103, l’objet 30 stérilisé est acheminé vers la sortie 102 par le second convoyeur interne 109. Dans cet exemple, l’objet est convoyé dans le tunnel de stérilisation 100 selon un plan de convoyage interne parallèle à la direction de convoyage 110. Le plan de convoyage interne peut être qualifié de plan horizontal. Le plan de convoyage interne dans le tunnel de stérilisation 100 est parallèle du plan de convoyage externe. En particulier, le plan de convoyage interne et le plan de convoyage externe peuvent se confondre.The sterilization process 20 also includes a conveying step 23, in the sterilization tunnel 100 of the object to be sterilized from the entrance 101 to the exit 102 of the sterilization tunnel 100. In this example, the conveying of the objects within of the sterilization tunnel 100 is linear. On the one hand, upstream of the irradiation zone 103, the object 30 to be sterilized is conveyed by the first internal conveyor 108. On the other hand, downstream of the irradiation zone 103, the sterilized object 30 is conveyed to the outlet 102 by the second internal conveyor 109. In this example, the object is conveyed in the sterilization tunnel 100 according to an internal conveying plane parallel to the conveying direction 110. The internal conveying plane can be qualified of horizontal plane. The internal conveying plane in the sterilization tunnel 100 is parallel to the external conveying plane. In particular, the internal conveying plan and the external conveying plan can merge.

Dans l’exemple de la , le procédé de stérilisation 20 comporte une étape d’irradiation 24 de la zone d’irradiation 103. En particulier, la zone d’irradiation 103 est irradiée en continu par des faisceaux d’électrons émis par au moins deux accélérateurs de particules 104. Les accélérateurs de particules 104 émettent des faisceaux d’électrons dirigés sur la zone d’irradiation 103 à 360° autour de l’axe de la direction convoyage 110 de l’objet 30.In the example of the , the sterilization process 20 comprises a step 24 of irradiation of the irradiation zone 103. In particular, the irradiation zone 103 is continuously irradiated by electron beams emitted by at least two particle accelerators 104. The particle accelerators 104 emit electron beams directed onto the irradiation zone 103 at 360° around the axis of the conveying direction 110 of the object 30.

Dans l’exemple de la , le procédé de stérilisation 20 comprend une étape de passe 25 de l’objet 30 à stériliser au travers de la zone d’irradiation 103. Dans cet exemple, le faible espace entre le premier convoyeur interne 108 et second convoyeur interne 109 par rapport à la dimension de l’objet permet au second convoyeur interne 109 de reprendre l’objet en aval du passage de la zone d’irradiation 103 et de l’acheminer jusqu’à la sortie 102 du tunnel de stérilisation 100. Le premier convoyeur interne 108 et le second convoyeur interne 109 peuvent s’étendre respectivement dans le même plan de convoyage interne.In the example of the , the sterilization process 20 comprises a step 25 of passing the object 30 to be sterilized through the irradiation zone 103. In this example, the small space between the first internal conveyor 108 and second internal conveyor 109 relative to the dimension of the object allows the second internal conveyor 109 to take up the object downstream of the passage of the irradiation zone 103 and to transport it to the exit 102 of the sterilization tunnel 100. The first internal conveyor 108 and the second internal conveyor 109 can extend respectively in the same internal conveying plane.

Comme illustré à la , le procédé de stérilisation 20 comprend une étape de transfert 26 de l’objet stérilisé en sortie 102 du tunnel de stérilisation 100 vers une zone stérile.As illustrated in , the sterilization process 20 comprises a step 26 of transferring the sterilized object at the outlet 102 of the sterilization tunnel 100 to a sterile zone.

Comme illustré à la , le procédé de stérilisation 20 comprend une étape de convoyage 27 de l’objet stérilisé vers une zone stérile telle qu’un isolateur afin de poursuivre la chaine de production. L’étape de convoyage 27 est une seconde étape de convoyage externe et possède un plan de convoyage parallèle du plan de convoyage interne. Dans cet exemple, l’étape de convoyage 27 est effectuée par le convoyeur externe 26 qui se trouve dans un habitacle où règne un flux laminaire descendant afin de ne pas compromettre la stérilité de l’isolateur.As illustrated in , the sterilization process 20 comprises a step 27 of conveying the sterilized object to a sterile zone such as an insulator in order to continue the production chain. The conveying step 27 is a second external conveying step and has a conveying plane parallel to the internal conveying plane. In this example, the conveying step 27 is carried out by the external conveyor 26 which is located in a passenger compartment where there is a descending laminar flow so as not to compromise the sterility of the insulator.

Selon l’invention, l’étape de transfert 22 de l’objet en entrée et l’étape de transfert 26 en sortie du tunnel de stérilisation 100 sont respectivement réalisées par un carrousel 200, 201 qui est monté rotatif au sein d’un habitacle 202, 203 blindé. Chaque carrousel 200, 201 est monté rotatif selon un axe de rotation A-A qui est perpendiculaire du plan de convoyage interne.According to the invention, the step 22 of transferring the object at the entrance and the step 26 of transferring the object at the exit of the sterilization tunnel 100 are respectively carried out by a carousel 200, 201 which is rotatably mounted within a passenger compartment 202, 203 armored. Each carousel 200, 201 is rotatably mounted along an axis of rotation A-A which is perpendicular to the internal conveying plane.

En particulier comme cela est illustré à la , chaque carrousel 200, 201 est animé d’un mouvement qui comprend une rotation aller 28 et une rotation retour 29. La rotation aller 28 et la rotation retour 29 sont effectuées selon un débattement angulaire déterminé. Le débattement angulaire de chaque rotation est évidemment identique pour assurer une bonne synchronisation de la chaine de convoyage. Dans cet exemple, le débattement angulaire de chaque rotation 28, 29 est de 180°. Avantageusement, la cinématique de transfert en aller et retour permet de respecter les cadences industrielles de 4 à 6 boites par minute. Autre avantage de cette cinématique, elle peut être mise en œuvre par un système mécanique robuste en supprimant notamment le joint tournant de l’art antérieur.Particularly as illustrated in , each carousel 200, 201 is driven by a movement which includes a forward rotation 28 and a return rotation 29. The forward rotation 28 and the return rotation 29 are carried out according to a determined angular movement. The angular clearance of each rotation is obviously identical to ensure good synchronization of the conveyor chain. In this example, the angular movement of each rotation 28, 29 is 180°. Advantageously, the transfer kinematics back and forth makes it possible to respect industrial rates of 4 to 6 boxes per minute. Another advantage of this kinematics is that it can be implemented by a robust mechanical system, notably by eliminating the rotating joint of the prior art.

Cette cinématique permet également de respecter les normes de radioprotection, en effet, lorsque le compartiment 207 communique avec le tunnel de stérilisation 100, c’est-à-dire, que l’ouverture radiale 209 du compartiment 207 est au moins en partie axée avec le tunnel de stérilisation 100, les irradiations provenant des faisceaux de particules sont piégées dans le compartiment 207 du carrousel 200, 201 qui constitue une cage de radioprotection. De plus, au cours d’une rotation 28, 29 les rayons X peuvent rebondir et sortir du compartiment 207, néanmoins, ils restent piégés dans l’habitacle 202, 203 du carrousel 200, 201, ledit habitacle étant également blindé.This kinematics also makes it possible to comply with radiation protection standards, in fact, when the compartment 207 communicates with the sterilization tunnel 100, that is to say, the radial opening 209 of the compartment 207 is at least partly oriented with the sterilization tunnel 100, the irradiations coming from the particle beams are trapped in the compartment 207 of the carousel 200, 201 which constitutes a radiation protection cage. In addition, during a rotation 28, 29 the

La illustre le comportement d’un carrousel 200, 201 lors du procédé de stérilisation 20 qui peut être indifféremment le premier carrousel 200 ou le second carrousel 201 du système de stérilisation 10. Dans cet exemple, les deux compartiments du carrousel 200, 201 sont notés respectivement A et B. Au démarrage d’un premier cycle de transfert 30 du procédé de stérilisation 20 le carrousel 200, 201 se trouve en position nominale, un premier objet 1 est alors chargé dans le compartiment A, puis le carrousel 200, 201 selon un premier mouvement de rotation aller 28 de 180° afin de placer le carrousel 200, 201 dans une position retournée. Ici, chaque carrousel 200, 201 est monté rotatif entre deux positions : une position nominale et une position retournée.There illustrates the behavior of a carousel 200, 201 during the sterilization process 20 which can be either the first carousel 200 or the second carousel 201 of the sterilization system 10. In this example, the two compartments of the carousel 200, 201 are noted respectively A and B. At the start of a first transfer cycle 30 of the sterilization process 20, the carousel 200, 201 is in the nominal position, a first object 1 is then loaded into compartment A, then the carousel 200, 201 according to a first forward rotational movement 28 of 180° in order to place the carousel 200, 201 in an inverted position. Here, each carousel 200, 201 is rotatably mounted between two positions: a nominal position and a reversed position.

Dans l’exemple de la , en position retournée du premier cycle de rotation 30, la position des compartiments A, B est inversée, le compartiment A décharge l’objet 1 alors que le compartiment B charge un second objet 2. Le procédé présente alors un mouvement de rotation retour 29 afin de replacer le carrousel 200, 201 dans sa position nominale. L’objet 2 est alors déchargé du compartiment B alors que le compartiment A charge un troisième objet 3. Un deuxième cycle de transfert 31 est alors initié.In the example of the , in the reversed position of the first rotation cycle 30, the position of compartments A, B is reversed, compartment A unloads object 1 while compartment B loads a second object 2. The method then presents a return rotation movement 29 in order to replace the carousel 200, 201 in its nominal position. Object 2 is then unloaded from compartment B while compartment A loads a third object 3. A second transfer cycle 31 is then initiated.

Les cycles de transfert 22, 26 se répètent en continu tout comme les étapes de convoyage 21, 23, 17, de passe 25 de l’objet au travers de la zone d’irradiation 103 et d’irradiation 24.The transfer cycles 22, 26 repeat continuously as do the steps of conveying 21, 23, 17, passing 25 of the object through the irradiation zone 103 and irradiation 24.

Il est à noter, qu’avant le démarrage du procédé de stérilisation 20, une cascade de pression est établie au sein du système de stérilisation 10. Cette cascade de pression place le carrousel 201 en sortie 102 du tunnel de stérilisation 100 en surpression par rapport au tunnel de stérilisation 100. Cette cascade de pression vise à limiter le transfert de particules en suspension depuis l’extérieur du tunnel de stérilisation 100 en direction de l’isolateur qui est connecté en sortie du système de stérilisation 10.It should be noted that before the start of the sterilization process 20, a pressure cascade is established within the sterilization system 10. This pressure cascade places the carousel 201 at the outlet 102 of the sterilization tunnel 100 at overpressure relative to to the sterilization tunnel 100. This pressure cascade aims to limit the transfer of suspended particles from outside the sterilization tunnel 100 towards the insulator which is connected to the outlet of the sterilization system 10.

Claims

System (10) for sterilizing an object by electron beams comprising a sterilization tunnel (100) which extends longitudinally between an inlet (101) and an outlet (102) which are open, the sterilization tunnel (100 ) comprising:

an irradiation zone (103) where the object is exposed to electron beams,
at least two particle accelerators (104) oriented towards the irradiation zone (103) in order to sterilize the object with their electron beams,
a first internal conveyor (108) which extends longitudinally along a first conveyor plane, the first internal conveyor (108) being arranged upstream of the irradiation zone (103) and configured to convey an object from the entrance ( 101) from the sterilization tunnel (100) to the irradiation zone (103),
a second internal conveyor (109) which extends longitudinally along a second conveying plane parallel to the first conveying plane, the second internal conveyor (109) being arranged downstream of the irradiation zone (103) and configured to convey a object sterilized from the irradiation zone (103) towards the exit (102) of the sterilization tunnel (100),

characterized in that it comprises a first carousel (200) disposed at the entrance (101) of the sterilization tunnel (100) and a second carousel (201) disposed at the outlet (102) of the sterilization tunnel (100), each a carousel (200, 201) is equipped with two armored compartments (207) arranged back to back which respectively comprise a transfer conveyor (208) and are opened radially in order to transfer an object from an external conveyor to the sterilization tunnel (100) to an internal conveyor (108) or from an internal conveyor (109) to an external conveyor (206) to the sterilization tunnel (100), on the one hand, each carousel (200, 201) is rotatably mounted around an axis of rotation A-A inside an armored passenger compartment (202, 203), the axis of rotation A-A being perpendicular to the internal conveying planes, and on the other hand, each carousel (200, 201) is movable between two positions and configured to be moved back and forth between these two positions.

Sterilization system (10) according to claim 1, in which each carousel (200, 201) is configured to be moved back and forth with an angular movement of 180°.

Sterilization system (10) according to one of claims 1 and 2, which comprises two armored compartments (202, 203) respectively arranged upstream and downstream of the sterilization tunnel (100), the first carousel (200) being arranged in a first passenger compartment (202), while the second carousel (201) is arranged in a second passenger compartment (203), each passenger compartment (202, 203) comprises two openings (204, 205), a first opening (204) coaxial with an external conveyor and a second coaxial opening (205) of the sterilization tunnel (100), the openings (204, 205) of each passenger compartment (202,203) allow the transfer of an object from a first conveyor to a compartment (207) of a carousel (200, 201) or from a compartment (207) of a carousel (200, 201) to a second conveyor, the first conveyor and the second conveyor corresponding to an internal conveyor or an external conveyor.

Sterilization system (10) according to one of claims 1 to 3, in which, each carousel (200, 201) comprises a frame comprising a lower plate (211) and an upper plate (212) which are parallel to one another. the other, respectively shielded and integral with each other, the lower plate (211) and the upper plate (212) are respectively coupled to at least one rotation shaft (218, 221) having a perpendicular longitudinal axis of the upper plate (212). ) and the lower plate (211).

Sterilization system (10) according to claim 4, in which the chassis comprises three armored walls (213, 214) respectively integral and perpendicular to the lower plate (211) and the upper plate (212), the three walls (213 ) being arranged in an H-shaped cross section thus defining the two compartments (207) back to back.

Sterilization system (10) according to one of claims 4 and 5, in which the lower plate (211) is integral with a first rotation shaft (218) which is actuated by motor means (219).

Sterilization system (10) according to one of claims 4 to 6, in which the upper plate (212) is integral with a second rotation shaft (221) which is coaxial with the first shaft (218), the second shaft rotation (221) is hollow in order to pass electrical power cables to power the transfer conveyors (208).

Sterilization system (10) according to one of claims 4 to 7, in which, each carousel (200, 201) comprises on either side of the compartments (207) a curved wall (215) which defines with an armored wall (213) a lobe in which motor elements of the transfer conveyor (208) are arranged.

Sterilization system (10) according to one of claims 4 to 8, in which the upper plate (211) comprises a casing (225) which has an inclination.

Sterilization system (10) according to claims 1 to 9, in which the sterilization tunnel (100) comprises an internal stainless steel wall which includes an armored outer layer.

Sterilization system (10) according to claims 1 to 10, which comprises aeraulic means configured to establish a pressure cascade so that the second carousel (201) is under excess pressure relative to the sterilization tunnel (100).

Sterilization system (10) according to claims 1 to 11, which comprises a device for chemical sterilization of the irradiation zone (103) of the sterilization tunnel (100) and carousels (200, 201) and means for extraction of air from the irradiation zone (103).

Sterilization system (10) according to claims 1 to 12, which comprises a passenger compartment (202, 203) which is equipped with a ventilation system configured to generate a downward flow of air in order to project any particles downward from the passenger compartment (202, 203).

Method for sterilizing an object (20) by electron beams within a sterilization tunnel (100) equipped with at least two particle accelerators (104) which are respectively configured to emit electron beams in direction of an irradiation zone (103), the sterilization process comprising the following steps:

convey (21) an object to be sterilized in a first external conveyor plane towards an entrance (101) of the sterilization tunnel (100),
transfer (22) the object to be sterilized into the entrance (101) of the sterilization tunnel (100),
convey (23) the object to be sterilized, in the sterilization tunnel (100), according to an internal conveying plan, the object being conveyed from the entrance (101) of the sterilization tunnel (100) towards the exit (102 ) of the sterilization tunnel (100),
continuously irradiate (24) the irradiation zone (103) with electron beams,
passing (25) the object to be sterilized through the irradiation zone (103) so as to sterilize said object,
transfer (26) the sterilized object at the outlet (102) of the sterilization tunnel (100) to a sterile room,

characterized in that the transfers (22, 26) of the object at the entrance (101) and exit (102) of the sterilization tunnel (100) are respectively carried out by a carousel (200, 201) which is rotatably mounted on the within an armored passenger compartment (202, 023), each carousel (200, 201) being rotatably mounted around an axis of rotation A-A which is perpendicular to the internal conveying plane, each carousel (200, 201) being driven by a movement which comprises a forward rotation (28) and a return rotation (269) respectively having a determined angular movement, between a forward rotation (28) and a return rotation (29) a first object is loaded into a first compartment (207) while a second object is unloaded from a second compartment (207) of the same carousel (200, 201), the irradiations of the particle beams being trapped in the compartment (207) of the carousel (200, 201) when the compartment (207) communicates with the sterilization tunnel (100).

Sterilization method (20) according to claim 14, in which the angular movement of each rotation (28, 29) is 180°.

Sterilization method (20) according to one of claims 14 and 15, in which the routing of objects within the sterilization tunnel (100) is linear.

Sterilization method (20) according to one of claims 14 to 16, in which, a pressure cascade is established so that the carousel (201) at the outlet (102) of the sterilization tunnel (100) is under overpressure relative to to the sterilization tunnel (100).

Sterilization process (20) according to one of claims 14 to 17, in which the steps of the process are repeated continuously.