FR3136376A1

FR3136376A1 - Convoyage pour un système de stérilisation d’un objet par faisceaux d’électrons

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]

Description

Convoyage pour un système de stérilisation d’un objet par faisceaux d’électrons

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 ».

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

L’invention vise à pallier l’ensemble de ces inconvénients.

L’invention vise à fournir une solution technique qui répond à la contrainte de radioprotection tout en étant adaptée aux cadences de production industrielle.

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.

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.

L’invention vise plus particulièrement à fournir une solution technique dont les opérations de maintenance sont simplifiées.

L’invention peut aussi avoir pour objectif de réduire la masse du système de stérilisation.

L’invention a également pour objectif de fournir une solution plus compacte afin de l’intégrer plus facilement dans une chaine de production industrielle.

En outre, l’invention cherche également à réduire les coûts de fabrication d’un système de stérilisation.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Dans des modes de réalisation de l’invention, le débattement angulaire de chaque rotation peut être de 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.

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.

Dans des modes de réalisation de l’invention, les étapes du procédé sont répétées en continu.

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 :

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.

est une représentation d’une vue de face de la .

est une représentation schématique des convoyeurs du système de stérilisation de la , les convoyeurs étant extraits de leur habitacle.

est une représentation d’une coupe longitudinale d’un carrousel de la .

est une représentation d’une coupe transversale d’un carrousel de la .

est une représentation schématique du procédé de stérilisation de l’invention selon un logigramme.

est une représentation schématique de la cinématique d’un carrousel conforme de l’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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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°.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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 ».

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Claims

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 :
une zone d’irradiation (103) où l’objet est exposé aux faisceaux d’électrons,

au moins deux accélérateurs de particules (104) orientés vers la zone d’irradiation (103) afin de stériliser l’objet par leurs faisceaux d’électrons,

un premier convoyeur interne (108) qui s’étend longitudinalement selon un premier plan de convoyage, le premier convoyeur interne (108) étant disposé en amont de la zone d’irradiation (103) et 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) qui s’étend longitudinalement selon un second plan de convoyage parallèle du premier plan de convoyage, le second convoyeur interne (109) étant disposé en aval de la zone d’irradiation (103) et configuré pour acheminer un objet stérilisé depuis la zone d’irradiation (103) vers la sortie (102) du tunnel de stérilisation (100),
caractérisé en ce qu’il comporte un premier carrousel (200) disposé à l’entrée (101) du tunnel de stérilisation (100) et un second carrousel (201) disposé en sortie (102) du tunnel de stérilisation (100), chaque un carrousel (200, 201) est équipé de deux compartiments (207) blindés disposés dos à dos qui comprennent respectivement un convoyeur de transfert (208) et sont ouverts radialement afin de transférer un objet depuis un convoyeur externe au tunnel de stérilisation (100) vers un convoyeur interne (108) ou depuis un convoyeur interne (109) vers un convoyeur externe (206) au tunnel de stérilisation (100), d’une part, chaque carrousel (200, 201) est monté rotatif autour d’un axe de rotation A-A à l’intérieur d’un habitacle (202, 203) blindé, l’axe de rotation A-A étant perpendiculaire aux plans de convoyage internes, et d’autre part, chaque carrousel (200, 201) est mobile entre deux positions et configuré pour être animé d’un mouvement en aller et retour entre ces deux positions.
Système de stérilisation (10) selon la revendication 1, dans lequel, chaque carrousel (200, 201) est configuré pour être animé d’un mouvement en aller et retour selon un débattement angulaire de 180°.
Système de stérilisation (10) selon l’une des revendications 1 et 2, qui comporte, deux habitacles (202, 203) blindés respectivement disposés en amont et en aval de tunnel de stérilisation (100), le premier carrousel (200) étant disposé dans un premier habitacle (202), alors que le second carrousel (201) est disposé un second habitacle (203), chaque habitacle (202, 203) comprend deux ouvertures (204, 205), une première ouverture (204) coaxiale d’un convoyeur externe et une seconde ouverture (205) coaxiale du tunnel de stérilisation (100), les ouvertures (204, 205) de chaque habitacle (202,203) permettent le transfert d’un objet depuis un premier convoyeur vers un compartiment (207) d’un carrousel (200, 201) ou depuis un compartiment (207) d’un carrousel (200, 201) vers un deuxième convoyeur, le premier convoyeur et le deuxième convoyeur correspondant à un convoyeur interne ou à un convoyeur externe.
Système de stérilisation (10) selon l’une des revendications 1 à 3, dans lequel, 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, respectivement blindées et solidaires entre elles, 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 perpendiculaire de la platine supérieure (212) et de la platine inférieure (211).
Système de stérilisation (10) selon la revendication 4, dans lequel, le châssis comprend trois parois (213, 214) blindées respectivement solidaires et perpendiculaires de la platine inférieure (211) et de la platine supérieure (212), les trois parois (213) étant disposées selon une section transversale en H définissant ainsi les deux compartiments (207) dos à dos.
Système de stérilisation (10) selon l’une des revendications 4 et 5, dans lequel, la platine inférieure (211) est solidaire d’un premier arbre de rotation (218) qui est actionné par des moyens moteurs (219).
Système de stérilisation (10) selon l’une des revendications 4 à 6, dans lequel, la platine supérieure (212) est solidaire d’un second arbre de rotation (221) qui est coaxial du premier arbre (218), le second arbre de rotation (221) est creux afin de faire passer des câbles d’alimentation électriques pour alimenter les convoyeurs de transfert (208).
Système de stérilisation (10) selon l’une des revendications 4 à 7, dans lequel, chaque carrousel (200, 201) comporte de part et d’autre des compartiments (207) une paroi courbe (215) qui définit avec une paroi blindée (213) un lobe dans lequel des organes moteurs du convoyeur de transfert (208) sont disposés.
Système de stérilisation (10) selon l’une des revendications 4 à 8, dans lequel, la platine supérieure (211) comporte une cartérisation (225) qui présente une inclinaison.
Système de stérilisation (10) selon les revendications 1 à 9, dans lequel, le tunnel de stérilisation (100) comporte une paroi interne en inox qui comporte une couche extérieure blindée.
Système de stérilisation (10) selon les revendications 1 à 10, qui comporte, des moyens aérauliques configurés pour établir une cascade de pression de manière à ce que le second carrousel (201) soit en surpression par rapport au tunnel de stérilisation (100).
Système de stérilisation (10) selon les revendications 1 à 11, qui comporte, un dispositif de stérilisation chimique de la zone d’irradiation (103) du tunnel de stérilisation (100) et des carrousels (200, 201) et des moyens d’extraction d’air de la zone d’irradiation (103).
Système de stérilisation (10) selon les revendications 1 à 12, qui comporte, 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 le bas de l’habitacle (202, 203).
Procédé de stérilisation (20) d’un objet par faisceaux d’électrons au sein d’un tunnel de stérilisation (100) équipé d’au moins deux accélérateurs de particules (104) qui sont respectivement configurés pour émettre des faisceaux d’électrons en direction d’une zone d’irradiation (103), le procédé de stérilisation comprenant les étapes suivantes :
convoyer (21) un objet à stériliser dans un premier plan de convoyage externe vers une entrée (101) du tunnel de stérilisation (100),

transférer (22) l’objet à stériliser dans l’entrée (101) du tunnel de stérilisation (100),

convoyer (23) l’objet à stériliser, dans le tunnel de stérilisation (100), selon un plan de convoyage interne, l’objet étant convoyé depuis l’entrée (101) du tunnel de stérilisation (100) vers la sortie (102) du tunnel de stérilisation (100),

irradier (24) en continue la zone d’irradiation (103) par des faisceaux d’électrons,

passer (25) l’objet à stériliser au travers de la zone d’irradiation (103) de manière à stériliser ledit objet,

transférer (26) l’objet stérilisé en sortie (102) du tunnel de stérilisation (100) vers une chambre stérile,
caractérisé en ce que, les transferts (22, 26) de l’objet en entrée (101) et en sortie (102) du tunnel de stérilisation (100) sont respectivement réalisés par un carrousel (200, 201) qui est monté rotatif au sein d’un habitacle (202, 023) blindé, chaque carrousel (200, 201) étant monté rotatif autour d’un axe de rotation A-A qui est perpendiculaire du plan de convoyage interne, chaque carrousel (200, 201) étant animé d’un mouvement qui comprend une rotation aller (28) et une rotation retour (269) présentant respectivement un débattement angulaire déterminé, entre une rotation aller (28) et une rotation retour (29) un premier objet est chargé dans un premier compartiment (207) alors qu’un second objet est déchargé d’un second compartiment (207) d’un même carrousel (200, 201), les irradiations des faisceaux de particules étant piégés dans le compartiment (207) du carrousel (200, 201) lorsque le compartiment (207) communique avec le tunnel de stérilisation (100).
Procédé de stérilisation (20) selon la revendication 14, dans lequel, le débattement angulaire de chaque rotation (28, 29) est de 180°.
Procédé de stérilisation (20) selon l’une des revendications 14 et 15, dans lequel, l’acheminement des objets au sein du tunnel de stérilisation (100) est linéaire.
Procédé de stérilisation (20) selon l’une des revendications 14 à 16, dans lequel, une cascade de pression est établie de sorte que le carrousel (201) en sortie (102) du tunnel de stérilisation (100) soit en surpression par rapport au tunnel de stérilisation (100).
Procédé de stérilisation (20) selon l’une des revendications 14 à 17, dans lequel, les étapes du procédé sont répétées en continu.