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Tragarm für eine radioaktive Strahlenquelle
Die Erfindung bezieht sich auf einen Tragarm für eine radioaktive Strahlenquelle, der das Einstel- len der Lage einer solchen Strahlenquelle auf pneumatischem Wege in einer Bestrahlungsanlage ermög- licht, die insbesondere zur Bestrahlung körnigen Materials, z. B. von Getreide, dient, das unter der
Wirkung der Schwerkraft umläuft.
In einer Bestrahlungsanlage lässt man die zu bestrahlende Substanz in Form einer kontinuierlichen Fliessschicht an den oder zwischen den radioaktivenstrahlenquellen vorbeilaufen, was zu einer besseren Ausnutzung der permanent während der gesamten Durchlaufzeit der Substanz emittierenden Strahlen- quellen führt sowie zu einer Vereinfachung der Anlage für die Durchführung dieses Umlaufes.
Es ist nun verständlich, dass es wegen der jeweils gewünschtenStrahlungsintensität und der Natur der zu bestrahlenden Substanz notwendig ist, ein Regelsystem vorzusehen, das genügend anpassungsfähig ist, um insbesondere die Einstellung der jeweiligen Position oder die Entfernung einer oder mehrerer Strah- lenquellen gleichzeitig aus der Nähe der umlaufenden Fliessschicht sicherzustellen.
Demgemäss betrifft die Erfindung einen Tragarm für eine radioaktive Strahlenquelle, bestehend aus mehreren aneinanderstossend in dichter Weise verbundenen Abschnitten, mindestens einer iminnerendes Armes verstellbar vorgesehenen Strahlenquelle und Verschlussstopfen für seine Enden, welcher erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet ist, dass beide endseitigen Abschnitte des Tragarmes aus zwei zwischen sich einen ringförmigen, ein umlaufendes unter Druck befindliches Transportmedium aufnehmenden Raum einschliessenden Hüllen bestehen, welche Ringräume jeweils nahe den Verschlussstopfen der äusseren Hülle in das Innere des Armes führende Durchlässe aufweisen, und jeder Verschlussstopfen einen Sitz zur Aufnahme der Strahlungsquelle und einen elektrischen Kontakt aufweist, welcher die Steuerung der Ausgabe des umlaufenden Transportmediums beeinflusst.
Eine bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemässen Ausbildung eines Tragarmes ist dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Kontakt ein Federkontakt eines Mikroschalters ist, der über ein elektrisches Verbindungskabel mit einem Kompressor für das Transportmedium verbunden ist.
Die Erfindung wird an Hand der nachfolgenden erläuternd und nicht einschränkend gegebenen Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen besser verstanden werden. Es zeigen die Fig. l, 2 und 3 schematisch drei (zum Teil aufgeschnittene) Teile des Strahlenquellentragarmes, u. zw. die Bestrahlungsposition, den Anschlussteil und die Aufbewahrungsposition für die Strahlenquelle, Fig. 4 zeigt die Verbindung der verschiedenen Rohrleitungen für das komprimierte Transportmedium mit dem ringförmigen Zwischenraum zwischen der inneren und äusseren Hülle im mittleren Teil des Tragarmes in einer (im wesentlichen) Schnittzeichnung, die Fig. 5 und 6 dienen der Veranschaulichung der Arbeitsweise des Strahlenquellentragarmes und Fig.
7 zeigt (im wesentlichen) einen senkrechten Schnitt durch
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eine Anlage zur kontinuierlichen Bestrahlung unter Verwendung von erfindungsgemässen Strahlenquellen- tragarmen.
Fig. 1 zeigt eines der Enden eines Strahlenquellentragarmes (die Strahlenquelle --1-- ist schema- tisch angedeutet), das die Bestrahlungsposition bildet. Dieser Teil des Armes wird durch eine innere zylindrische Hülle --2-- gebildet, um die eine zweite Hülle --3-- koaxial angeordnet ist, so dass zwischen beiden ein ringförmiger Zwischenraum --4-- gebildet wird, in dem ein komprimiertes Transportmedium, insbesondere Luft, umläuft, das durch eine Rohrleitung --5-- zugeführt wird.
An ihrem un- teren Ende ist die Hülle --2-- mit einem Sitz --6-- versehen, auf dem die Strahlenquelle --1-- zur Auflage kommt, indem sie einenFederkontakt --7-- einesMikroschalters --8-- betätigt, der mit einem zum (in den Zeichnungen nicht gezeigten) Kompressor führenden elektrischen Verbindungskabel --9-verbunden ist und mit einem Stopfen --10-- fest verbunden, der das Ende der äusseren Hülle --3-- dicht verschliesst.
Fig. 2 zeigt schematisch Einzelheiten des mittleren Teiles eines Strahlenquellentragarmes, in dem die innere Hülle --2- der Fig. 1 mit einem Stutzen (bzw. einer Flanschmuffe, s. Fig. 4)-11-- von gleichem Durchmesser verbunden ist. Um diese Flanschmuffe --11-- ist ein Schutzmantel--12-- an- geordnet und der zwischen diesen beiden vorgesehene Zwischenraum --13-- steht mit dem ringförmigen Zwischenraum --4-- (Fig. 1) über die bereits erwähnte Rohrleitung --5-- in Verbindung. Man sieht aus Fig. 2, dass die verschiedenen Teile des Strahlenquellentragarmes durch eine Bohrung --14--, eine Halterung --15-- hindurchgehen, wobei sie in der Lage sind, um die Achse --16-- der Vorrichtung zu schwenken. Die Zentrierung bzw.
Führung des Mantels --12-- und des ganzen Armes wird durch die mit der Halterung --15-- fest verbundenen Gleitkörpern- oder Packungen --17-- erreicht.
Am Ende der Muffe --11-- und des Mantels --12-- schliesst sich der dritte Teil des Armes an, der, wie weiter unten gezeigt wird, kreisförmig gebogen ist und die Strahlenquelle --1-- in Aufbewahrungsposition am Ende des Armes auf einem dem Sitz --6-- der Fig. 1 analogen Sitz --17a-- (Fig. 3) aufnimmt. Wie man in Fig. 3 sieht, enthält dieses Ende des Armes eine innere Hülle --18-- und eine äussere Hülle-19-, einen ringförmigen Zwischenraum --20-- zwischen diesen beiden Hüllen, einen Federkontakt --21--, einen Verschlussstopfen --22--. einen Mikroschalter --23-- und ein elektrisches Verbindungskabel--24--, jeweils analog zu den in Fig. 1 gezeigten entsprechenden Elementen.
Die Fig. 4 zeigt dieArt und Weise der Zuführung des komprimierten Transportmediums in die verschiedenen Teile des Strahlenquellentragarmes, die an Hand der Fig. 1-3 beschrieben wurden.
Man findet in dieser Figur wieder die innere Hülle --18--, deren Ende der Aufbewahrungsposition entspricht, die mittlere Flanschmuffe --11-- und den äusseren Mantel --12--. Die Zufuhr komprimierter
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Zwischenraum --13-- zwischen derFlanschmuffe --11-- und demRohransatz --26-- ist mit einer äusseren halbzylindrischen Schale --27-- durch Schrauben --28-- und diese Schale wieder mit dem Mantel --12-- durch Schrauben --29-- verbunden.
Die innere Hülle --18-- ist über einen mit Gewinde versehenen Ring --30-- mit einem zylindrischen Verbindungsstück --31-- starr verbunden, in das Graphitringe --32-- eingesetzt sind. Diese Ringe dienen als Dichtungspackungen und gleitfähige Auflagen bei einem Drehen des zylindrischen Teiles --33--, der bei --34-- mit der aus der Muffe --11-- und dem Mantel--12-- gebildeten Anordnung fest verbunden ist. Das Innere des zylindrischen Teiles --33-- steht über die Öffnungen --35 und 36-- mit einemRohrstutzen --37-- in Verbindung, durch den die im Tragarm zirkulierende kompri- mierte Luft entweichen kann. Ausserdem ist innerhalb des Rohrstutzens --37-- koaxial zu diesem eine
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den Hüllen --18 und 19-- am Aufbewahrungsende des Tragarmes für die Strahlenquelle --1-- dient.
Die Fig. 5 und 6 zeigen schematisch die Art und Weise der Überführung der Strahlenquelle--1-von der Aufbewahrungsposition in die Bestrahlungsposition und umgekehrt, d. h. von dem nach unten
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(Fig. 3)führt man komprimierte Luft in das Rohr --40-- durch die Rohrleitung --38-- ein. Das auf diesem Wege in den ringförmigen Zwischenraum --20-- eingebrachte Transportmedium hebt dann schlagartig die Strahlenquelle --1-- von ihrem Sitz --17-- an und treibt sie in die innere Hülle --18-- von dem entsprechenden Ende des Rohres weg.
Wenn dieStrahlenquelle den höchsten Punkt des Armes überschritten hat, fällt sie in demselben auf Grund ihres Eigengewichtes nach unten. Gleichzeitig findet ein Drucknachlass der Gebläseluft durch die
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mieden wird.
Um die Strahlenquelle in umgekehrter Richtung wieder in ihre Ausgangsstellung (Aufbewahrungs- position) zurückzubringen, führt man komprimierte Luft durch die Rohrleitung --25-- in den ringförmi- gen Zwischenraum --13-- und dann durch die Verbindungsrohrleitung --5-- in den ringförmigen Zwischenraum --4-- ein. Die Strahlenquelle --1-- wird dann vor ihrem Sitz --6-- angehoben und steigt
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--18-- aufFig. 7 zeigt beispielhaft eine Bestrahlungsanlage, bei der parallel mehrere bewegliche Tragarme analog dem im vorangehenden beschriebenen verwendet werden. Diese Anlage ist insbesondere für die Bestrahlung von Getreidearten, wie Weizen oder Mais im industriellen Massstab bestimmt, die in einer Fliessschicht an der oder den in denArmen enthaltenen radioaktiven Strahenquell(n) vorbeilaufen. Sie umfasst einen Silo --41--, der mit einem Trichter --42-- und einem mit einem Abschlussorgen --44-versehenen Fallrohr --43-- verbunden ist. Das untere Ende dieses Fallrohres mündet in das konisch aufgeweitete obere Ende --45-- einer Mantelhülse --46--, die einen axial verlaufenden Teil-47-- ent-
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lauf bildet, in dem sich das zu bestrahlende Material in Form einer kontinuierlichen Fliessschicht verteilt.
Ein Regelorgan --48-- ermöglicht die Regelung des Durchsatzes und der Laufgeschwindigkeit der
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gebenenfalls eine Rückführung in die Anlage ermöglichen.
Gemäss der Erfindung findet die Bestrahlung unter Verwendung mehrerer Strahlenquellentragarme, wie --51 und 52--, der an Hand der in den Fig. 1-6 beschriebenen Art statt. Jeder Arm ist in der Lage, um seine Achse in der Weise zu schwenken, dass die radioaktive Strahlenquelle in die Nähe der Mantelhülse --46-- kommt: der Arm --51-- enthält so beispielsweise ein Teilstück --53--. das die Bestrahlungsposition für die Strahlenquelle bildet und ein Teilstück --54--, das entgegengesetzt zum Teilstück --53-- angeordnet ist und die Aufbewahrungsposition für dieselbe Strahlenquelle bildet. Die Anlage enthält ausserdem Steuerungsmittel, die eine Drehung bzw.
Schwenkung der Arme ermöglichen, die beispielweise für den Tragarm --51-- durch einen Motor --55--, einen Satz von Gelenkkuppelstangen --56-- und verschiedene mechanische Übertragungsmittel --57-- gebildet werden. Die Leitungen für die komprimierte Luft sind über die Anschlussstutzen --58 und 59-- mit einem Kompressor --60-verbunden ; alle diese Vorrichtungen sind ebenso und in derselben Weise zur Steuerung der andern Tragarme und der Zufuhr von komprimierter Luft in diese Tragarme vorgesehen. Eine Schutzeinfassung aus Beton--61-- und eine Metallkonstruktion --62-- umschliessen die Bestrahlungsanlage und schützen das Bedienungspersonal gegen radioaktive Strahlung.
In der beschriebenen Weise ist eine besonders einfache Anlage ausführbar, die es ermöglicht, eine kontrollierte Bestrahlung eines kontinuierlich vorbeilaufenden Materials unter bemerkenswerten Sicherheitsbedingungen und mit einem ausgezeichneten Wirkungsgrad auszuführen. Die Ausführung des Strahlenquellentragarmes ist einfach und leicht zu bedienen bzw. zuwarten ; die verschiedenen Teile, die ihn bilden, können bequem ausgewechselt werden, ohne dass eine vollständige Demontage der Anlage notwendig ist, da jeder Tragarm hinsichtlich seiner Steuerung und Anwendung vollständig unabhängig von den ihn umgebenden ist.
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Support arm for a radioactive source
The invention relates to a support arm for a radioactive radiation source which enables the position of such a radiation source to be adjusted pneumatically in an irradiation system, which is used in particular for irradiating granular material, e.g. B. of grain, which under the
Effect of gravity revolves.
In an irradiation system, the substance to be irradiated is allowed to run past or between the radioactive radiation sources in the form of a continuous flow layer, which leads to better utilization of the radiation sources that are permanently emitting during the entire passage time of the substance and to a simplification of the system for performing this Circulation.
It is now understandable that due to the desired radiation intensity and the nature of the substance to be irradiated, it is necessary to provide a control system that is sufficiently adaptable, in particular to set the respective position or to remove one or more radiation sources simultaneously from the vicinity ensure the surrounding flow layer.
Accordingly, the invention relates to a support arm for a radioactive radiation source, consisting of several butting but tightly connected sections, at least one adjustable radiation source provided inside the arm and sealing plugs for its ends, which according to the invention is characterized in that both end sections of the support arm consist of two between them an annular, a circumferential pressurized transport medium receiving space enclosing shells, which annular spaces each have near the stopper of the outer shell in the interior of the arm leading passages, and each stopper has a seat for receiving the radiation source and an electrical contact, which the Control of the output of the circulating transport medium influenced.
A preferred development of the inventive design of a support arm is characterized in that the electrical contact is a spring contact of a microswitch, which is connected to a compressor for the transport medium via an electrical connecting cable.
The invention will be better understood on the basis of the following description given in an explanatory and non-restrictive manner with reference to the drawings. It shows FIGS. 1, 2 and 3 schematically three (partially cut open) parts of the radiation source support arm, u. between the irradiation position, the connection part and the storage position for the radiation source, Fig. 4 shows the connection of the various pipelines for the compressed transport medium with the annular space between the inner and outer shell in the middle part of the support arm in a (essentially) sectional drawing, FIGS. 5 and 6 serve to illustrate the operation of the radiation source support arm and FIG.
7 shows (essentially) a vertical section through
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a system for continuous irradiation using radiation source arms according to the invention.
1 shows one of the ends of a radiation source support arm (the radiation source --1-- is indicated schematically) which forms the irradiation position. This part of the arm is formed by an inner cylindrical sleeve --2-- around which a second sleeve --3-- is arranged coaxially, so that an annular gap --4-- is formed between the two, in which a compressed Transport medium, in particular air, which is supplied through a pipe --5--.
At its lower end the cover --2-- is provided with a seat --6-- on which the radiation source --1-- comes to rest by using a spring contact --7-- of a microswitch --8- - actuated, which is connected to an electrical connection cable --9 - leading to the compressor (not shown in the drawings) and firmly connected to a plug --10-- which tightly seals the end of the outer shell --3--.
Fig. 2 shows schematically details of the middle part of a radiation source support arm, in which the inner shell --2- of Fig. 1 is connected to a socket (or a flange sleeve, see Fig. 4) -11- of the same diameter. A protective jacket - 12 - is arranged around this flange sleeve - 11 - and the space - 13 - provided between these two stands with the annular space - 4 - (Fig. 1) above the already mentioned Pipeline --5-- in connection. It can be seen from Fig. 2 that the various parts of the radiation source support arm go through a bore --14--, a holder --15--, whereby they are able to pivot about the axis --16-- of the device . The centering or
The casing --12-- and the entire arm are guided by the sliding bodies - or packings --17-- firmly connected to the holder --15--.
At the end of the sleeve --11-- and the jacket --12--, the third part of the arm joins, which, as shown below, is curved in a circle and the radiation source --1-- in the storage position at the end of the Arm on a seat --6-- analogous to Fig. 1 seat --17a-- (Fig. 3). As can be seen in Fig. 3, this end of the arm contains an inner sleeve -18- and an outer sleeve -19-, an annular space --20-- between these two sleeves, a spring contact --21--, a sealing plug --22--. a microswitch --23 - and an electrical connection cable - 24 -, each analogous to the corresponding elements shown in Fig. 1.
Fig. 4 shows the manner in which the compressed transport medium is fed into the various parts of the radiation source support arm which have been described with reference to Figs. 1-3.
In this figure one finds the inner shell --18--, the end of which corresponds to the storage position, the middle flange socket --11-- and the outer jacket --12--. The supply of compressed
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Gap --13-- between the flange socket --11-- and the pipe socket --26-- is provided with an outer semi-cylindrical shell --27-- by screws --28-- and this shell again with the jacket --12-- connected by screws --29--.
The inner shell --18-- is rigidly connected via a threaded ring --30-- with a cylindrical connecting piece --31-- into which graphite rings --32-- are inserted. These rings serve as packings and slidable supports when the cylindrical part --33-- is turned, which at --34-- is firmly connected to the arrangement formed from the sleeve --11-- and the jacket - 12-- . The inside of the cylindrical part --33-- is connected via the openings --35 and 36-- with a pipe socket --37-- through which the compressed air circulating in the support arm can escape. In addition, there is one inside the pipe socket --37-- coaxial with it
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the covers --18 and 19-- at the storage end of the support arm for the radiation source --1-- is used.
FIGS. 5 and 6 schematically show the manner in which the radiation source is transferred - 1 - from the storage position to the irradiation position and vice versa; H. from that down
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(Fig. 3) one introduces compressed air into the pipe --40-- through the pipe --38--. The transport medium introduced in this way into the annular gap --20-- then suddenly lifts the radiation source --1-- from its seat --17-- and drives it into the inner shell --18-- from the corresponding end the pipe away.
When the radiation source has passed the highest point of the arm, it falls down in it due to its own weight. At the same time, there is a decrease in pressure in the fan air through the
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is avoided.
In order to return the radiation source to its original position (storage position) in the opposite direction, compressed air is fed through the pipe --25-- into the annular space --13-- and then through the connecting pipe --5-- into the annular space --4--. The radiation source --1-- is then raised in front of its seat --6-- and rises
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--18-- on Fig. 7 shows an example of an irradiation system in which several movable support arms are used in parallel, analogous to that described above. This system is intended in particular for the irradiation of cereals such as wheat or maize on an industrial scale, which flow past the radioactive radiation source (s) contained in the arms in a fluid layer. It comprises a silo --41--, which is connected to a funnel --42-- and a downpipe --43-- with a closure hole --44--. The lower end of this downpipe opens into the conically widened upper end --45-- of a jacket sleeve --46--, which has an axially extending part -47--
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runs in which the material to be irradiated is distributed in the form of a continuous flow layer.
A control element --48-- enables the throughput and running speed of the
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if necessary, enable a return to the system.
According to the invention, the irradiation takes place using several radiation source support arms, such as -51 and 52-, of the type described in FIGS. 1-6. Each arm is able to pivot around its axis in such a way that the radioactive radiation source comes close to the jacket sleeve --46--: the arm --51-- contains, for example, a section --53--. which forms the irradiation position for the radiation source and a section --54--, which is arranged opposite to the section --53-- and forms the storage position for the same radiation source. The system also contains control means that rotate or
Enable pivoting of the arms, which for example for the support arm --51-- are formed by a motor --55--, a set of articulated coupling rods --56-- and various mechanical transmission means --57--. The lines for the compressed air are connected to a compressor --60- via the connecting pieces --58 and 59--; all of these devices are also provided in the same way for controlling the other support arms and the supply of compressed air to these support arms. A protective frame made of concrete - 61 - and a metal construction --62 - surround the irradiation system and protect the operating personnel against radioactive radiation.
In the manner described, a particularly simple system can be implemented, which makes it possible to carry out a controlled irradiation of a continuously moving material under remarkable safety conditions and with an excellent degree of efficiency. The design of the radiation source support arm is simple and easy to operate and maintain; the various parts that make it up can be easily replaced without the need to completely dismantle the system, since each support arm is completely independent of those around it in terms of its control and use.
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