CH646007A5

CH646007A5 - Einrichtung zum bestrahlen von aufrollbarem bahnmaterial mittels elektronen.

Info

Publication number: CH646007A5
Application number: CH803679A
Authority: CH
Inventors: Vasily Andreevich Glukhikh; Mikhail Pavlovich Sviniin; Mikhail Tikhonovich Fedotov; Vladimir Petrovich Shirokov; Konstatin Davidovich Pismannik; Alexandr Ivanovich Schegolev; Adolf Heger; Rudolf Hanke; Halmar Paessler
Original assignee: Nii Elektrofiz App; Wolle & Seide Veb K; Tsnii Chlopchatobumasch Promy
Priority date: 1978-09-07
Filing date: 1979-09-06
Publication date: 1984-10-31
Also published as: FI69939B; SU812151A1; JPS6231320B2; US4286166A; FI69939C; FI792772A; JPS5558500A; ATA593479A; DD147781A3; AT377116B

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zum Bestrahlen von aufrollbarem Bahnmaterial mittels Elektronen gemäss dem Oberbegriff des Patentanspruches 1.

Die vorliegende Einrichtung zum Bestrahlen von aufrollbarem Material, z.B. Textilien, Polymerfilme, Papier mittels Elektronen findet eine weite Anwendung in verschiedenen Industriezweigen. In der Textilindustrie wird davon beispielsweise bei einer lokalen Bestrahlung von Stoffen mit einer anschliessenden Auftragung eines Musters, bei der Verleihung von Mikrobenschutzeigenschaften an einen Stoff, bei der Erzeugung von Überzügen auf Stoffen, beispielsweise bei der Fertigung eines Kunstleders, Gebrauch gemacht. Die Einrichtung wird auch in der chemischen Industrie bei der Verarbeitung von Polymerfilmen angewendet, um diesen andere physikalisch-chemische Eigenschaften zu verleihen.

Derartige Einrichtungen bedürfen der Verwendung von Elektronenquellen mit einer Energie bis zu einigen hundert keV, was eine eventuelle Bestrahlung des Bedienungspersonals zur Folge haben kann. Im Einsatzort für eine derartige Einrichtung ist daher ein sicherer Strahlenschutz erforderlich.

Die Bearbeitung der aufrollbaren Materialien mittels Elektronen erfolgt in der Regel unter Dauervorschub des Materials in das Bestrahlungsgebiet. Die Beförderungsmittel für die Materialien im Bestrahlungsgebiet unter Gewährleistung des erforderlichen Strahlungsschutzes ergeben eine konstruktive Kompliziertheit und beträchtliche Abmessungen derartiger Einrichtungen.

Es ist eine Einrichtung der eingangs genannten Art bekannt, die in der Textil- oder Papierindustrie zu einer Totalbestrahlung angewendet wird. Diese Einrichtung enthält eine in einer Strahlungsschutzkammer angeordnete Elektronenquelle und einen ein System von Abzugs-und Führungswalzen aufweisenden Fördermechanismus für das Material im Bestrahlungsbereich. Die Führungswalzen sind innerhalb der Strahlungsschutzkammer und die Abzugswalzen ausserhalb dieser Kammer angeordnet. Die Bedingungen für die Gewährleistung des notwendigen Schutzes gegen die durch schlitzartige Zufuhr- und Abführungskanäle für das Material in den bzw. aus dem Bestrahlungsbereich austretende Strahlung erfordern eine beträchtliche Ausdehnung der Kammer in der Bewegungsrichtung des zu bestrahlenden Materials.

Die konstruktive Ausführung dieses Mechanismus für den Materialtransport im Bestrahlungsbereich führt zu grossen Abmessungen der Einrichtung im ganzen.

Es ist auch eine Einrichtung bekannt die zur Bearbeitung von Textilien durch lokal begrenzte Bestrahlung über Schablonen, beispielsweise zur Auftragung eines Musters, angewendet wird.

Sie enthält eine in einer Strahlungsschutzkammer angeordnete Elektronenquelle, einen Fördermechanismus für das Material im Bestrahlungsbereich und einen in Form eines auf Führungswalzen geschlossenen Bandes als Schablone ausgeführten weiteren Fördermechanismus für die Schablone im Bestrahlungsbereich. Hierbei sind die Fördermechanismen konstruktiv derart ausgeführt, dass ein streng übereinstimmender Vorschub des Materials und der Schablone gewährleistet ist.

Das Vorhandensein der zwei unabhängigen Fördermechanismen für das Material einerseits und die Schablone andererseits kompliziert die konstruktive Ausführung der Einrichtung, vergrössert ihre Abmessungen und kompliziert den Aufbau eines Strahlungsschutzes.

Es ist eine weitere Einrichtung mit einem einfacheren und kompakteren Fördermechanismus für das Material im Bestrahlungsbereich bekannt.

Diese Einrichtung enthält eine Elektronenquelle, die in einer Strahlungsschutzkammer mit einem Schlitz zur Ableitung der Elektronen in ein durch den Strahlungsschutz begrenzter schlitzartiger Bestrahlungsbereich für das bahnförmige Material angeordnet ist, der von einer Seite durch eine Wand der Strahlungsschutzkammer gebildet ist, deren Aussenfläche mit der Seitenfläche einer Trommel äquidistant ist, die ihrerseits drehbar ist und im Bestrahlungsbereich das gegen die Seitenfläche der Trommel mittels Rollen angedrückte Rollenmaterial führt.

Der Bestrahlungsbereich ist von der anderen Seite durch einen Teil der Seitenfläche der Trommel begrenzt, weshalb die Trommel dickwandig ausgeführt ist. Die Trommel ist kraftschlüssig mit einem sie in Drehung versetzenden Elektromotor verbunden. Durch eine zwischen dem Material und der Seitenfläche der Trommel mittels Rollen erzeugte Reibungskraft erfolgt ein Dauervorschub des Materials im Bestrahlungsbereich. Die Trommeldicke wird in Abhängigkeit eines zuverlässigen Strahlungsschutzes des Bedienungspersonals gewählt. Dies führt zur Komplizierung der konstruktiven Ausführung der Vorschubeinrichtung für das Material im Bestrahlungsbereich. Das erhebliche Gewicht der Trommel selbst erfordert einen leistungsstarken Antrieb sowie starke Tragkonstruktionen zur Montage der Trommel.

Der Erfindung Hegt die Aufgabe zugrunde, eine Einrichtung der eingangs genannten Art zu schaffen, in der die konstruktive Ausführung des Fördermechanismus für das Material im Bestrahlungsbereich gestattet, die Einrichtung im ganzen zu vereinfachen und deren Abmessungen zu reduzieren.

Diese Aufgabe wird bei der vorgeschlagenen Einrichtung dadurch gelöst, dass sie die im Kennzeichen des Patentanspruches 1 definierten Merkmale aufweist.

Es ist zweckmässig, die Strahlungsschutzkammer mit der Elektronenquelle innerhalb des Mantels der Trommel und das Gehäuse ausserhalb des Mantels der Trommel anzuordnen, wobei im Mantel Löcher vorhanden sein können, deren Konfiguration einer vorgegebenen Form der bestrahlten Abschnitte des Rollenmaterials entspricht.

Es ist zweckmässig, die Einrichtung mit einem die Trommel formschlüssig drehenden Antrieb zu versehen.

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Es ist ferner vorteilhaft, den Mantel der Trommel an seinen Enden mit Hilfe von lösbaren Verbindungen an Reifen zu befestigen.

Diese konstruktive Ausführung des Fördermechanismus für das Material im Bestrahlungsbereich gestattet es, die kon- 5 struktive Ausführung der gesamten Einrichtung wesentlich zu vereinfachen sowie deren Abmessungen zu reduzieren.

Die Anordnung der Strahlungsschutzkammer mit der Elektronenquelle innerhalb des Trommelmantels vereinfacht beträchtlich die Einrichtung zu lokalen Bestrahlung, weil der 10 Trommelmantel gleichzeitig als Fördermittel für das Material und als Träger für eine Schablone auftritt.

Darüber hinaus gestattet diese Ausbildung der Einrichtung, deren Abmessungen wesentlich zu reduzieren.

Bei der vorliegenden Erfindung wird eine Erhöhung der 15 Bestrahlungsgüte erreicht, weil die Gleichheit der Bewegungsgeschwindigkeiten der Schablone ausgebildeten Trommel und des zu bestrahlenden Materials die Genauigkeit der Übertragung eines Musters gewährleisten.

Die Befestigung des Mantels an den Reifen mittels einer 20 lösbaren Verbindung gestattet es, eine schnelle Umstellung der Einrichtung durch Auswechseln des Trommelmantels vorzunehmen.

Die Erfindung soll nachstehend anhand von Ausführungsbeispielen und der beiliegenden Zeichnung näher erläu- 25 tert werden. Es zeigt:

Fig. 1 eine Einrichtung zur Bestrahlung von aufrollbarem Material mittels Elektronen zum Teil im Längsschnitt, und

Fig. 2 einen Schnitt nach der Linie II-II zu Fig. 1.

Die vorliegende Einrichtung enthält eine nach einer der 30 bekannten Schaltungen ausgeführte Elektronenquelle 1 (Figur 1).

Die Bewegungsrichtung der Elektronen e ist in Fig. 1 durch Pfeile angedeutet.

Die Elektronenquelle 1 ist auf in Fig. 1 nicht gezeigten 35 Stützen in einer Strahlungsschutzkammer 2 angeordnet. Die Kammer 2 ist aus Metall, beispielsweise aus Stahl, hergestellt. Die Wanddicke der Kammer 2 ist derart gewählt, dass ein sicherer Strahlungsschutz gewährleistet ist. Im wesentlichen wird die Wahl des Materials für den Strahlungsschutz durch 40 Anforderungen der Anordnung bestimmt.

In Achsrichtung der Kammer 2 sind in deren beiden Seiten je eine Öffnung vorhanden, von denen die eine einen Stutzen 3 für die (in Fig. 1 nicht gezeigte) Hochspannungszuführung zur Elektronenquelle trägt, und von denen die andere ei- 45 nen den Hohlraum der Quelle 1 mit einer (in Fig. 1 nicht gezeigten) Vakuumpumpe verbindender Stutzen 4 trägt. Die Einrichtung enthält auch eine zum Transport des bahnförmi-gen Materials 6, insbesondere eines textilen Stoffes, vorgesehene Trommel 5. Die Trommel 5 besitzt einen an Reifen 8,9 so mittels lösbarer Verbindungen (in der beschriebenen Ausführungsform mit Hilfe einer Gewindeverbindung) befestigten Mantel 7. Die Reifen 8 und 9 der Trommel 5 sind in je einem Lager 10 gelagert.

Zur Erzielung einer lokal begrenzten Bestrahlung ist die 55 Kammer 2 mit der Elektronenquelle 1 innerhalb der Trommel 5 angeordnet, was die Abmessungen der Einrichtung wesentlich verringert. Hierbei weist die Kammer 2 eine zylindrische Form auf und die Lager 10 sind an deren Aussenfläche mon646 007

tiert. Die Trommel 5 ist in der beschriebenen Ausführungsform führend, weshalb sie über ein im Eingriff stehende Zahnräder 11 und 12 aufweisendes Zahnradgetriebe mit einem sie in Drehung versetzenden Elektromotor 13 gekoppelt ist. Es ist eine andere Ausführungsform der Einrichtung möglich, in der zur Verschiebung des Materials 6 (nicht angedeutete) Abzugsrollen benützt sind. Zweckmässig wird das Zahnrad 11 einstückig mit dem Reifen 9 ausgebildet.

Die Kammer 2 weist einen Schlitz 14 auf, der zur Ableitung von Elektronen in einen durch einen Strahlungsschutz begrenzten Bestrahlungsbereich vorgesehen und gegenüber einer durch eine Folie 16 überdeckten Austrittsöffnung 15 der Quelle 1 angeordnet ist.

Zur lokal begrenzten Bestrahlung des Materials 6 in Übereinstimmung mit einem Muster sind am Mantel 7 Löcher 17 vorhanden, deren Konfiguration einer vorgegebenen Form zu bestrahlender Abschnitte entspricht, d.h. der Mantel 7 ist zuglich eine Schablone.

Der Bestrahlungsbereich ist von einer Seite durch eine zylindrische Wand der Strahlungsschutzkammer 2 und von der anderen durch eine zylindrische Fläche 18 eines an der Aussenfläche der Kammer 2 auf der anderen Seite des Mantels 7 gegenüber dem Schlitz 14 beispielsweise mit Hilfe einer Gewindeverbindung befestigten Gehäuses 18 begrenzt. Als Bestrahlungsbereich tritt also ein Spalt zwischen den zylindrischen Flächen des Gehäuses 18 und der Kammer 2 auf, dessen Ausdehnung in Bewegungsrichtung des Materials 6 ausreichend zur Strahlungsdämpfung durch eine Mehrfachreflexion gewählt wird.

Das Gehäuse 18 hat eine der Länge der Kammer 2 entsprechende Länge und ist aus dem gleichen Material wie die Kammer 2 hergestellt.

Der Transport des Materials 6 erfolgt im Bestrahlungsbereich durch Reibungskraft zwischen dem Material 6 und der Aussenseite des Mantels 7 der Trommel 5. Zu diesem Zweck sind beidseitig des Bestrahlungsbereichs angeordnete Rollen 19 (Fig. 2), 20 vorgesehen, die das Material 6 an den Mantel 7 andrücken und einen freien Ein- und Austritt des Materials 6 in den bzw. aus dem Bestrahlungsbereich 6 gewährleisten.

Die beschriebene Einrichtung arbeitet wie folgt :

Bei der Betätigung der Einrichtung setzt der Elektromotor 13 (Fig. 1) über die Zanräder 11,12 die Trommel 5 in Drehung, an deren Mantel mit Hilfe der Rollen 19,20 (Fig. 2) das Material 6 (Fig. 1,2) in der Weise angedrückt ist, dass eine satte Anlage des Materials 6 an die Aussenfläche des Mantels 7 im Bestrahlungsgebiet gewährleistet ist. Bei der Rotation verschiebt der Mantel 7 durch Reibungskräfte das Material 6 im Bestrahlungsbereich ohne Schlupf.

Die Abschnitte des Rollenmaterials unter der Austrittsöffnung 15 der vorher eingeschalteten Elektronenquelle 1 werden durch einen Elektronenstrom in Übereinstimmung mit der Form der im Mantel 7 vorhandenen Löcher 17 bestrahlt. Auf solche Weise bringt die Trommel 5 einen Dauervorschub des Rollenmaterials 6 im Bestrahlungsbereich zustande, ihr Mantel 7 ist zugleich eine Schablone, wodurch eine Übereinstimmung zwischen der Form der zu bestrahlenden Abschnitte und der Konfiguration der Löcher 17 im Mantel 7 gewährleistet ist.

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1 Blatt Zeichnungen

Claims

646 007 PATENTANSPRÜCHE

1. Einrichtung zum Bestrahlen von aufrollbarem Bahnmaterial (6) mittels Elektronen, mit einer Elektronenquelle (1), die in einer eine Austrittsöffnung (14) aufweisenden Schutzkammer (2) angeordnet ist, wobei durch diese und eine diese überspannende Abschirmung (18) ein spaltförmiger Bestrahlungsbereich begrenzt ist, der durch den Mantel (7) einer drehbaren Trommel (5) durchsetzt ist, welcher Mantel (7) im Bestrahlungsbereich äquidistant zur Aussenwand der Schutzkammer ist und das auf ihn mittels Rollen (19,20) angedrückte Bahnmaterial führt, dadurch gekennzeichnet, dass die Abschirmung durch ein ortsfest angeordnetes Gehäuse (18) gebildet ist, dessen Innenwand äquidistant zum Mantel (7) der Trommel (5) verläuft, der seinerseits beiderends an je einem Reifen (8,9) befestigt ist.

2. Einrichtung nach Patentanspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Schutzkammer (2) mit der Elektronenquelle (1) vom Mantel (7) der Trommel umschlossen ist, der seinerseits vom Gehäuse (18) überspannt ist und Löcher (17) aufweist, deren Form der Form der zu bestrahlenden Bereiche des Bahnmaterials (6) entspricht.

3. Einrichtung nach Patentanspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass einer der Reifen (9) der Trommel (5) formschlüssig mit einem Antrieb (13) verbunden ist.

4. Einrichtung nach einem der Patentansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel (7) der Trommel (5) mittels lösbaren Verbindungen an den Reifen (8,9) befestigt ist.