CN1460027A - 用于工件的运载和支承装置 - Google Patents

Abstract

一种在处理工艺之前、之中和之后用来运载和支承工件的装置。该装置可用于工件的运输和处理，且装置在处理过程中不会对工件产生不利影响。该装置包括至少一个板，该板具有至少一个用于保持工件的浮雕区域。该板具有与工件的密度相同或非常相似的密度，这样，板和工件一起具有一大致均匀的密度。

Description

用于工件的运载和支承装置

本申请要求对2000年8月15日提交的美国临时专利申请号60/225,287、以及2001年4月5日提交的美国非临时专利申请号09/826,978的优先权。

背景

本发明涉及用于运载、盛装和/或支承一件工件或多件工件、包括在工件处理加工过程中、以及在装运至处理加工场所和从处理加工场所装运出期间盛装和/或支承一件工件或多件工件的的容器和支承器。

辐照加工是一种商业上广泛应用的杀菌方法。尤其是γ束和电子束辐照被广泛地使用。这两种方法在保健产品的杀菌行业中是卓越的，而对于诸如商业上的聚合物和宝石之类的原材料和产品，则电子束加工占据了很大的市场份额。

γ辐照很早就被认可为用于保健产品、部件和包装的杀菌的一种安全、有成本竞争力的方法。γ辐照是一种纯能量的形式，其特征一般表现为低剂量的深度穿透，因此，能有效地杀死全部被辐照产品和其包装内的微生物，同时仅伴随有极小的温度效应。γ辐照所具有的某些优点是：投射剂量精确、加工快捷、剂量分布均匀、系统灵活以及经定剂量释放加工后立即可供产品。γ辐照是一种穿透性的杀灭剂。经处理后，产品或其部件无一区域留有靠不住的无菌状态。由于无压力要求也不强调真空密封，所以经γ辐照后，包装仍保持完好无损。另外，γ辐照也不需要渗透性包装材料。

电子束(e束)辐照是一种离子辐射的形式，它是破坏微生物的有效手段。e束辐照的特征一般表现为高剂量的低穿透，e束辐照加工过程是使产品暴露在一集中的、由加速器产生的高速电子束流下，加速器产生的电子束可以是脉冲的也可以是连续的。当一工件或被照材料在电子束下或电子束前经过时，它从电子上吸收能量。e束辐照大多数用于保健产品市场，用来处理诸如注射器之类的大量低价值的产品，以及处理诸如心胸器械之类的少量高价值的产品。

经辐照加工的每单位质量材料所吸收的能量称之为吸收剂量，并标以千格雷(kGy)或兆拉德(Mrad)为测量单位。这种能量吸收会改变各种化学键和生物键，而正是这种能量的吸收或提供的剂量会破坏微生物细胞的再生。商业用的e束加速器能量范围从3MeV至12MeV(百万电子伏特)，且通常以单一能量操作。典型地，对于保健产品的消毒，为达到穿透产品和包装，要求高能电子束。当估量e束消毒时，必须考虑产品的密度、包装的大小和方向。一般来说，当用于均匀包装的低密度和均匀的产品时，e束辐照执行得最好。e束消毒要求不但控制暴露的速度和/或时间(例如控制传送产品通过电子束的传送带的速度)，而且同时控制电子束流、扫描宽度和能量。传送带的速度可由来自于电子束流的反馈电路来控制。在加工过程中，倘若电子束流发生变化，则传送带的速度也相应地变化以保证提供的剂量保持恒定。

然而，无论何种辐照型式，均普遍存在着与辐照加工有关的各种问题。首先，与工件的材料不同的材料制成的容器中的诸工件的辐照处理可造成工件具有较大的吸收剂量的变化。不同的支承板或包装材料可通过变化的量减少穿透电子的能量，并在表面区域或工件的整个厚度上形成不均匀的剂量吸收。另外，从不同的支承板和包装材料上的放气会污染工件。最后，工件通常用手工方式放置到传送带系统和从传送带系统上取走。以这种方式处理工件可造成对工件的污染或损坏。

因此，提供一种在工件处理之前、之中和之后用来运载和/或支承工件的装置是有利的，这种工件承受e束辐照或者其它处理，其中，该装置能提高或至少不会不利影响e束或其它处理的功效。

概述

本发明是一种工件在承受e束辐照或其它处理时不会使工件受到不利影响的运载和支承装置。具体来说，本发明将减少或消除从不同材料放气的量，并最大程度地减小工件内吸收剂量的变化。本发明涉及一种最大程度减小放气量和吸收剂量变化的装置，以及用于消毒或其它处理一工件的方法，其中，只有少量放气或无放气，以及最小量的吸收剂量的变化。

更具体地讲，本发明的运载和支承装置包括至少一块板，它具有至少一个用来保持工件的浮雕区域。该板的密度与工件的密度相同或非常相似，这样，板和工件一起具有基本均匀的密度。此外，在某些实施例中，该板可用于包装。该板可送至一制造商，工件在那里被放置或放入运载和支承装置，不需任何附加的包装。然后，制造商将整个单元送到处理场所，以承受处理。此后，该容纳经消毒或其它处理的工件的整个单元又送回到制造商。

本发明的方法一般包括：提供一工件或多个工件以及具有与工件相同或相似密度的支承和运载装置，将工件放置或放入支承和运载装置，以及将整个单元承受消毒或其它处理。

因此，本发明的一实施例提供了一种支承和运载装置，当工件被运输和/或承受商业用的消毒或其它处理处理时，该装置不会对工件产生不利的影响。

本发明的另一实施例提供了一种支承和运载装置，它具有与被支承和运载装置运载的工件相同或非常相似的密度。

本发明的又一实施例提供了一种支承和运载装置，它在承受处理时不会对工件产生不利的影响，并能用于包装和运输。

本发明的还有一实施例提供了一种用来对工件进行消毒或其它处理的方法，其中，工件不会因放气或辐照剂量的变化而受到不利的影响。

按照下列的描述、附后的权利要求书和附图，将会更好地理解本发明上述的和其它的特征、方面和优点。

附图简介

图1是本发明一实施例的俯视立体图；

图2是本发明一实施例的截面图，其中，本发明的支承装置的一实施例可组合或堆叠，以便用于一处理工件的方法中；

图3和3a是本发明诸实施例的截面图；以及

图4进一步示出图2所示实施例的细节。

详述

本发明总的涉及一种用于工件支承和运载的装置。具体来说，本发明可用来在工件加工处理之前、之中和之后支承和运载工件。

任何对于前后、左右、顶部和底部以及上部和下部的参照，只是为了描述的方便，并不将本发明或其诸部件限制于任一位置的或空间的定向。

本发明的一实施例是如图1所示的单一板6。该实施例的接纳板6通常为矩形；然而，接纳板6的整体形状可适应工件制造商的特殊需要。接纳板6具有选定数量的、用来接纳工件的浮雕区域(relieved region)8。尽管图示的浮雕区域8为圆形孔，但应该知道，浮雕区域8可以具有能适应接纳各种互补形状的工件的选定形状。浮雕区域8具有支承工件的唇形物16。

接纳板6具有顶表面10和底表面20。除了浮雕区域8之外，顶表面10可以大致为连续的，或者，在其它的实施例中，可以具有附加的浮雕区域或孔，以减少板6的重量，或塑造或修正所选定的处理工艺的辐照处理的透射性。针对辐照技术的不同形式，顶表面10可适宜具有透明的区域，局部透明的区域和/或非透明的区域。接纳板6具有侧表面12。侧表面12的宽度14将根据工件和处理工艺而变化。

在某些实施例中，顶表面10具有适宜与其它板或板边缘接合或接触的接合元件18，如图2所示，当多个板6堆叠或以其它方式连接时，这种接合元件用来改进板与板的连接。底表面20具有适宜接纳接合元件18的接纳元件22。在另外的实施例中，接合元件可位于底表面20上，而接纳元件可相应地位于顶表面10上。如图所示，接合元件和接纳元件位于接纳板6的诸角上。在另些实施例中，接纳板6可以没有角，或接合元件18和接纳元件22可位于接纳板6上的任意位置。此外，在其它的实施例中，板6可以没有接合元件和接纳元件。

图2示出本发明的多个接纳板6堆叠在一起的一实施例。在该实施例中，设置有一顶板28和一底板28。顶板和底板具有大致连续的表面，且其形状基本与接纳板6相同。顶板和底板28针对处理工艺，可以是(或不是)透明的，不透明的或中性的。顶板和底板28以及接纳板6可具有延伸通过各板的多个螺纹孔24(如虚线所示)。合适的连接件，例如，螺栓26或诸如此类的连接件，可用来连接诸板28以形成多层的堆叠。

较佳地，顶板和底板28以及接纳板6由与工件的密度相同或相似的材料制成。在图2所示的实施例中，工件30是硅晶片。相应地，顶板和底板28以及接纳板6是铝板。固定装置(本实施例中为螺栓)也最好由与工件的密度相同或相似的材料制成。如图2所示，本发明的装置和工件的组合，当其放入辐照器时，从而以均匀密度或接近均匀密度的方式呈现自己。这可以最大程度地减小整个组合中剂量分布的变化。

图3示出具有浮雕区域8的顶表面10。该浮雕区域8具有一内表面32。如图3所示，诸内表面基本上互相竖立，且他们之间的距离略大于工件30的长度。浮雕区域8具有用来支承工件30的唇形物。较佳地，唇形物16，内表面32和顶表面10永久地互相结合在一起，即，它们成为一体单元。或者，唇形物16可以是一分离件，用任何合适的方法固定到内表面32上。在优选的实施例中，唇形物16是一个单元，并沿内表面32连续地延伸。或者，唇形物16可沿内表面32仅占小部分，只要有足够的唇形物支承工件30。较佳地，唇形物16足够深入浮雕区域8，以使整个工件30位于浮雕区域8之内。

图3a示出本发明的浮雕区域的另一实施例。该实施例的浮雕区域没有唇形物16。内表面32倾斜而形成一漏斗形，这样，内表面32执行该优选实施例的唇形物16的功能而支承工件30。

图4示出本发明一实施例的示范的板对板的连接。接合元件18是一沿顶表面10的外边缘的突起部分。较佳地，接合元件18与接纳板6的其余部分成为一体，且由与接纳板6的材料相同的材料制成。在该优选实施例中，接纳元件22是一与接合元件形状和大小相同的敞开区域，且位于底表面20上。接合元件18以互锁的方式插入接纳元件20内。该互锁连接可防止诸板相互之间移动或滑动。

在该实施例中，接合元件18沿顶表面10的角设置。在另一些实施例中，接合元件18可以位于顶表面10的任何位置，只要互补的接纳元件22位于相应的位置。在还有的另一实施例中，接合元件18位于底表面20，而接纳元件22位于顶表面10。除了接合元件18的高度不应大于侧表面12的宽度14之外，接合元件18的尺寸以及相应的接纳元件22的尺寸是无关紧要的。

较佳地，本发明的整个装置，包括所有的固定装置，是由与被处理的工件的密度相同或相似的材料制成。这可最大程度地减少放气量，从而最大程度地减少对工件的污染。此外，使用具有与工件的密度相同或相似的密度的支承和运载装置，最大程度地减少在整个被处理的材料或产品内的剂量分布的变化。最佳的做法是，工件加上装置承受双侧的辐照。这进一步减少在整个被处理的材料或产品内的剂量分布的变化。

尽管本发明参照所示的示范性的实施例作了描述，但本发明也可采取其它的形式。因此，本发明的精神和范围应参照附后的权力要求书来确定。

Claims (16)

1.一种用于处理工艺的运载和支承装置，包括：

一用来接纳工件的具有浮雕区域的板，所述工件具有一密度，其中，所述板具有基本与工件的密度相同的密度。

2.如权利要求1所述的运载和支承装置，还包括：

一与所述浮雕区域相邻的唇形物。

3.如权利要求2所述的运载和支承装置，还包括：

多个板，其中所述板具有适宜与其它板接合的边缘部分。

4.如权利要求3所述的运载和支承装置，还包括：

堆叠的所述的多个板，所述的堆叠包括一顶板和一底板，所述顶板和底板具有大致连续的表面。

5.如权利要求4所述的运载和支承装置，还包括：

多个连接所述多个板和所述顶板和底板的螺栓。

6.如权利要求1所述的运载和支承装置，其特征在于，所述板是由铝板制成，并适宜于接纳硅晶片。

7.一种用于辐照工艺的运载和支承装置，包括：

多个用来接纳工件的具有浮雕区域的板，其中，所述板是由铝板制成且适宜运载硅晶片，所述板具有适宜与其它板接合的边缘部分，以实现板与板的连接，所述板具有邻近所述浮雕区域的唇形物；且

一堆叠的所述多个板，所述堆叠具有一顶板和一底板，所述诸板具有大致连续的表面。

8.一种商业上用的消毒方法，包括下列步骤：

提供待消毒的工件；

提供至少一个用于接纳工件的板；且

将至少一个板和其运载的工件承受消毒处理。

9.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述消毒是包括电子束辐照和γ辐照的组群中的一种处理。

10.如权利要求8所述的方法，其特征在于，所述消毒是电子束辐照消毒。

11.如权利要求8所述的方法，其特征在于，至少一个板和其运载的工件具有一顶侧和一底侧，其中，至少一个板和工件分别从所述顶侧和底侧的上方和下方的诸点承受消毒处理。

12.如权利要求8所述的方法，其特征在于，用于接纳工件的至少一个板是由具有与工件的密度相同的密度的材料制成。

13.如权利要求8所述的方法，其特征在于，至少一个板具有适宜与其它板接合的边缘部分。

14.如权利要求11所述的方法，其特征在于，还包括堆叠诸板的步骤。

15.如权利要求12所述的方法，其特征在于，还包括利用多个螺栓将所述多个板相互连接和固定的步骤。

16.一种用于辐照工艺的运载和支承装置，包括：

多个用来接纳工件的具有浮雕区域的板，除所述浮雕区域外，所述板是基本平的，所述板具有四个边缘，其中，各个边缘平行于另一边缘且垂直于所述边缘的另两个边缘，这样，所述边缘形成一基本为矩形的形状，其中，当所述板堆叠时，所述板适宜于顶对底、板对板的连接，所述浮雕区域具有一基本上与所述工件的形状相似的形状，其中，所述浮雕区域具有的容积足以容纳至少一个所述工件，所述工件具有一密度，其中，所述板具有基本上与工件的密度相同的密度；

一个邻近各个所述浮雕区域的唇形物，其中，所述唇形物适宜于支承所述工件；

一个所述多个板的堆叠，所述堆叠具有一顶板和一底板，所述顶板和底板具有基本连续的表面，其中，所述顶板和底板基本上形状相同，且由与用于接纳工件的所述板的材料相同的材料制成；

多个螺纹孔延伸通过各个所述顶板和底板以及所述接纳板；以及

多个螺栓插入各个所述螺纹孔，并连接所述顶板和底板以及所述接纳板。

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