DE2754463C3 - Vorrichtung zum Bestrahlen fließbaren Gutes, insbesondere körniger Futtermittel u.ä. - Google Patents

Description

55 mer (4) mindestens einen Zu- und mindestens einen Abführkanal (73 bzw. 71) für ein Trägergas für das Gut aufweist.

II. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß der Zufuhrkanal (73) unter eine am Boden der Bestrahlungskammer (4) angeordnete Lochplatte (70) mündet.

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bestrahlen fließbaren Gutes, insbesondere körniger Futtermittel u. ä., durch radioaktive Strahlen, mit einer kreiszylindrischen Bestrahluiifjskammer und einem darin koaxial angeordneten kreiszylindrischen, strahlungsdurchlässigen Strahlungsquellenträger, und einer um ihre Achse rotierenden Fördervorrichtung zum Umwälzen des Gutes, so daß dieses die beiden Wände des Quellenträgers nacheinander bespült.

In bekannten Vorrichtungen dieser Art wird das Gut während der Bestrahlung durch ein im Quellenträger angeordnetes (CH-PS 5 48 225) oder durch ein außerhalb der Bestrahlungskammer angeordnetes (CH-PS 5 77 740) Umwälzorgan umgewälzt. Zum Bestrahlen körnigen Gutes, vor allem von Futtermitteln, eignen sich diese batchweise betriebenen Vorrichtungen nicht, weil die Masse des Gutes, in der Bestrahlungskammer durch ein solches Umwälzorgan nicht genügend bewegt und durchmischt werden kann, so daß die von den einzelnen Körnern aufgenommene Strahlungsdosis nicht uniform ist.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung der eingangs definierten Art zu schaffen mit wirkungsvollen Mitteln zum Fördern und Durchmischen von insbesondere körnigem Gut, so daß im allgemeinen das Gut nur ein einziges Mal um den Quellenträger herumgeführt zu werden braucht. Gemäß der Erfindung wird diese Aufgabe dadurch gelöst, daß im Ringraum zwischen Quellenträgerund Bestrahlungskammerwand mindestens eine wehere, um ihre Achse rotierende Fördervorrichtung für das Gut angeordnet ist, welche Achse parallel zur Achse der Bestrahlungskammer verläuft, und daß beide Fördervorrichtungen eine Drehbewegung um die Achse der Bestrahlungskammer ausführen.

Es ist zwar bekannt (DE-OS 23 58 652), bei Bestrahlungsvorrichtungen das Gut derart zu bewegen, daß es sich um seine eigene Achse und zusätzlich um die Achse der StrahlungsqueCe dreht; es betrifft dort jedoch eine Vorrichtung mit in gesonderten Behältern enthaltenem Gut, und kein fließendes Gut.

Gemäß einem Ausführungsbeispiel können kontinuierlich betriebene Mittel zum Zu- und Abführen des Gutes vorgesehen sein, von denen das eine außerhalb, das andere innerhalb des Quellenträgers in die Bestrahlungskammer münden.

Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel endet der Quellenträger mit Abstand vom Boden der Bestrahlungskammer und münden die Mittel zum Zu- und Abführen des Gutes im oberen Bereich der Bestrahlungskammer.

Gemäß einer bevorzugten Ausführung weist die Bestrahlungskammer einen Abschirmdeckel auf, der aus mindestens einem drehbar angeordneten Ringkörper und einem drehbaren zentralen Teil besieht.

Dabei kann der Quellenträger von einem der Ringteile des Abschirmdeckels getragen sein.

Der Antrieb mindestens einer der Fördervorrichtungen kann über ein mit dem Antrieb eines der Teile des Abschirmdeckels integriertes Planetengetriebe erfolgen.

Die Fördervorrichtungen bestehen vorzugsweise aus ■■> im Abschirmdeckel einseitig gelagerten Wellen mit in Achsrichtung der Welle fördernden Propellerblättern, die dem Gut einen Axialvorschub erteilen. Die Fördervorrichtungen sind vorzugsweise rahmenartig ausgebildet, wobei die Längsseiten der Rahmen zur |₀ Kammerachse parallel verlaufen.

Die Propellerblätter der Fördervorrichtungen sind so gerichtet, daß der Vorschub im Ringraum zum Vorschub im Innern des Quellenträgers entgegengesetzt gerichtet ist.

Gemäß einer vorteilhaften Weiterbildung der Erfindung weist die Bestrahlungskammer mindestens einen Zu- und mindestens einen Abführkanal für ein Trägergis für das Gut auf. Der Zufuhrkanal für das Trägergas kann unter eine am Boden der Bestrahlungs- >o kammer angeordnete Lochplatte münden.

Einige Ausführungsbeispiele des Erfindungsgegenstandes werden nachfolgend anhand der Zeichnung beschrieben. Es zeigt

F i g. 1 einen Vertikalschnitt durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung;

Fig.2 einen Teil-Horizontalschnitt in vergrößertem Maßstab nach der Ebene H-II in F i g. 1;

Fig. 3 und 4 perspektivische Ansichten eines Feststellschiebers;

F i g. 5 eine gegenüber F i g. 1 abgewandelte Vorrichtung.

In Fig. 1 ist ein Betonkörper 1 dargestellt, der ein vierfach abgestuftes, im wesentlichen kreiszylindrisches Loch 2 mit kegelig verlaufendem Boden 3 aufweist, das n eine Bestrahlungskammer 4 bildet. Das Loch 2 ist mit einem Futter 4' aus nichtrostendem Stahlblech ausgekleidet. Im Bereich der Stufen 5, 6, 7 ist ein Abschirmdeckel 10 angeordnet, der aus drei Teilen besteht: aus einem äußeren, auf einem Kugellager 12 abgestützten drehbaren Ring 11, einem Zwischenring 13, der über ein Kugellager 14 drehbar auf dem Ring 11 abgestützt ist, und aus einem zentralen Teil 15, der über ein Kugellager 16 drehbar auf dem Ring Yi ruht. Der äußere Ring 11 weist an seiner oberen Stirnfläche eine Innenverzahnung 20 auf, in die ein von einem Motor 21 angetriebenes Ritzel 22 eingreift, zwecks Drehung des Ringes. Am zentralen Teil 15 ist ebenfalls eine Innenverzahnung 25 vorgesehen, mit der ein von einem Motor 26 angetriebenes Ritzel 27 kämmt, zwecks Drehung des zentralen Teiles innerhalb des Ringes 13. Ein flanschartiger, oberer Rand 30 des Zwischenringes 13 ist von einem eine AuBenverzahnung 31 tragenden Ring 32 umgeben, der, wie die Motoren 21 und 20, an einer das Loch 2 des Betonkörpers 11 überspannenden Brücke 313 befestigt ist. In diese Außenverzahnung 31 greift ein Ritzel 35 ein, das mit einer gestuften Welle 36 fest verbunden ist. Die Welle 36 ist im äußeren Ring 11 gelagert und trägt an ihrem unteren, frei auskragenden Teil 37 eine kombinierte Fördervorrichtung 38, der einen rahmenförmigen Teil 19 und zehn Schraubenblätter 40 aufweist. Der rahmenförmige Teil 39 besteht aus zwei U-förmig gebogenen Flacheisen 41. dessen Schenkel am auskragenden Teil 37 angeschweißt sind und aus acht die Flacheisen 41 mit dem auskragenden (,<; Teil 37 verbindenden Speichen 42. Die Schraubenblätter 40 sind, mit ihren Achsen senkrecht zur Ebene des rahmenförmigen Teils 19, in dessen fünf Feldern angeordnet, und bezüglich der Drehrichtung (von oben gesehen Gegenzeigersinn) der Welle 36 so, daß sie das zu bestrahlende Gut in absteigender Richtung fördern.

Im zentralen Teil 15 ist ein der Fördervorrichtung JS ähnliche Fördervorrichtung 45, der eine gestufte Welle 46 und ein Ritzel 47 aufweist, gelagert. Das Ritzel 47 greift in die Außenverzahnung eines Zahnrades 48 ein, das zentral und unverdrehbar an der Brücke 33 befestigt ist.

Am Zwischenring 13 hängt ein Quellenträger 50, der in Richtung seiner Mantellinien Kammern 54 zur Aufnahme von je vier Bestrahlungsquellen 55 aufweist. Jeder der Kammern 54 ist im Zwischenring 13 eine Durchgangsbohrung 56 zugeordnet, von denen jede mit einem Abschirmdorn 57 abgeschirmt ist. Die Abschirmdorne 57 sind abgesetzt, so daß der Austritt von Strahlung durch das Spiel zwischen Dorn und Bohrungswand verhindert wird.

Im oberen Teii des Quellenträgers 50 sind in Zwischenräumen zwischen den Kammern 54 Durchbrüche 60 vorgesehen. Im zentralen Bereich des konischen Bodens 3 des Loches 2 des Betonku-pers 1 mündet ein Zufuhrkanal 62 für zu bestrahlendes Uut, der einen Schraubenförderer 63 aufweist. Unmittelbar außerhalb des Quellenträgers 50 mündet ein Abführkana! 65, in dem eine Abführschnecke 66 angebracht ist. Auf dem mit Bl^ch ausgekleideten Boden des Loches 2 liegt, durch nicht näher dargestellte Stege abgestützt, ein Rost 70 aus Lochblech. Im Zentrum des Loches 2 ist an den Zwischenraum zwischen der Blechauskleidung 4' des Bodens 3 und dem Rost 70 ein Abführrohr 72 angeschlossen, durch das in den Zwischenraum eingedrungenes, zu bestrahlendes Material abgelassen werden kann.

Am oberen Rand 30 des Zwischenringes 13 ist ein Feststellschieber 74 angebracht, der aus einem Schieberträger 75 und einem T-förmigen Schieber 76 besieht. Der Schieberträger 75 weist eine senkrechte Bohrung für den Schieber 76 auf, sowie zwei radial zur genannten Bohrung verlaufende, senkrecht zueinander angeordnete Nuten 77 und 78, in denen der Querarm 79 des Schiebers 76 alternativ eingerastet werden kann. Der Schieber ist so ausgebildet, daß er dabei entweder in eine Bohrung 80 der Brücke 33 oder in eine Bohrung 81 des Ringes 11 eingestoßen werden kann; dabei wird im ersteil Fall der mittlere Ring 13 mit der Brücke 33, im letzten Fall mit dem äußeren Ring 11 gekuppelt.

In der Brücke 33 ist eine Bohrung 83 vorgesehen, die auf dem oberen Teilkreis der Durchgangsbohrungen 56 im Zwischenring 13 mündet. Über dieser Bohrung 83 kann ein Strahlungs-Quellentransportbehälter 84 mit seiner Austrittsöffnung für die Strahlungsquellen aufgestellt werden.

Die Vorrichtung arbeitet wie folgt:

Zu η Beladen der Bestrahlungsvorrichtung wird ein mit frischen Quellen bestückter Quellentransportbehälter 84 auf die Brücke 33 gebracht. Der Schieber 76 des Feststellschiebers 74 wird in die Bohrung 81 des Ringes 11 eingefahren, indem der Arm 79 des Schiebers in die tiefere Nute 77 eingerastet wird. Durch Einschalten des Motors 21 werden sodann der äußere Ring 11 und damit der Zwischenring 13 so verdreht, daß eine der Durchgangsbohrungen 56 des Zwischenringes mit der Bohrung 83 der Brücke 33 fluchtet. Sodann wird der Abschirmdorn 57 aus der genannten Durchgangsbohrung 56 in den Transportbehälter 84 hochgezogen, eine bisher nicht erwähnte Trommel des Transportbehälters gedreht und die passende Anzahl Quellen 55 und/oder

Quellen·Dummies in die anstehende Kammer 54 des Quellentiägers 50 eingeführt: hernach wird der Abvchirmdorn 57 wieder in die Durehgangsbohrung 5f> eingeführt. Nun wird wiederum mit Hilfe des Motors 22. der äußere Ring ti und der Zwischenring H unter die Bohrung 83 gedreht, bis die nächste Kammer 54 mit Quellen versorgt werden kann. usw. Ist der Qucllenträ· ger 50 voll mit Quellen bestückt, so werden äußerer Ring 11 und und Zwischenring 13 mittels des Motors 21 so gedreht, daß der Schieber 76 in die Bohrung 80 der Brücke 33 geschoben werden kann, wozu der Arm 79 in die Nute 78 eingerastet wird. Sodann wird über den Zufuhrkanal 62 /u bestrahlendes Gut. l'eispielsweise Hafer, in den zylindrischen Raum 64 innerhalb des Qiiellcnlrägcrs 50 gefördert. Der zentrale Teil 15 des Deckels wird alsdann durch (umschalten des Motors 26 in — von oben gesehen — Gegenzeigcrrichiung gedreht. Dadurch rotiert die Welle 46 mit der I ordervorrichtung 45 ebenfalls in GcKenzeiEerriehtung. wodurch der Hafer innerhalb des Quellcnträgers gelockert, gerührt und gleichzeitig nach oben gefördert wird Durch das Rühren und die gleichzeitige Materialzufuhr von unten bewegen sich die einzelnen Haferkörner auf einer zufälligen Bahn nach oben, wobei sie mit großer Wahrscheinlichkeit eine nicht stark voneinander verschiedene .Strahlungsdosis der .Strahlungsquellen 55 aufnehmen. Auf der Höhe der Durchbrüche 60 tritt der Hafer in den äußeren Ringraum 67 der Bestrahlungskammer 4 über, in der es eine Bewegung mit nach unten gerichteter Komponente erfahrt. Da der äußere Ring 11 durch den Motor 21 in Gegenzeigerrichtung gedreht wird, dreht sich die Welle 36 mit der Fördervorrichtung 18 ebenfalls in Gegenzeigerrichtung, unter gleichzeitiger Translation im Ringraum 67 um den Quellenträger 50. Die einzelnen Haferkörner bewegen sich somit im Ringraum 67 in zufälliger Bahn um den Quellentrager 50 herum, wobei sie wiederum eine annähernd gleiche Strahlungsdosis der Quellen 55 aufnehmen. Schließlich wird der Hafer durch die Abführschnecke 66. die von einem im oberen Teil der Bestrahlungskammer angeordneten, nicht dargestellten Niveaufühler gesteuert sein kann, abgeführt.

Je nach zu bestrahlendem Gut. ist es zweckmäßig, dessen Beweglichkeit dadurch zu fördern, daß über eine Anschlußleitung 73 Luft oder ein anderes Trägergas unter den Rost 70 geblasen wird. Diese Luft dringt durch die Löcher des Rostes 70 in die Bestrahlungskammer 4 ein und steigt durch das zu bestrahlende Gut auf zu dessen Oberfläche, von der aus es über einen Kanal 71 abgeführt wird. Durch die aufsteigende Luft wird das zu bestrahlende Material »fluidisiert«, d. h. die einzelnen Teilchen werden durch den Gasstrom angehoben, wodurch die innere Reibung des Gutes wesentlich herabgesetzt wird.

Im Ausführungsbeispiel nach F i g. 5 besteht der Abschirmdeckel der Bestrahlungsvorrichtung lediglich aus zwei Teilen: einem äußeren Ring 86 und einem zentralen Teil 87. Der Quellenträger 50 ist hier am äußeren Ring 86 aufgehängt und reicht nicht bis zum Boden der Bestrahlungskammer 88. Im Gegensatz zu F ig. I ist nur eine einzige Durehgangsbohrung 89 im zentralen Teil 87 vorgesehen, die mit einem Abschirmstab 90 verschlossen ist. Im zentralen Teil 87 ist ein mehrfach gekrümmter Zufuhrkanal 91 für das zu bestrahlende Gut vorgesehen, der über ein in der Brücke 33 zentral angeordnetes Rohr 92 beschickt werden kann. Das bestrahlte Gut fließt sodann über zwei Kanäle 93, 94. die im oberen Teil der Bcstrahlungskammer münden, aus dieser ab.

Wie für das Ausführungsbeispicl nach F i g. I be schrieben, wird der zentrale Teil 87 durch den Motor 26 — von oben gesehen — iin Gegenzeigersinn angetrieben, was hier jedoch zur Folge hat, daß die Fördervorrichtung 45 im I 'hrzeigersinn rotiert, weil sein Ritzel 95 nicht in eine Außen- sondern in eine feststehende Innenverzahnung 96 eingreift. Da die Stellung der Schraubenblätter 40 gleich gerichtet ist. wie in F i g. 1 wird im Betrieb das zu bestrahlende Gut durch die Fördervorrichtung 45 im Quelleniräger 50 der Bestrahlungskammer nach unten gefördert. Der äußere Ring P6 wird vom Motor 21 in Uhrzeigerrichtung angetrieben, wodurch die Fördervorrichtung 38 über sein Ritzel 97 und eine feststehende Innenverzahnung 98. wie in der Zeichnung eingetragen, in Gegenzeigerrichtung rotiert. Bei dei gezeichneten Stellung der Schraubenblätter 40 fördc t er das Gut nach oben.

Zum Wechseln der Strahlungsquellen 55 wird der Mittelteil 87 durch Ein-chalten des Motors 26 so gedreht, daß die Bohrung i!9 unter die Bohrung 83 in der Brücke 33 zu stehen kommt. Über dieser Bohrung wird sodann der Quellenbehälter aufgestellt. Nun wird der Abschirmstab 90 ausgezogen und die zu beschickenden oder zu entleerenden Kammern des Quellenträgers nacheinander durch Einschalten des Motors 21 über das Ritzel 22 und die Innenver'ahnung 20 unter die Bohrung 89 gefahren, worauf dei Quellenwechsel stattfinden kann.

Die beschriebene Anlsue eignet sich nicht nur zur Bestrahlung von körnigen Gut. sondern ebenfalls für die Behandlung von Klärsi hlamm und anderen flüssigen oder pastösen Stoffen, sofern dafür gesorgt ist. daß diese Stoffe keine Textilien etc. in gröberer Form enthalten, die sich an den Fördervorrichtungen ansetzen könnten.

Die Fördervorrichtungen 38 und 45 können se'Sstverständlich mehrfach vorhanden sein, statt nur einmal, wie gezeigt und beschrieben.

Hierzu 3 Blatt Zeichnungen

Claims (10)

Patentansprüche: 25 30

1. Vorrichtung zum Bestrahlen fließbaren Gutes, insbesondere körniger Futtermittel und ähnliche, durch radioaktive Strahlen, mit einer kreiszylindri- i sehen Bestrahlungskammer und einem darin koaxial angeordneten kreiszylindrischen, strahlungsdurchlässigen Strahlungsquellenträger, und einer um ihre Achse rotierenden Fördervorrichtung zum Umwälzen des Gutes, so daß dieses die beiden Wände des Quellenträgers nacheinander bespühlt, dadurch gekennzeichnet, daß im Ringraum (67) zwischen Quellenträger (50) und Bestrahlungskammerwand (4') mindestens eine weitere, um ihre Achse rotierende Fördervorrichtung (38) für das Gut angeordnet ist, welche Achse parallel zur Achse der Destrahlungskammer (4, 88) verläuft, und daß beide Fördervorrichtungen (38, 45) eine Drehbewegung um die Achse der Bestrahlungskammer ausführen.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekenn- >o zeichnet, dsß kontinuierlich betriebene Mittel (62, 63; 65, 66) zum Zu- und Abführen des Gutes vorgesehen sind, von denen das eine (65, 66) außerhalb, das andere (62, 63) innerhalb des Quellenträgers (50) in die Bestrahlungskammer (4) mündet.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Quellenträger (50) mit Abstand vom Boden der Bestrahlungskammer (88) endet und daß die Mittel zum Zu- und Abführen (91,93,94) des Gutes im oberen Bereich der Bestrahlungskammer münden.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1—3, dadurch gekennzeichnet, daß Jie Bestrahlungskammer (4, 88) einen Absch-irmdeckel (10) aufweist, der ts aus mindestens einem drehbar ^geordneten Ringkörper (11, 86) und einem drehbaren zentralen Teil (15,87) besteht.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Quellenträger (50) von einem der w Ringteile (13,86) des Abschirmdeckels (10) getragen ist.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb mindestens einer der Fördervorrichtungen (38,45) über ein mit dem Antrieb (21, 26) eines der Teile (11, 13, 15; 86, 87) des Abschirmdeckels integriertes Planetengetriebe (22, 20, 35, 31, 27, 25, 47, 48; 22, 20, 98, 97, 95) erfolgt.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche I bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördervorrichtungen (38,45) aus im Abschirmdeckel (10, 85) einseitig gelagerten Wellen (36, 46) mit in Achsrichtung der Welle fördernden Propellerblättern (40) bestehen, die dem Gut einen Axialvorschub erteilen.

8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Fördervorrichtungen (38, 45) rahmenartig ausgebildet sind, wobei die Längsseiten (41) der Rahmen zur Kammerachse parallel verlaufen. bo

9. Vorrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die PropellerBlätter (40) der Fördervorrichtungen (38, 45) so gerichtet sind, daß der Vorschub im Ringraum (67) zum Vorschub im Innern (64) des Quellenträgers (50) entgegengesetzt gcrich- h5 let ist.

10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1—9, dadurch gekennzeichnet, daß die Bestrnhlungskam-

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