DE60101750T2 - Bestrahlungsapparat - Google Patents

Description

• Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf ein Gerät zum Bestrahlen von Artikeln, insbesondere, jedoch nicht ausschließlich auf Kreuzverkettung oder Modifikation von Artikeln, die aus Polymer-Materialien bestehen.
• Ein existierendes Gerät leidet an verschiedenen Problemen. Bei einer Form eines vor kurzem bekannten Geräts werden Polymer-Artikel in Behältern (Transporteinheiten) auf einem Fördergerät angeordnet, welche sich in einem rechteckigen Pfad um eine Bestrahlungsquelle herum bewegt. Die Artikel, beispielsweise geformte Polymer-Produkte, empfangen unterschiedliche Strahlungsdosen in Abhängigkeit von ihrer Position innerhalb jedes Behälters. Artikel in der Mitte jedes Behälters werden durch andere Artikel abgeschirmt. Dies kann von geringer Wichtigkeit bei umfangreicher Sterilisation von nicht organischen Materialien sein, wobei jedoch die Wirkung auf organische Materialien, beispielsweise Polymere stark dosis-abhängig ist. Da die Förderbandgeschwindigkeit so festgelegt wird, dass sie eine spezielle Dosis abgibt, ist es unmöglich, Nichtstandarddosen ohne Modifikation der Anlage bereitzustellen, die üblicherweise simultan für andere Zwecke verwendet werden. Es ist außerdem üblich, einen Drehteller, der vor einer Bestrahlungsquelle angeordnet ist, zu verwenden. Artikel in Innenschichten könnten jedoch durch die Artikel in den Außenschichten abgeschirmt sein. Da der verfügbare Bereich für den Drehteller endlich ist, ist die Menge von Artikeln, die eine gleichmäßige Behandlung empfangen können, durch den Außendurchmesser des Drehtellers begrenzt.
• Die US 5 712 894 offenbart eine Gammabestrahlungszelle zum Sterilisieren industrieller Produkte mit Ozon, wobei ein Karussell von Trägern um eine Zentralquelle zirkuliert. Die US 5 177 632 offenbart ein Nachführungssystem, welches ein Karussell mit schnell drehenden peripheren Objekten aufweist.
• Gemäß der vorliegenden Erfindung umfasst ein Bestrahlungsgerät für Polymer-Artikel eine Bestrahlungsquelle und ein Karussell, wobei das Karussell eine Antriebseinrichtung und mehrere Träger für Polymer-Artikel aufweist, wobei jeder Träger auf dem Karussell befestigt ist und ausgebildet ist, um sich um seine entsprechende Achse zu drehen, wobei die Antriebseinrichtung ausgebildet ist, zu veranlassen, dass sich das Karussell um eine Zentralachse – bei Verwendung – dreht, wobei die Zentralachse und die Vertikalachse vertikal ange ordnet sind; und außerdem ausgebildet ist, zu veranlassen, dass jeder Träger um die entsprechende vorerwähnte Achse während des Drehens des Karussells um die Zentralachse dreht, so dass jeder Träger einem epizyklischen Weg während der Drehung um die Zentralachse folgt; wobei die Träger mit der Zentralwelle über eine Kette und eine Zahnradanordnung mit einem Träger verbunden sind, wobei die verbleibenden Träger über einen Rund-Kettenantrieb verbunden sind, der in Zahnräder auf jedem Träger eingreift.
• Das bevorzugte Gerät liefert eine Planetenbewegung in bezug auf jeden Träger. Folglich folgt jeder Artikel, der innerhalb eines Trägers befestigt ist, auch einem epizyklischen Pfad, der so angeordnet ist, dass jeder Artikel die gleiche Belichtung in bezug auf die Bestrahlungsquelle empfängt. Die Artikel können zur Bestrahlungsquelle hin eine Zeitdauer lang offen sein, die notwendig ist, die Bestrahlungsdosis gemäß der herkömmlichen Praxis zu erreichen.
• Bei einem bevorzugten Gerät kann das Karussell mit 5 min^–1 drehen und die Träger können mit 6 min^–1 drehen. Alternative Drehgeschwindigkeiten können wie gewünscht angewandt werden, um sicherzustellen, dass die Artikel gleichmäßige Bestrahlung während der Belichtungsperiode in bezug auf die Quelle empfangen.
• Die Ansteuereinrichtung kann herkömmlich einen Elektromotor aufweisen, der mit der Zentralwelle des Karussells gekoppelt ist. Die Träger sind mit der Zentralwelle mittels einer Kette und einer Zahnradanordnung mit einem Träger verbunden, wobei die verbleibenden Träger über einen Umfangskettenantrieb verbunden sind, der in Zahnräder auf jedem Träger eingreift.
• Irgendeine passende Anzahl von Trägern kann vorgesehen sein, beispielsweise 6 bis 8, vorzugsweise 7.
• Jeder Träger kann eine Plattform aufweisen, die ausgebildet ist, einen Behälter oder einen anderen Behälter für Polymer-Artikel zu tragen. Zwei Behälter können übereinander auf jeder Plattform angeordnet sein, wodurch erlaubt wird, dass die Behälter gewechselt werden können, wenn eine Hälfte einer vollen Bestrahlungsdosis angewandt wurde. Dies reduziert oder beseitigt irgendeine Tendenz für die oberen und unteren Enden von Artikeln innerhalb jedes Behälters, reduzierte Strahlungsdosen zu empfangen. Die Artikel sollten vorzugsweise um den Umfang jedes Behälters herum angeordnet sein.
• Das Gerät nach der vorliegenden Erfindung vergrößert die Quantität von Polymer-Artikeln, die gleichmäßig behandelt werden können, auf eine enge Strahlungstoleranz von einem bestimmten Arbeitsbühnenbereich.
• Die Erfindung wird weiter mittels eines Ausführungsbeispiels, jedoch nicht in einem beschränkenden Sinn, mit Hilfe der beiliegenden Zeichnungen beschrieben, in denen:
• 1 eine Draufsicht eines Geräts gemäß der Erfindung ist; 2 eine Querschnittsansicht A-A von 1 ist; und
• 3 eine Draufsicht auf die Basis des Geräts ist.
• Das in den Zeichnungen gezeigte Gerät besitzt Träger 1, welche horizontale Plattformen bereitstellen, über denen Behälter 11 von Polymer-Artikeln angeordnet werden können. Jeder Träger ist drehbar auf einer entsprechenden Achse 2 befestigt, welche in einem Lager 12 befestigt ist, welches durch ein Zahnrad 3 angetrieben wird. Sieben Träger sind gezeigt, obwohl eine alternative Anzahl wenn gewünscht verwendet werden kann. Ein Karussell, welches ein den Boden erfassendes Basisteil 13 aufweist, und eine Zentralwelle 6, die drehbar in Lagern 14 befestigt ist, und Dreharme 15, welche die Lager 12 lagern, und die Träger, die darauf befestigt sind, ist allgemein in 2 und 3 gezeigt. Ein Motor (nicht gezeigt), der mit der Zentralwelle 6 verbunden ist, bewirkt eine Drehbewegung der Arme 15. Ein Zahnrad 7 und eine Kette 8, welche mit einem Zahnrad 16 auf einem Träger verbunden ist, sind angeordnet, zu veranlassen, dass der Träger mit 6 min^–1 dreht, wenn das Karussell mit 5 min^–1 durch den Motor angetrieben wird. Die verbleibenden Träger sind über eine Umfangskette 4 und entsprechende Zahnräder 3 verbunden. Einstellbare Spannungszahnräder 5 und 9 können auf Positionen 5a und 9a bewegt werden, um das Schlackern in den Antriebsketten aufzunehmen.
• Bei Verwendung kann das Gerät innerhalb einer Bestrahlungskammer mit einem geeigneten Abstand von beispielsweise 2 bis 3 Metern von der Quelle angeordnet sein. Jeder Polymer-Artikel innerhalb eines Behälters 11 folgt einem epizyklischen Pfad aufgrund der Planetenbewegung der Träger 1.
• Das Gerät nach der vorliegenden Erfindung maximiert die Menge an Produkten, die gleichmäßig in bezug auf eine enge Dosentoleranz innerhalb eines beschränkten Arbeitsbühnenbereichs behandelt werden kann.
• Bei einem vorgegebenen Arbeitsbühnenbereich von 1,525 m beträgt die maximale Anzahl an Stangen mit einer Stärke von 75 mm × 0,5 m (ungefähr mit einem Gewicht von 2 kg), die in den Umfang in einer einzigen Schicht mit einer Trennung mit 3 mm passen, 57, wobei diese, wenn der Planetendrehteller im gleichen Raum verwendet wird, 77 beträgt. Wegen des manuellen Handhabungsproblems beim Tragen von Materialien in die Innenseite der Anlage war die maximale Drehtellerbehandlungsmenge für einen einzelnen Behälter von <15 beschränkt. Unter Verwendung des Planetensystems können die individuellen Behälter neu geladen und dann schnell gewechselt werden. Bei veranschlagten Anlagekosten von £600 pro Ausfallszeitstunde ist dies sehr kosteneffektiv. Eine weitere Verfeinerung war die, zwei Behälter auf jeder Station anzuordnen, so dass bei einer halben Dosiszeit, diese von Kopf bis zum Boden ausgetauscht werden können und dadurch der Endeffekt effektiv beseitigt wird. Dies war früher lediglich mit einer Größe von <15 möglich. Es würde in Wirklichkeit inpraktikabel sein (bei £ 10/min), Stäbe in einem Behältersatz von 1,5 m manuell auszutauschen.
• Aufgrund obiger Erläuterung ist es nun möglich, 144 mit 2 kg = 288 kg anstelle von 30 mit 2 kg = 60 kg in einem Durchlauf zu bearbeiten und außerdem mit einer gleichen Dosisverteilung zu bearbeiten.

Claims (5)

1. Bestrahlungsgerät für Polymer-Artikel, welches eine Bestrahlungsquelle und ein Karussell aufweist, wobei das Karussell eine Antriebseinrichtung und mehrere Träger für Polymer-Artikel aufweist, wobei jeder Träger auf dem Karussell befestigt ist und ausgebildet ist, um sich um seine entsprechende Achse zu drehen, wobei die Antriebseinrichtung ausgebildet ist, zu veranlassen, dass sich das Karussell um eine Zentralachse – bei Verwendung – dreht, wobei die Zentralachse und die Vertikalachse vertikal angeordnet sind; und außerdem ausgebildet ist, zu veranlassen, dass jeder Träger um die entsprechende vorerwähnte Achse während des Drehens des Karussells um die Zentralachse dreht, so dass jeder Träger einem epizyklischen Weg während der Drehung um die Zentralachse folgt; wobei die Träger mit der Zentralwelle über eine Kette und eine Zahnradanordnung mit einem Träger verbunden sind, wobei die verbleibenden Träger über einen Rund-Kettenantrieb verbunden sind, der in Zahnräder auf jedem Träger eingreift.
2. Gerät nach Anspruch 1, welches 6 bis 8 Träger aufweist.
3. Gerät nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei jeder Träger eine Plattform aufweist, die ausgebildet ist, einen Container für Polymer-Artikel zu tragen.
4. Gerät nach Anspruch 3, wobei der Container eine Transporteinheit aufweist.
5. Gerät nach Anspruch 4, wobei auf jeder Plattform zwei Transporteinheiten übereinander angeordnet sind.