WO2012097780A1 - Method for irradiating objects, in particular bulk materials - Google Patents

Method for irradiating objects, in particular bulk materials Download PDF

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    • B29B13/00—Conditioning or physical treatment of the material to be shaped
    • B29B13/08—Conditioning or physical treatment of the material to be shaped by using wave energy or particle radiation

Definitions

  • the invention relates to a method for the production of irradiated objects, in particular for the irradiation of bulk materials.
  • the invention has for its object to offer a particularly efficient method for irradiation of objects and in particular of bulk materials.
  • the objects to be irradiated are supplied from an entrance area via a conveying means to an irradiation area.
  • the irradiation of the objects via an irradiation element for example, an electron, proton or ion beam
  • an irradiation element for example, an electron, proton or ion beam
  • the objects which have now been irradiated are fed to an exit area where, if necessary, they are transported away after being packed and sent to their destination.
  • the objects or bulk materials to be irradiated are irradiated to the irradiation area by suitable conveying means, e.g. fed by a screw conveyor, by underpressure or overpressure.
  • the irradiation element is arranged above the respective conveying means in order to reach the objects to be irradiated directly.
  • the irradiation element can perform an irradiation with ions.
  • the direct irradiation with ions produces a particularly efficient processing of the objects or bulk materials to be irradiated.
  • the irradiation area is located in a delimited space, which produces a separation with respect to the entrance and exit area. By shielding the surrounding areas, a particularly high-dose irradiation can thus possibly be used.
  • the irradiation with respect to the irradiation area can be adapted to the dimensions (in particular the width) of the conveying means in the irradiation area.
  • the irradiation width can be variably focused and used over the entire width of the respective conveying means or comprise only individual section width regions of the conveying means.
  • the object to be irradiated consists in particular of recycled plastic.
  • a plurality of conveying means can be arranged next to one another in the irradiation area and, if appropriate, irradiated differently in parallel.
  • a targeted irradiation can be done so that individual objects are irradiated and others are not irradiated. This can be precisely metered, which amount or which amount of irradiated objects to be irradiated and what proportion should not or less irradiated.
  • a silo or open container is provided in the entrance area for feeding the material to be irradiated.
  • an input area 1 an irradiation area 2 and an exit area 3 are provided.
  • the objects to be irradiated are conveyed from the entrance area 1 via the irradiation area 2 into the exit area 3.
  • various material sources may be provided, e.g. a silo 4, an open container 5 or a large sack 6. These may be delivered by suitable feeding systems, e.g. be conveyed out of the respective material sources by a flexible tube, by mechanical conveyance (for example conveyor belt) or by pressurization (positive or negative pressure) and supplied to the irradiation area 2.
  • the irradiation area 2 is advantageously separated from the entrance area 1 and the exit area 3 by partitions 7 and 8 (shown schematically here).
  • the irradiation element 9 which irradiates the objects to be irradiated, in particular bulk materials, on the conveyor belt 1 1.
  • a plurality of conveyor belts 1 1 can also be used and a plurality of irradiation elements 9 can also be provided (not shown).
  • a (partial) irradiation of the objects (bulk materials) can take place variably and specifically.
  • solid or flexible pipes can also be used for conveying, which convey the material in particular directly from a material source, e.g. via a screw (screw conveyor) to the irradiation area for irradiation and from this laxative the irradiated material to a material container 13 perform (not shown).
  • the irradiated objects then leave the irradiation area 2 and are supplied to the exit area 3 and the material container 13 there by suitable conveying elements 12 (for example material screws, which may also correspond to the conveying elements 10 according to the entrance area 1).
  • suitable conveying elements 12 for example material screws, which may also correspond to the conveying elements 10 according to the entrance area 1).
  • the conveyance of the objects takes place vibrating whereby e.g. with bulk material, a more homogeneous irradiation result is achieved.
  • the objects to be irradiated should be open and accessible under the irradiation element 9, which can irradiate a width range of 100 cm to 120 cm, for example.
  • irradiating bulk materials can be achieved with a layer thickness of the bulk materials on the conveyor belt 1 1 of 3 - 5/8 cm, a particularly homogeneous irradiation result.
  • the transport of the bulk materials can take place in spiral conveyors, as it is also used in plastics processing in the field of material transfer from silo to extruder or in the construction industry in the transport of building materials in open conveyor systems.
  • the articles are optionally unpacked and e.g. placed in an open, free-flowing sheet metal mount for efficient irradiation.
  • the conveying speed of the conveyor belt 1 1 used can reach between 3 - 12 meters per minute.

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Abstract

The invention relates to a method for producing irradiated objects, wherein a material source transfers the objects from an inlet area (1) to a conveying means, the conveying means conveys the objects to an irradiation area (2), an irradiation element (9) irradiates the objects located on the conveying means, and the conveying means transports the irradiated objects to an outlet area (3).

Description

Verfahren zur Bestrahlung von Gegenständen, insbesondere von Process for the irradiation of objects, in particular of
Schüttgütern bulk materials
BESCHREIBUNG DESCRIPTION
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Herstellung von bestrahlten Gegenständen, insbesondere zur Bestrahlung von Schüttgütern. The invention relates to a method for the production of irradiated objects, in particular for the irradiation of bulk materials.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein besonders effizientes Verfahren zur Bestrahlung von Gegenständen und insbesondere von Schüttgütern anzubieten. The invention has for its object to offer a particularly efficient method for irradiation of objects and in particular of bulk materials.
Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 gelöst. This object is achieved by a method having the features of patent claim 1.
Vorteilhafte Ausführungsformen des Verfahrens werden in den Unteransprüchen beschrieben. Advantageous embodiments of the method are described in the subclaims.
Beim erfindungsgemäßen Verfahren zur Herstellung von bestrahlten Gegenständen, insbesondere von Schüttgütern, werden die zu bestrahlenden Gegenstände aus einem Eingangsbereich über ein Fördermittel einem Bestrahlungsbereich zugeführt. In the method according to the invention for the production of irradiated objects, in particular of bulk materials, the objects to be irradiated are supplied from an entrance area via a conveying means to an irradiation area.
Im Bestrahlungsbereich erfolgt die Bestrahlung der Gegenstände über ein Bestrahlungselement (z.B. ein Elektronen-, Protonen- oder lonenstrahler), wodurch sich deren Eigenschaften auf eine gewünschte und an sich bekannte Art und Weise (z.B. durch Konservierung, Anreicherung etc.) verändern. In the irradiation area, the irradiation of the objects via an irradiation element (for example, an electron, proton or ion beam), whereby their properties in a desired and known per se way (eg by conservation, enrichment, etc.) change.
Nach dem Bestrahlungsbereich werden die nun bestrahlten Gegenstände einem Ausgangsbereich zugeführt und dort ggf. nach einer Verpackung abtransportiert und ihrem Bestimmungsort zugeführt. After the irradiation area, the objects which have now been irradiated are fed to an exit area where, if necessary, they are transported away after being packed and sent to their destination.
Insbesondere bei der Bestrahlung von Schüttgütern erfolgt durch das direkte Bestrahlen der Schüttgüter kein Effizienzverlust, wie er bei der Bestrahlung von Gegenständen oder Schüttgütern entsteht, die in Kartons oder ähnlichen Behältern aufgenommen sind. Hierdurch ist das erfindungsgemäße Verfahren besonders effizient. In particular, in the irradiation of bulk solids is carried out by the direct irradiation of bulk materials no loss of efficiency, as it arises in the irradiation of objects or bulk materials, which are accommodated in boxes or similar containers. As a result, the inventive method is particularly efficient.
Nach einer vorteilhaften Verfahrensvariante werden die zu bestrahlenden Gegenstände bzw. Schüttgüter dem Bestrahlungsbereich durch geeignete Fördermittel, z.B. durch eine Förderschnecke, durch Unter- oder Überdruck zugeführt. According to an advantageous variant of the method, the objects or bulk materials to be irradiated are irradiated to the irradiation area by suitable conveying means, e.g. fed by a screw conveyor, by underpressure or overpressure.
Vorteilhafterweise ist im Bestrahlungsbereich das Bestrahlungselement über dem jeweiligen Fördermittel angeordnet, um die zu bestrahlenden Gegenstände direkt zu erreichen. Advantageously, in the irradiation area, the irradiation element is arranged above the respective conveying means in order to reach the objects to be irradiated directly.
Nach einer weiteren Verfahrensvariante kann das Bestrahlungselement eine Bestrahlung mit Ionen durchführen. Die direkte Bestrahlung mit Ionen erzeugt eine besonders effiziente Bearbeitung der zu bestrahlenden Gegenstände bzw. Schüttgüter, Nach einer weiteren Verfahrensvariante befindet sich der Bestrahlungsbereich in einem abgegrenzten Raum, der eine Abtrennung gegenüber dem Eingangs- und Ausgangsbereich herstellt. Durch die Abschirmung der umliegenden Bereiche kann somit ggf. eine besonders hochdosierte Bestrahlung eingesetzt werden. According to a further variant of the method, the irradiation element can perform an irradiation with ions. The direct irradiation with ions produces a particularly efficient processing of the objects or bulk materials to be irradiated, According to a further variant of the method, the irradiation area is located in a delimited space, which produces a separation with respect to the entrance and exit area. By shielding the surrounding areas, a particularly high-dose irradiation can thus possibly be used.
Gemäß einer weiteren Variante kann die Bestrahlung hinsichtlich des Bestrahlungsbereichs auf die Dimensionen (insbesondere die Breite) des Fördermittels im Bestrahlungsbereich abgestimmt werden. According to a further variant, the irradiation with respect to the irradiation area can be adapted to the dimensions (in particular the width) of the conveying means in the irradiation area.
So kann die Bestrahlungsbreite variabel fokussiert und über die gesamte Breite des jeweiligen Fördermittels eingesetzt werden oder nur einzelne Teilbreitenbereiche des Fördermittels umfassen. Thus, the irradiation width can be variably focused and used over the entire width of the respective conveying means or comprise only individual section width regions of the conveying means.
Vorteilhafterweise besteht der zu bestrahlende Gegenstand aus insbesondere recyceltem Kunststoff. Advantageously, the object to be irradiated consists in particular of recycled plastic.
Nach einer weiteren vorteilhaften Verfahrensvariante können im Bestrahlungsbereich mehrere Fördermittel nebeneinander angeordnet und parallel ggf. unterschiedlich bestrahlt werden. According to a further advantageous variant of the method, a plurality of conveying means can be arranged next to one another in the irradiation area and, if appropriate, irradiated differently in parallel.
Hierbei kann auch eine gezielte Bestrahlung erfolgen, so dass einzelne Gegenstände bestrahlt und andere nicht bestrahlt werden. Damit kann genau dosiert werden, welche Menge bzw. welcher Umfang der zu bestrahlenden Gegenstände bestrahlt und welcher Mengenanteil nicht oder schwächer bestrahlt werden soll. Here, a targeted irradiation can be done so that individual objects are irradiated and others are not irradiated. This can be precisely metered, which amount or which amount of irradiated objects to be irradiated and what proportion should not or less irradiated.
Nach einer weiteren vorteilhaften Verfahrensvariante ist im Ausgangsbereich zur Aufnahme des bestrahlten Materials ein Materialbehälter zur Aufnahme des bestrahlten Materials vorgesehen. According to a further advantageous variant of the method, in the exit region for receiving the irradiated material Material container provided for receiving the irradiated material.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Verfahrensvariante ist im Eingangsbereich zur Zuführung des zu bestrahlenden Materials ein Silo oder offener Behälter vorgesehen. According to a further advantageous variant of the method, a silo or open container is provided in the entrance area for feeding the material to be irradiated.
Das erfindungsgemäße Verfahren ist anhand eines Ausführungsbeispiels in der Zeichnungsfigur näher dargestellt. The inventive method is illustrated by an embodiment in the drawing figure.
Gemäß dem abgebildeten Verfahrensbeispiel ist ein Eingangsbereich 1 , ein Bestrahlungsbereich 2 und ein Ausgangsbereich 3 vorgesehen. Die Förderung der zu bestrahlenden Gegenstände erfolgt vom Eingangsbereich 1 über den Bestrahlungsbereich 2 in den Ausgangsbereich 3. Im Eingangsbereich 1 können verschiedene Materialquellen vorgesehen sein, z.B. ein Silo 4, ein offener Behälter 5 oder ein Großsack 6. Diese können durch geeignete Zuführungssysteme, z.B. durch ein flexible Rohre, durch mechanische Förderung (z.B. Förderband) oder durch Druckbeaufschlagung (Über- oder Unterdruck), aus den jeweiligen Materialquellen abgefördert und dem Bestrahlungsbereich 2 zugeführt werden. According to the illustrated method example, an input area 1, an irradiation area 2 and an exit area 3 are provided. The objects to be irradiated are conveyed from the entrance area 1 via the irradiation area 2 into the exit area 3. In the entrance area 1, various material sources may be provided, e.g. a silo 4, an open container 5 or a large sack 6. These may be delivered by suitable feeding systems, e.g. be conveyed out of the respective material sources by a flexible tube, by mechanical conveyance (for example conveyor belt) or by pressurization (positive or negative pressure) and supplied to the irradiation area 2.
Der Bestrahlungsbereich 2 ist gegenüber dem Eingangsbereich 1 und dem Ausgangsbereich 3 vorteilhafterweise durch Trennwände 7 und 8 (hier schematisch dargestellt) abgetrennt. The irradiation area 2 is advantageously separated from the entrance area 1 and the exit area 3 by partitions 7 and 8 (shown schematically here).
Im Bestrahlungsbereich 2 befindet sich das Bestrahlungselement 9, welches die zu bestrahlenden Gegenstände, insbesondere Schüttgüter, auf dem Förderband 1 1 bestrahlt. Erfindungsgemäß können auch mehrere Förderbänder 1 1 verwendet werden und auch mehrere Bestrahlungselemente 9 vorgesehen sein (nicht abgebildet). Durch unterschiedliche Aktivitäten mehrerer Bestrahlungselemente und durch jeweilige vollständige oder teilweise Fokussierung auf die mehrere Förderbänder kann variabel und gezielt eine (teilweise) Bestrahlung der Gegenstände (Schüttgüter) erfolgen. In the irradiation area 2 is the irradiation element 9, which irradiates the objects to be irradiated, in particular bulk materials, on the conveyor belt 1 1. According to the invention, a plurality of conveyor belts 1 1 can also be used and a plurality of irradiation elements 9 can also be provided (not shown). By different activities of several irradiation elements and by respective full or partial focusing on the plurality of conveyor belts, a (partial) irradiation of the objects (bulk materials) can take place variably and specifically.
Zur Beförderung können neben Förderbändern 1 1 zur Zu- und Abführung von Material auch feste oder flexible Rohre verwendet werden, die das Material insbesondere direkt aus einer Materialquelle kommend z.B. über eine Schnecke (Förderschnecke) dem Bestrahlungsbereich zur Bestrahlung zuführen und von diesem abführend das bestrahlte Material einem Materialbehälter 13 zuführen (nicht abgebildet). In addition to conveyor belts 1 1 for conveying and discharging material, solid or flexible pipes can also be used for conveying, which convey the material in particular directly from a material source, e.g. via a screw (screw conveyor) to the irradiation area for irradiation and from this laxative the irradiated material to a material container 13 perform (not shown).
Die bestrahlten Gegenstände verlassen danach den Bestrahlungsbereich 2 und werden durch geeignete Förderelemente 12 (z.B. Materialschnecken, die auch den Förderelementen 10 gemäß Eingangsbereich 1 entsprechen können) dem Ausgangsbereich 3 und dem dortigen Materialbehälter 13 zugeführt. The irradiated objects then leave the irradiation area 2 and are supplied to the exit area 3 and the material container 13 there by suitable conveying elements 12 (for example material screws, which may also correspond to the conveying elements 10 according to the entrance area 1).
Vorteilhafterweise erfolgt die Beförderung der Gegenstände vibrierend wodurch z.B. bei Schüttgut ein homogeneres Bestrahlungsergebnis erzielt wird. Advantageously, the conveyance of the objects takes place vibrating whereby e.g. with bulk material, a more homogeneous irradiation result is achieved.
Die zu bestrahlenden Gegenstände sollen offen und zugänglich unter dem Bestrahlungselement 9 liegen, welches z.B. eine Breitenbereich von 100 cm - 120 cm bestrahlen kann. Bei Bestrahlung von Schüttgütern kann bei einer Schichtdicke der Schüttgüter auf dem Förderband 1 1 von 3 - 5/8 cm ein besonders homogenes Bestrahlungsergebnis erreicht werden. The objects to be irradiated should be open and accessible under the irradiation element 9, which can irradiate a width range of 100 cm to 120 cm, for example. When irradiating bulk materials can be achieved with a layer thickness of the bulk materials on the conveyor belt 1 1 of 3 - 5/8 cm, a particularly homogeneous irradiation result.
Der Transport der Schüttgüter kann in Spiralförderanlagen erfolgen, wie er auch Verwendung findet in der Kunststoffverarbeitung im Bereich der Materialförderung von Silo zu Extruder oder bei der Bauindustrie im Transport von Baustoffen in offenen Förderanlagen. The transport of the bulk materials can take place in spiral conveyors, as it is also used in plastics processing in the field of material transfer from silo to extruder or in the construction industry in the transport of building materials in open conveyor systems.
Zur Bestrahlung werden die Gegenstände ggf. entpackt und z.B. in eine offenen freiflächige Blechfassung verbracht um effizient bestrahlt werden zu können. For irradiation, the articles are optionally unpacked and e.g. placed in an open, free-flowing sheet metal mount for efficient irradiation.
Die Fördergeschwindigkeit des verwendeten Förderbandes 1 1 kann zwischen 3 - 12 Metern pro Minute erreichen. The conveying speed of the conveyor belt 1 1 used can reach between 3 - 12 meters per minute.
BEZUGSZEICHEN REFERENCE NUMBERS
Eingangsbereich entrance area
Bestrahlungsbereich irradiation area
Ausgangsbereich output range
Silo silo
offener Behälter open container
Großsack (Bigbag) Big bag
Trennwand partition wall
Trennwand partition wall
Bestrahlungselement  radiation element
Materialschnecke  material screw
Förderband/Förderröhren  Conveyor belt / conveyor tubes
Materialschnecke  material screw
Materialbehälter  material containers

Claims

PATENTANSPRÜCHE
1. Verfahren zur Herstellung von bestrahlten Gegenständen, wobei eine Materialquelle die Gegenstände von einem Eingangsbereich (1 ) auf ein Fördermittel überträgt, das Fördermittel die Gegenstände in einen Bestrahlungsbereich (2) fördert, ein Bestrahlungselement (9) die auf dem Fördermittel liegenden Gegenstände bestrahlt und das Fördermittel die bestrahlten Gegenstände in einen Ausgangsbereich (3) weitertransportiert. A method for producing irradiated articles, wherein a material source transmits the articles from an entrance area (1) to a conveyor, the conveyor conveys the articles into an irradiation area (2), an irradiation element (9) irradiates the objects lying on the conveyor, and the conveying means transports the irradiated objects into an exit area (3).
2. Verfahren zur Herstellung von bestrahlten Gegenständen, wobei die Materialquelle die Gegenstände durch Unterdruck, Überdruck, eine Förderschnecke oder durch Abziehen der Gegenstände auf das Fördermittel verbringt. 2. A method for producing irradiated articles, wherein the material source spends the objects by negative pressure, overpressure, a screw conveyor or by pulling the articles onto the conveyor.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, wobei das Bestrahlungselement (9) über dem Fördermittel angeordnet. 3. The method according to claim 1 or 2, wherein the irradiation element (9) arranged above the conveying means.
4. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei ein abgegrenzter Raum des Bestrahlungsbereichs (2) durch Trennwände (7, 8) erzeugbar ist. 4. The method according to any one of the preceding claims, wherein a delimited space of the irradiation area (2) by partition walls (7, 8) can be generated.
5. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Bestrahlung über die gesamte Breite des Fördermittels erfolgt. 5. The method according to any one of the preceding claims, wherein the irradiation takes place over the entire width of the conveyor.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der zu bestrahlende Gegenstand aus recyceltem Kunststoff besteht. 6. The method according to any one of the preceding claims, wherein the object to be irradiated consists of recycled plastic.
7. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei die Materialquelle ein Silo (4), ein offener Behälter (5) oder ein Großsack (6) ist. 7. The method according to any one of the preceding claims, wherein the material source is a silo (4), an open container (5) or a large bag (6).
8. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei im Ausgangsbereich (3) ein Materialbehälter angeordnet ist. 8. The method according to any one of the preceding claims, wherein in the output region (3) a material container is arranged.
9. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei mehrere Fördermittel nebeneinander angeordnet sind. 9. The method according to any one of the preceding claims, wherein a plurality of conveying means are arranged side by side.
PCT/DE2011/075281 2010-11-23 2011-11-22 Method for irradiating objects, in particular bulk materials WO2012097780A1 (en)

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121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

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122 Ep: pct application non-entry in european phase

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