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Tragarm für eine radioaktive Strahlenquelle
Die Erfindung bezieht sich auf einen Tragarm für eine radioaktive Strahlenquelle, der das Einstel- len der Lage einer solchen Strahlenquelle auf pneumatischem Wege in einer Bestrahlungsanlage ermög- licht, die insbesondere zur Bestrahlung körnigen Materials, z. B. von Getreide, dient, das unter der
Wirkung der Schwerkraft umläuft.
In einer Bestrahlungsanlage lässt man die zu bestrahlende Substanz in Form einer kontinuierlichen Fliessschicht an den oder zwischen den radioaktivenstrahlenquellen vorbeilaufen, was zu einer besseren Ausnutzung der permanent während der gesamten Durchlaufzeit der Substanz emittierenden Strahlen- quellen führt sowie zu einer Vereinfachung der Anlage für die Durchführung dieses Umlaufes.
Es ist nun verständlich, dass es wegen der jeweils gewünschtenStrahlungsintensität und der Natur der zu bestrahlenden Substanz notwendig ist, ein Regelsystem vorzusehen, das genügend anpassungsfähig ist, um insbesondere die Einstellung der jeweiligen Position oder die Entfernung einer oder mehrerer Strah- lenquellen gleichzeitig aus der Nähe der umlaufenden Fliessschicht sicherzustellen.
Demgemäss betrifft die Erfindung einen Tragarm für eine radioaktive Strahlenquelle, bestehend aus mehreren aneinanderstossend in dichter Weise verbundenen Abschnitten, mindestens einer iminnerendes Armes verstellbar vorgesehenen Strahlenquelle und Verschlussstopfen für seine Enden, welcher erfindungsgemäss dadurch gekennzeichnet ist, dass beide endseitigen Abschnitte des Tragarmes aus zwei zwischen sich einen ringförmigen, ein umlaufendes unter Druck befindliches Transportmedium aufnehmenden Raum einschliessenden Hüllen bestehen, welche Ringräume jeweils nahe den Verschlussstopfen der äusseren Hülle in das Innere des Armes führende Durchlässe aufweisen, und jeder Verschlussstopfen einen Sitz zur Aufnahme der Strahlungsquelle und einen elektrischen Kontakt aufweist, welcher die Steuerung der Ausgabe des umlaufenden Transportmediums beeinflusst.
Eine bevorzugte Weiterbildung der erfindungsgemässen Ausbildung eines Tragarmes ist dadurch gekennzeichnet, dass der elektrische Kontakt ein Federkontakt eines Mikroschalters ist, der über ein elektrisches Verbindungskabel mit einem Kompressor für das Transportmedium verbunden ist.
Die Erfindung wird an Hand der nachfolgenden erläuternd und nicht einschränkend gegebenen Beschreibung unter Bezugnahme auf die Zeichnungen besser verstanden werden. Es zeigen die Fig. l, 2 und 3 schematisch drei (zum Teil aufgeschnittene) Teile des Strahlenquellentragarmes, u. zw. die Bestrahlungsposition, den Anschlussteil und die Aufbewahrungsposition für die Strahlenquelle, Fig. 4 zeigt die Verbindung der verschiedenen Rohrleitungen für das komprimierte Transportmedium mit dem ringförmigen Zwischenraum zwischen der inneren und äusseren Hülle im mittleren Teil des Tragarmes in einer (im wesentlichen) Schnittzeichnung, die Fig. 5 und 6 dienen der Veranschaulichung der Arbeitsweise des Strahlenquellentragarmes und Fig.
7 zeigt (im wesentlichen) einen senkrechten Schnitt durch
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eine Anlage zur kontinuierlichen Bestrahlung unter Verwendung von erfindungsgemässen Strahlenquellen- tragarmen.
Fig. 1 zeigt eines der Enden eines Strahlenquellentragarmes (die Strahlenquelle --1-- ist schema- tisch angedeutet), das die Bestrahlungsposition bildet. Dieser Teil des Armes wird durch eine innere zylindrische Hülle --2-- gebildet, um die eine zweite Hülle --3-- koaxial angeordnet ist, so dass zwischen beiden ein ringförmiger Zwischenraum --4-- gebildet wird, in dem ein komprimiertes Transportmedium, insbesondere Luft, umläuft, das durch eine Rohrleitung --5-- zugeführt wird.
An ihrem un- teren Ende ist die Hülle --2-- mit einem Sitz --6-- versehen, auf dem die Strahlenquelle --1-- zur Auflage kommt, indem sie einenFederkontakt --7-- einesMikroschalters --8-- betätigt, der mit einem zum (in den Zeichnungen nicht gezeigten) Kompressor führenden elektrischen Verbindungskabel --9-verbunden ist und mit einem Stopfen --10-- fest verbunden, der das Ende der äusseren Hülle --3-- dicht verschliesst.
Fig. 2 zeigt schematisch Einzelheiten des mittleren Teiles eines Strahlenquellentragarmes, in dem die innere Hülle --2- der Fig. 1 mit einem Stutzen (bzw. einer Flanschmuffe, s. Fig. 4)-11-- von gleichem Durchmesser verbunden ist. Um diese Flanschmuffe --11-- ist ein Schutzmantel--12-- an- geordnet und der zwischen diesen beiden vorgesehene Zwischenraum --13-- steht mit dem ringförmigen Zwischenraum --4-- (Fig. 1) über die bereits erwähnte Rohrleitung --5-- in Verbindung. Man sieht aus Fig. 2, dass die verschiedenen Teile des Strahlenquellentragarmes durch eine Bohrung --14--, eine Halterung --15-- hindurchgehen, wobei sie in der Lage sind, um die Achse --16-- der Vorrichtung zu schwenken. Die Zentrierung bzw.
Führung des Mantels --12-- und des ganzen Armes wird durch die mit der Halterung --15-- fest verbundenen Gleitkörpern- oder Packungen --17-- erreicht.
Am Ende der Muffe --11-- und des Mantels --12-- schliesst sich der dritte Teil des Armes an, der, wie weiter unten gezeigt wird, kreisförmig gebogen ist und die Strahlenquelle --1-- in Aufbewahrungsposition am Ende des Armes auf einem dem Sitz --6-- der Fig. 1 analogen Sitz --17a-- (Fig. 3) aufnimmt. Wie man in Fig. 3 sieht, enthält dieses Ende des Armes eine innere Hülle --18-- und eine äussere Hülle-19-, einen ringförmigen Zwischenraum --20-- zwischen diesen beiden Hüllen, einen Federkontakt --21--, einen Verschlussstopfen --22--. einen Mikroschalter --23-- und ein elektrisches Verbindungskabel--24--, jeweils analog zu den in Fig. 1 gezeigten entsprechenden Elementen.
Die Fig. 4 zeigt dieArt und Weise der Zuführung des komprimierten Transportmediums in die verschiedenen Teile des Strahlenquellentragarmes, die an Hand der Fig. 1-3 beschrieben wurden.
Man findet in dieser Figur wieder die innere Hülle --18--, deren Ende der Aufbewahrungsposition entspricht, die mittlere Flanschmuffe --11-- und den äusseren Mantel --12--. Die Zufuhr komprimierter
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Zwischenraum --13-- zwischen derFlanschmuffe --11-- und demRohransatz --26-- ist mit einer äusseren halbzylindrischen Schale --27-- durch Schrauben --28-- und diese Schale wieder mit dem Mantel --12-- durch Schrauben --29-- verbunden.
Die innere Hülle --18-- ist über einen mit Gewinde versehenen Ring --30-- mit einem zylindrischen Verbindungsstück --31-- starr verbunden, in das Graphitringe --32-- eingesetzt sind. Diese Ringe dienen als Dichtungspackungen und gleitfähige Auflagen bei einem Drehen des zylindrischen Teiles --33--, der bei --34-- mit der aus der Muffe --11-- und dem Mantel--12-- gebildeten Anordnung fest verbunden ist. Das Innere des zylindrischen Teiles --33-- steht über die Öffnungen --35 und 36-- mit einemRohrstutzen --37-- in Verbindung, durch den die im Tragarm zirkulierende kompri- mierte Luft entweichen kann. Ausserdem ist innerhalb des Rohrstutzens --37-- koaxial zu diesem eine
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den Hüllen --18 und 19-- am Aufbewahrungsende des Tragarmes für die Strahlenquelle --1-- dient.
Die Fig. 5 und 6 zeigen schematisch die Art und Weise der Überführung der Strahlenquelle--1-von der Aufbewahrungsposition in die Bestrahlungsposition und umgekehrt, d. h. von dem nach unten
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(Fig. 3)führt man komprimierte Luft in das Rohr --40-- durch die Rohrleitung --38-- ein. Das auf diesem Wege in den ringförmigen Zwischenraum --20-- eingebrachte Transportmedium hebt dann schlagartig die Strahlenquelle --1-- von ihrem Sitz --17-- an und treibt sie in die innere Hülle --18-- von dem entsprechenden Ende des Rohres weg.
Wenn dieStrahlenquelle den höchsten Punkt des Armes überschritten hat, fällt sie in demselben auf Grund ihres Eigengewichtes nach unten. Gleichzeitig findet ein Drucknachlass der Gebläseluft durch die
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mieden wird.
Um die Strahlenquelle in umgekehrter Richtung wieder in ihre Ausgangsstellung (Aufbewahrungs- position) zurückzubringen, führt man komprimierte Luft durch die Rohrleitung --25-- in den ringförmi- gen Zwischenraum --13-- und dann durch die Verbindungsrohrleitung --5-- in den ringförmigen Zwischenraum --4-- ein. Die Strahlenquelle --1-- wird dann vor ihrem Sitz --6-- angehoben und steigt
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--18-- aufFig. 7 zeigt beispielhaft eine Bestrahlungsanlage, bei der parallel mehrere bewegliche Tragarme analog dem im vorangehenden beschriebenen verwendet werden. Diese Anlage ist insbesondere für die Bestrahlung von Getreidearten, wie Weizen oder Mais im industriellen Massstab bestimmt, die in einer Fliessschicht an der oder den in denArmen enthaltenen radioaktiven Strahenquell(n) vorbeilaufen. Sie umfasst einen Silo --41--, der mit einem Trichter --42-- und einem mit einem Abschlussorgen --44-versehenen Fallrohr --43-- verbunden ist. Das untere Ende dieses Fallrohres mündet in das konisch aufgeweitete obere Ende --45-- einer Mantelhülse --46--, die einen axial verlaufenden Teil-47-- ent-
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lauf bildet, in dem sich das zu bestrahlende Material in Form einer kontinuierlichen Fliessschicht verteilt.
Ein Regelorgan --48-- ermöglicht die Regelung des Durchsatzes und der Laufgeschwindigkeit der
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gebenenfalls eine Rückführung in die Anlage ermöglichen.
Gemäss der Erfindung findet die Bestrahlung unter Verwendung mehrerer Strahlenquellentragarme, wie --51 und 52--, der an Hand der in den Fig. 1-6 beschriebenen Art statt. Jeder Arm ist in der Lage, um seine Achse in der Weise zu schwenken, dass die radioaktive Strahlenquelle in die Nähe der Mantelhülse --46-- kommt: der Arm --51-- enthält so beispielsweise ein Teilstück --53--. das die Bestrahlungsposition für die Strahlenquelle bildet und ein Teilstück --54--, das entgegengesetzt zum Teilstück --53-- angeordnet ist und die Aufbewahrungsposition für dieselbe Strahlenquelle bildet. Die Anlage enthält ausserdem Steuerungsmittel, die eine Drehung bzw.
Schwenkung der Arme ermöglichen, die beispielweise für den Tragarm --51-- durch einen Motor --55--, einen Satz von Gelenkkuppelstangen --56-- und verschiedene mechanische Übertragungsmittel --57-- gebildet werden. Die Leitungen für die komprimierte Luft sind über die Anschlussstutzen --58 und 59-- mit einem Kompressor --60-verbunden ; alle diese Vorrichtungen sind ebenso und in derselben Weise zur Steuerung der andern Tragarme und der Zufuhr von komprimierter Luft in diese Tragarme vorgesehen. Eine Schutzeinfassung aus Beton--61-- und eine Metallkonstruktion --62-- umschliessen die Bestrahlungsanlage und schützen das Bedienungspersonal gegen radioaktive Strahlung.
In der beschriebenen Weise ist eine besonders einfache Anlage ausführbar, die es ermöglicht, eine kontrollierte Bestrahlung eines kontinuierlich vorbeilaufenden Materials unter bemerkenswerten Sicherheitsbedingungen und mit einem ausgezeichneten Wirkungsgrad auszuführen. Die Ausführung des Strahlenquellentragarmes ist einfach und leicht zu bedienen bzw. zuwarten ; die verschiedenen Teile, die ihn bilden, können bequem ausgewechselt werden, ohne dass eine vollständige Demontage der Anlage notwendig ist, da jeder Tragarm hinsichtlich seiner Steuerung und Anwendung vollständig unabhängig von den ihn umgebenden ist.
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