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Die vorliegende Erfindung betrifft eine Fördereinrichtung für einen
Bestrahlungsapparat, mit dessen Hilfe eine Bestrahlung, zum Beispiel mit
einem Elektronenstrahl auf eine Vorform aus Kunststoff, insbesondere aus
Acryl/Nitril aufgebracht werden kann, während die Vorform transportiert
wird, um auf diese Weise Monomere daran zu hindern, in einem solchen
Kunststoffprodukt zu verbleiben.
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Bislang ist es bekannt gewesen, daß dann, wenn Behälter oder
Flaschen aus Kunststoff, insbesondere aus Acryl-Nitril hergestellt waren,
mit einem Inhalt, zum Beispiel mit einem Getränk, gefüllt werden,
Monomere, die im Kunststoff verblieben waren, in den Inhalt extrahiert
wurden und dies hat dazu geführt, daß die Qualität des Inhaltsstoffes
sich so verändert hat, daß sie einen fremden Geschmack bekam und für die
Gesundheit und Sicherheit von Personen gefährlich war.
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Es ist bekannt, mit einem Elektronenstrahl eine Vorform eines
Kunststoffproduktes zu bestrahlen, um die gefährlichen Monomere zu
entfernen; dies ist in den japanischen Patentveröffentlichungen Nr.
56-54321 und 62-47689 beschrieben.
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Die japanische Patentveröffentlichung Nr. 6247689 offenbart konkret
eine Vorrichtung zum Bestrahlen mit einem Elektronenstrahl. Eine solche
Vorrichtung umfaßt einen Förderkarren, der mit mehreren, an ihm
montierten, drehbaren Stopfen versehen ist, von denen jeder so
ausgebildet ist, daß er in einen Halsteil der Vorform eingepaßt werden
kann sowie mit einem Elektronenstrahlbeschleuniger, der oberhalb des
Weges des Förderkarrens angeordnet ist. Der Förderkarren wird längs des
Weges vorgeschoben, während die Stopfen und damit auch die Vorformen
gedreht werden, wobei der Elektronenstrahl aus dem
Elektronenstrahlbeschleuniger auf die vorrückende und sich drehende
Vorform aufgestrahlt wird. Der Grund, warum der Förderkarren vorgeschoben
wird, besteht darin, daß alle Vorformen durch den Bereich der
Elektronenstrahlung direkt unter dem Elektronenstrahlbeschleuniger
hindurch mussen und der Grund dafür, daß die Vorformen gedreht werden,
besteht darin, daß die Innenseite der Vorform von dem Elektronenstrahl,
dessen Eindringtiefe nicht hoch ist, wirkungsvoll und gleichmäßig
bestrahlt werden muß.
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Die bekannte Fördereinrichtung für die oben erwähnte
Bestrahlungseinrichtung hat den Nachteil, daß das Aufpassen der Vorformen
nicht einfach ist und daß die Stopfen nicht austauschbar sind, so daß nur
Vorformen, die wenigstens denselben Halsteil von demselben Durchmesser
aufweisen, behandelt werden können; demzufolge ist die Produktivität sehr
niedrig. Da die Anbringung der Vorformen dadurch bewirkt wird, daß der
Halsteil der Vorform auf den Stopfen aufgeschoben wird, ist es aus diesem
Grunde notwendig, jede Vorform einzeln an jedem Stopfen von Hand
anzubringen und jede Vorform auch wieder einzeln von jedem Stopfen von
Hand nach der Bestrahlung zu lösen; darüber hinaus kann eine Vorform, die
an ihrem Halsteil einen unterschiedlichen Durchmesser aufweist, nicht an
demselben Stopfen angebracht werden. Wenn Vorformen mit Halsteilen eines
verschiedenen Durchmessers behandelt werden, dann ist es daher notwendig,
einen mühsamen Arbeitsgang durchzuführen, bei dem alle Stopfen
ausgetauscht werden.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die oben erwähnten
Nachteile zu vermeiden und eine Fördereinrichtung für eine Vorrichtung
zum Bestrahlen mit einem Elektronenstrahl oder dergleichen anzugeben, bei
dem Gegenstände, die transportiert werden sollen, wie zum Beispiel eine
Vorform oder dergleichen, ohne Schwierigkeiten gedreht werden können und
bei der auch Gegenstände, die unterschiedliche Formen und Größen haben,
leicht ohne einen Austausch von Bauteilen behandelt werden können und die
darüber hinaus eine hohe Produktivität aufweist.
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Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine
Fördereinrichtung für einen Bestrahlungsapparat anzugeben, der zum
Bestrahlen mit einer Ultraviolettstrahlung, einer Wärmestrahlung oder
einer sonstigen Strahlung geeignet ist, ohne auf einen Elektronenstrahl
begrenzt zu sein.
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Gemäß der vorliegenden Erfindung umfaßt eine Fördereinrichtung für
einen Bestrahlungsapparat eine Fördergefäßgruppe 1 und eine Rollengruppe
2, wie dies in den beigefügten Zeichnungen dargestellt ist.
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Die Fördergefäßgruppe 1 besteht aus mehreren, tonnenförmigen
Fördergefäßen 4, die parallel zueinander und in gleichen Abständen
angeordnet sind und die durch eine erste, endlose Kette miteinander
verbunden sind. Jedes tonnenförmige Fördergefäß 4 hat einen Boden, der
mit mehreren Bodenöffnungen 7 versehen ist, die voneinander in
Längsrichtung des Fördergefäßes einen Abstand haben und das Fördergefäß
ist dazu bestimmt, einen zu fördernden Gegenstand so aufzunehmen, daß
eine Vorform 8 sich in einer horizontalen Stellung befindet.
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Die Rollengruppe 2 besteht aus mehreren Rollen 5, die unterhalb der
Fördergefäßgruppe 1 parallel und im Abstand voneinander angeordnet sind
und die mit einer zweiten, endlosen Kette 9 miteinander verbunden sind.
Die erste und die zweite endlose Kette 6 und 9 werden synchron mit der
gleichen Geschwindigkeit in derselben Richtung angetrieben. Jede der
Rollen 5 hat mehrere Stege 10, die in Längsrichtung der Rolle denselben
Abstand voneinander haben wie die Bodenoffnungen 7 am Fördergefäß 4, so
daß die Stege 10 durch die Bodenöffnungen 7 in das jeweilige Fördergefäß
4 hineinragen. Die Rollen 5 werden in derselben Richtung angetrieben, um
den zu transportierenden Gegenstand, zum Beispiel eine Vorform 8 durch
ein Paar von Rollen 5 zu drehen, dessen Stege mit dem Gegenstand
innerhalb des Fördergefäßes in Berührung stehen. Die Rollen 5 und die
Fördergefäße 4 werden mit derselben Geschwindigkeit in derselben Richtung
bewegt.
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Ein Elektronenstrahlbeschleuniger wird vorzugsweise direkt oberhalb
der Rollengruppe so angeordnet, daß die Vorform, die in dem Fördergefäß
abrollt, mit dem Elektronenstrahl bestrahlt werden kann, um auf diese
Weise eine Bestrahlungsvorrichtung mit einem Elektronenstrahl
bereitzustellen, mit dessen Hilfe Monomere aus der Vorform entfernt
werden können.
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Anhand der Fig. 1 der beigefügten Zeichnungen wird nun die Funktion
der vorliegenden Erfindung beschrieben.
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Gemäß der oben erwähnten Konstruktion der vorliegenden Erfindung
werden beispielsweise dann, wenn zu transportierende Gegenstände, wie zum
Beispiel Vorformen 8, mit einem Elektronenstrahl bestrahlt werden, um die
Monomere aus den Vorformen zu entfernen, diese Vorformen zunächst in
einer horizontalen Stellung in die jeweiligen Fördergefäße 4 gelegt. In
diesem Fall wird jede Vorform 8 einfach in ein Fördergefäß 4 gelegt, ohne
daß die Notwendigkeit eines Aufpaß-Vorganges bestünde. Darüber hinaus ist
es lediglich erforderlich, daß die jeweilige Vorform 8 eine Form und eine
Größe hat, die von dem Fördergefäß 4 aufgenommen werden kann und aus
diesem Grunde konnen verschiedene Vorformen 8 mit Hilfe eines
Fördergefäßes behandelt werden.
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Die im Fördergefäß 4 aufgenommene Vorform 8 wird danach zu einer
Stellung direkt oberhalb der Rollengruppe 2 überführt. Wenn das
Fördergefäß 4 oberhalb der Rollengruppe 2 angekommen ist, dann gelangen
die oberen Teile der Stege auf einem Paar von Rollen 5, 5 in die
Bodenöffnungen 7 eines Fördergefäßes 4 hinein. Das Rollenpaar 5, 5 dreht
sich in derselben Richtung und schreitet zusammen mit dem Fördergefäß 4
vor. Auf diese Weise gerät die Vorform 8 im Fördergefäß 4 mit den Stegen
des Rollenpaares 5, 5 in Berührung und wird durch sie gedreht. In diesem
Fall ist es nicht notwendig, daß die Vorform 8 auf einen Stopfen
aufgepaßt wird, um die Drehbewegung auf die Vorform zu übertragen, wie
dies beim Stand der Technik der Fall ist.
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Die Mittel zum Überführen und Drehen der Vorform sind aus diesem
Grunde sehr bequem.
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Die Vorform schreitet nun kontinuierlich fort, um den Bereich der
Elektronenstrahlung 30 unter dem Elektronenstrah-Beschleuniger 3 zu
passieren. In diesem Zustand wird die gesamte Vorform gleichmäßig durch
den Elektronenstrahl bestrahlt, da die Vorform gedreht wird und
demzufolge wird das Monomer wirkungsvoll entfernt. Die Eindringkraft des
Elektronenstrahles ist gering, der Elektronenstrahl kann jedoch aufgrund
der Drehung der Vorform wirkungsvoll in das Innere der Vorform 8
eindringen.
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Wenn die Rollen 5 mit dem Fördergefäß 4 den Bereich der
Elektronenstrahlung 30 passiert haben, dann trennen sich die Rollen 5 vom
Fördergefäß 4 und die Stege 10 treten aus den Bodenöffnungen 7 heraus.
Die Drehung der Vorform 8 hort dann auf und die Vorform bleibt in
horizontaler Stellung innerhalb des Fördergefäßes 4. Das Anhalten der
Drehbewegung der Vorform wird also automatisch durch eine Trennung der
Rollen 5 vom Fördergefäß 4 durchgeführt, so daß irgendein besonderer
Arbeitsgang nicht benötigt wird. Die Vorform 8 im Fördergefäß 4 wird in
horizontaler Stellung kontinuierlich weitergefördert und zuletzt aus dem
Fördergefäß herausgenommen, ohne daß irgendein schwieriger Lösevorgang
notwendig wäre, wie dies beim Stand der Technik der Fall ist.
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Wie dies bereits oben erwähnt worden ist, können gemäß der
vorliegenden Erfindung die Gegenstände, die transportiert werden sollen,
wie zum Beispiel eine Vorform, während des Transportes leicht gedreht
werden, um auf diese Weise die gesamte Vorform gleichmäßig mit dem
Elektronenstrahl zu bestrahlen und die Vorformen, die verschiedene Formen
und Abmessungen haben, können ohne Auswechslung von Bauteilen behandelt
werden. Die Vorrichtung nach der vorliegenden Erfindung hat auf diese
Weise eine bessere Produktivität als die übliche Vorrichtung.
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Die vorliegende Erfindung ist nicht auf eine Bestrahlung mit einem
Elektronenstrahl begrenzt und sie ist auch anwendbar bei der Bestrahlung
mit ultravioletten Strahlen, Wärmestrahlen oder einer anderen
Strahlungsart. Die erfindungsgemäße Vorrichtung ist auf diese Weise in
weiten Bereichen anwendbar und sehr nützlich.
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Anhand eines Ausführungsbeispiels, wie es in den beigefügten
Zeichnungen dargestellt ist, wird die Erfindung nun im einzelnen
beschrieben. Es zeigen:
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Fig. 1 ist eine schematische Seitenansicht, die die wesentlichen
Bauteile einer Ausführungsform einer Fördereinrichtung für eine
Bestrahlungsvorrichtung nach der Erfindung zeigt;
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Fig. 2 ist eine Draufsicht auf die Fördervorrichtung nach Fig. 1; und
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Fig. 3 ist eine Schnittansicht längs der Schnittlinie A-A in Fig. 1.
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In den Fig. 1 bis 3 ist eine Ausführungsform der Fördereinrichtung
für eine Bestrahlungsvorrichtung zum Entfernen von Monomeren nach der
vorliegenden Erfindung dargestellt. Eine Fördergefäßgruppe 1 besteht aus
mehreren Fördergefäßen 4, die in gleichen Abständen voneinander
angeordnet sind und jedes Fördergefäß ist an seinem einen Ende mit einer
ersten, endlosen Kette 6 verbunden. Das Fördergefäß 4 hat eine feste
Achse 11, die an seinem einen Ende befestigt ist. Die feste Achse 11 ist
in einem Lager 12 drehbar gelagert, das seinerseits mit einem oberen
Lager 20 der ersten, endlosen Kette 6 verbunden ist. Ein unteres Lager 20
der Kette 6 ist mit einem Rad 14 versehen, das durch eine winklig
geformte, erste Schiene 13 geführt wird. Die oberen und unteren Lager 20
wirken mit Seitenführungsschienen 19 zusammen.
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Das andere Ende jedes Fördergefäßes 4 ist frei und weist eine Rolle
21 auf, die längs einer ebenen, zweiten Schiene 22 abrollen kann.
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Die erste, endlose Kette 6 wird durch eine nicht dargestellte
Kraftquelle so angetrieben, daß das Rad 14 auf der ersten Schiene 13
abrollt und die Rolle 21 auf der zweiten Schiene 22, so daß das
Fördergefäß 4 voranschreitet. Das Fördergefäß 4 hat ein Paar von oberen
und unteren Lagern 20, die mit der Führungsschiene 19 dann in Berührung
stehen, wenn das Fördergefäß aus seiner vorbestimmten Stellung
herausgerät, so daß es auf diese Weise dauernd in der bestmöglichen
Stellung gehalten wird.
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Die erste, endlose Kette 6 ist so angeordnet, daß sie in einer
horizontalen Ebene längs einer gebogenen Bahn endlos umläuft. Da das
Fördergefäß 4 nur mit einem seiner Enden mit der ersten, endlosen Kette 6
verbunden ist und da das andere Ende des Fördergefäßes frei ist und sich
frei auf der zweiten Schiene 22 bewegen kann, kann das Fördergefäß längs
der gebogenen Bahn in der horizontalen Ebene nach rechts und links
umlaufen.
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Die Rollengruppe 2 besteht aus mehreren Rollen 5, von denen jede mit
beiden Enden an den zweiten, endlosen Ketten 9 verbunden ist. Das Paar
von zweiten, endlosen Ketten 9 wiederum läuft im Gegensatz zu der ersten,
endlosen Kette 6 jeweils in vertikalen Ebenen um.
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Wenn von einer in den Zeichnungen nicht dargestellten Kraftquelle
ein Drehmoment auf das Antriebsteil 23 übertragen wird, dann wird dieses
Drehmoment über eine Antriebswelle 24, die am Antriebsteil 23 befestigt
ist, sowie ein Antriebs-Kettenrad 25, das an der Antriebswelle 24
befestigt ist, auf das Paar von endlosen Ketten 9 übertragen, um auf
diese Weise die Rollen 5 zu bewegen, die mit den endlosen Ketten
verbunden sind. Die Vorschubgeschwindigkeit der Rollen 5 ist durch eine
mechanische Verbindung der Rollen mit den Fördergefäßen die gleiche wie
die Vorschubgeschwindigkeit der Fördergefäße 4.
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Jede der Rollen 5 ist mit ihren einander gegenüberliegenden Enden
mit dem Paar von zweiten, endlosen Ketten 9 verbunden und an einem Ende
jeder Rolle ist ein Rollenzahnrad 28 fest angebracht. Das Drehmoment von
der Antriebsquelle wird auf ein rotierendes Teil 26 übertragen, das auf
der Antriebswelle 24 befestigt ist sowie auf ein rotierendes Zahnrad 27,
das mit dem rotierenden Teil 26 verbunden ist und mit Hilfe von Lagern
auf der Antriebswelle 24 gelagert ist. Das Drehmoment des rotierenden
Zahnrades 27 wird durch seinen Eingriff mit den Rollenzahnrädern 28 auf
diese übertragen. Zwischen den Rollenzahnrädern 28 sind Zwischenzahnräder
29 angeordnet, die einen kleineren Durchmesser haben als die
Rollenzahnräder 28, um das Drehmoment auf alle Rollenzahnräder 28 zu
übertragen und diese alle in der gleichen Richtung umlaufen zu lassen.
Durch ein Drehen aller Rollenzahnräder in der gleichen Richtung ist es
möglich die Vorformen rotieren zu lassen.
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Das Fördergefäß 4 hat vier Bodenöffnungen 7, die in seinem Boden
ausgebildet sind und jede Rolle 5 hat vier Stege 10, die den
Bodenöffnungen 7 entsprechen. Die oberen Teile der vier Stege ragen
mithin durch die Bodenöffnungen 7 in das Fördergefäß 4 hinein und kommen
mit der Vorform 8 im Fördergefäß in Berührung, um das Drehmoment auf die
Vorform zu übertragen. Dadurch, daß mehrere Bodenöffnungen 7 und Stege 10
vorgesehen sind, ist es möglich, Vorformen 8 mit unterschiedlichen Längen
zu behandeln. Das heißt, daß durch die Stege 10 nicht nur eine lange
Vorform mit einer Länge behandelt werden kann, die der des Fördergefäßes
4 entspricht, sondern auch eine kurze Vorform, die eine Länge hat, die
dem Abstand von zwei Stegen 10 entspricht. Die Vorrichtung nach der
vorliegenden Ausführungform kann Vorformen behandeln, deren Durchmesser
im Bereich von 20 bis 60 mm liegt und die eine Länge von hochstens 250 mm
haben, wobei ein Behandlungs-Ausstoß von 120 bis 130 Stück/min erzielt
werden kann.
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Bei der vorliegenden Ausführungsform läuft die Fördergefäßgruppe 1
über eine Distanz, die das Mehrfache von 10 m betragen kann und überlappt
sich mit der Rollengruppe 2 in einem Teil, wie er in den Fig. 1 bis 3
dargestellt ist. Der Elektronenstrahl-Beschleuniger 3 ist direkt oberhalb
des Überlappungsteiles angeordnet und bestrahlt die Vorformen im Bereich
der Elektronenstrahlung 30 mit einem Elektronenstrahl, um die Monomere
aus der Vorform zu entfernen.
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Die Vorform 8 wird in das Fördergefäß 4 eingelegt, bevor die
Fördergefäßgruppe 1 sich mit der Rollengruppe 2 überlappt. Die Vorform 8
wird aus dem Fördergefäß 4 herausgenommen, nachdem sie bestrahlt worden
ist und nachdem sich die Fördergefäßgruppe 1 von der Rollengruppe 2
getrennt hat. Die Vorform 8 kann aus dem Fördergefäß 4 auf verschiedene
Weise entnommen werden. Im Fall der vorliegenden Ausführungsform wird die
Vorform 8 durch eine Vorrichtung 15 zum Umkippen des Fördergefäßes 4
automatisch entnommen, wobei diese Vorrichtung am äußeren Ende der festen
Welle 11 angebracht ist und wobei auf einer Schiene 18, auf der ein
Umkippteil 17 der Vorrichtung 15 läuft, eine Kurve ausgebildet ist. Das
bedeutet, daß die Vorrichtung 15 eine Umkipplatte 16 umfaßt, auf der vier
Umkippteile 17 verdrehbar angeordnet sind, die sowohl von der Mitte der
Umkipplatte 16 als auch untereinander gleiche Abstände haben. Die Schiene
18 hat zwei nicht dargestellte Umkippkurven, die in Form eines Hügels an
Stellen angeordnet sind, an denen umgekippt werden soll sowie Nuten, die
zum Aufnehmen der Umkippteile 17 an der Vorder- und Rückseite jeder
Umkippkurve ausgebildet sind. Das Fördergefäß 4 wird auf diese Weise
durch Zusammenarbeit der ersten Umkippkurve und der Vorrichtung 15
umgekippt, um die Vorform durch ihr Gewicht herausfallen zu lassen und
das umgekippte Fördergefäß 4 wird im Anschluß daran durch die zweite
Umkippkurve wiederum umgekippt, um das Fördergefäß in seine
Ausgangsstellung zu bringen, in der es eine neue Vorform 8 aufnehmen kann.
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Es ist selbstverständlich, daß eine Fördereinrichtung für eine
Elektronenstrahlbestrahlungsvorrichtung zum Entfernen von Monomeren, wie
sie im obigen Ausführungsbeispiel beschrieben ist, die Erfindung nicht
auf die Elektronenstrahlbestrahlung einschränkt, sondern daß sie in
weiten Bereichen auch für die Bestrahlung mit ultravioletten Strahlen,
Wärmestrahlen und anderen Strahlungen von verschiedenen Gegenständen
anwendbar ist, die zum Zwecke der Oberflächenbehandlung oder zur
Beeinflussung ihrer Eigenschaften transportiert werden.