WO1998024694A2 - Betriebssystem für produktbestrahlungsanlagen - Google Patents

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WO1998024694A2
WO1998024694A2 PCT/EP1997/006604 EP9706604W WO9824694A2 WO 1998024694 A2 WO1998024694 A2 WO 1998024694A2 EP 9706604 W EP9706604 W EP 9706604W WO 9824694 A2 WO9824694 A2 WO 9824694A2
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transport
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control system
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Gerhard HÜBNER
Manfred Zeising
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GAMMA-SERVICE PRODUKTBESTRAHLUNG GmbH
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B61—RAILWAYS
    • B61B—RAILWAY SYSTEMS; EQUIPMENT THEREFOR NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B61B10/00—Power and free systems
    • B61B10/02—Power and free systems with suspended vehicles
    • B61B10/025—Coupling and uncoupling means between power track abd vehicles
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23B—PRESERVATION OF FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES; CHEMICAL RIPENING OF FRUIT OR VEGETABLES
    • A23B2/00—Preservation of foods or foodstuffs, in general
    • A23B2/001—Details of apparatus, e.g. pressure feed valves or for transport, or loading or unloading manipulation
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A23—FOODS OR FOODSTUFFS; TREATMENT THEREOF, NOT COVERED BY OTHER CLASSES
    • A23B—PRESERVATION OF FOODS, FOODSTUFFS OR NON-ALCOHOLIC BEVERAGES; CHEMICAL RIPENING OF FRUIT OR VEGETABLES
    • A23B2/00—Preservation of foods or foodstuffs, in general
    • A23B2/50—Preservation of foods or foodstuffs, in general by irradiation without heating

Definitions

  • the invention relates to an operating system for product irradiation systems, consisting of a drive and control system, a pallet pass-through system and a safety system, and is applicable in particular for the sterilization of a wide variety of products with high-energy gamma radiation, for example medical articles, packaging materials and plastics.
  • a disadvantage of the known solutions is that the material flow is ineffective and the transport and its control is complex and is not ruled out with absolute certainty that the products to be irradiated can come into contact with the radiation sources or even radiation sources can fall on the radiation material.
  • the invention is therefore based on the object of providing an operating system for product irradiation systems which enables an effective continuous or discontinuous run and uniform irradiation and is simple and economical to produce and operate reliably and adaptable to a wide variety of requirements and which ensures a long service life and system safety and reliably prevents direct contact between radiation sources and radiation material.
  • a particular advantage of the invention is that the material to be irradiated is transported through the irradiation room effectively and reliably in a controlled manner without direct contact with the radiation sources, the drive and control system ensuring an optimal dose distribution with little inhomogeneity by driving the transport carriage via a
  • the chain running in an upper power rail and the carriages running in a lower free rail take place in such a way that the specific engagement and disengagement of the carriages is realized via stoppers and drivers, the stoppers being actuated by all-metal pneumatic cylinders and the position being recorded
  • Transport trolleys for transport control are carried out via switching lugs arranged between a crossbeam and the free rail and interacting with sensors.
  • the specially controlled, circulating conveyor system enables optimal radiation technology by varying the circulation time or cycle time, setting the circulation and changing the irradiation position.
  • Another advantage of the invention is that the entire drive with sensors is designed in a radiation-resistant form and the radiation-sensitive components of the system are mounted outside the radiation room, the sensors being either air sensors or magnetic sensors and the associated signal lines being led through the ceiling of the radiation room .
  • the stoppers for latching and uncoupling interact with switching pawls for lifting out the carriers and retaining pawls with a leading edge for the carriages, the driver can be lifted by the switching pawl or latched into the chain, depending on the predetermined program.
  • the pallet flow system ensures an optimal dose distribution with low inhomogeneity by arranging the pallets in transport trolleys and rotating the transport trolleys by 180 ° by an internal rotating device and by 180 ° rotating by an external rotating device or the Radiation sources are arranged in at least two spatially separated surface sources and the pallets in transport vehicles are first transported along one of the outer sides of the surface sources, subsequently between the opposite inner sides of the surface sources and finally along the remaining outer side.
  • the terms “inner” and “outer” turning device refer to the radiation room, which is formed by appropriate walls for radiation shielding.
  • the specially controlled, circulating conveyor system enables optimal radiation technology by varying the circulation time or cycle time, setting the circulation and changing the irradiation position.
  • Another advantage of the invention is that the products to be irradiated are subjected to a largely identical radiation dose in several passes through the irradiation room by automatically changing the irradiation position of the pallets in the transport carriage outside the irradiation room.
  • Another advantage of the invention is the security system, the radiation sources being positioned in source frames, which are enclosed by a source basket, around which a closed shaft is made and the trolleys have sides that are closed on all sides and the trolleys have security doors that are only outside the Irradiation room can be opened, with the security door being opened upwards.
  • Figure 1 is a schematic sectional view of the conveyor system with sensors.
  • Figure 2 is a detailed view of the stopper for latching and uncoupling the trolley in the "OPEN"position;
  • FIG. 3 shows a detailed view of the stopper for latching and uncoupling the transport trolleys in the “CLOSED” position
  • Fig. 4 is a detailed view of the switch operation
  • FIG. 5 shows a schematic illustration of the pallet pass system with a surface source
  • Fig. 6 is a schematic representation of the
  • Fig. 7 is a schematic representation of the arrangement of the radiation sources and the radiation material.
  • the drive and control system is designed as an overhead conveyor system, hereinafter referred to as the power-and-free system, and transports the pallets loaded with the products to be irradiated in attached trolleys 1 with all sides closed, which in the present embodiment are formed from sheet metal.
  • the power-and-free system consists of two rails arranged one above the other, the power rail 2 and the free rail 3.
  • a chain runs continuously in the upper power rail 2 and pulls over drivers 13 the carriages 4 running in the lower free rail 3 on which the transport carriages 1 hang.
  • the trolleys 1 can be uncoupled from the chain or re-engaged as required via the trolleys 4.
  • the system thus enables a discontinuous material flow.
  • the decoupling and latching is realized via the stoppers 5, which are arranged as required.
  • the throughput of the trolleys 1 is controlled by the control according to a predetermined program.
  • the trolleys 1 are guided by the power-and-free system through a labyrinth of material according to a defined driving regime around the source basket with the radiation sources, it being possible for a 180 ° rotation to take place after passing through the radiation axis. This rotation enables a uniform action of the radiation, which leads to a favorable dose distribution in the radiation material.
  • the transport carriage 1 is transported outward through the labyrinth of material, rotated back through 180 ° and, if necessary, returned to the transfer station according to appropriately programmed waiting positions.
  • other modes of operation are possible.
  • the transport trolley for transporting the material to be conveyed is fastened to the carriage 4 of the power and free conveyor with a cross member 7.
  • the transport carriage 1 is rotatably mounted about a centrally arranged pin 7a and mechanically locked during the journey.
  • Switch lugs 8 are arranged between the cross member 7 and the carriage 4, which generate signals in the sensors 9 when they pass through the sensor arrangement and thereby report the carriage position.
  • the sensors 9 are designed as air sensors. ren executed.
  • the air sensors form an air barrier, consisting of a transmitter and a receiver nozzle, which are supplied by a supply air pressure. If the air flow between the transmitter and receiver nozzles is interrupted by the switching lugs 8, the signal is triggered.
  • the signal lines are designed as metallic tubes and are led out of the radiation room.
  • the use of magnetic sensors 9 is possible, the magnetic field being influenced here by the switching lugs 8 and the signal formation resulting therefrom.
  • the signal lines are radiation-resistant electrical lines, which are also led out of the radiation room through the ceiling.
  • the pawl 5a of a stopper 5 is actuated with an all-metal pneumatic cylinder 6, as shown in FIGS. 2 and 3.
  • the driver 13 is thus latched into the chain. If the running trolley 1 is to be stopped at a defined point, the stopper 5 is activated and actuated via the all-metal pneumatic cylinder 6.
  • the pawl 5a then lifts the driver 13.
  • At least one compensating element 11 for piston relief and a drive transmission mechanism 12 are arranged between the pneumatic cylinder 6 and the switching pawl 5a or the holding pawl 5b.
  • the direction of travel of the trolleys 1 is changed using switches 16.
  • the basic structure of the switches is shown in FIG. 4.
  • An all-metal pneumatic cylinder 6a which is constructed identically to the all-metal pneumatic cylinder 6 for actuating the Stopper 5, actuates the switch tongue 14.
  • the switch position is monitored by sensors 9a, the sensors 9a being air sensors or magnetic sensors and having the same construction as the sensors 9.
  • a transport trolley 1, which is to run several times around the radiation sources in the irradiation room without being reloaded, is not guided to the outside by a corresponding switch, but is guided directly over the circulation.
  • the control program specifies which transport carriage should circulate directly and is triggered by a detection system for the transport carriage.
  • the product data and the target irradiation parameters are recorded for process control in at least one computer which is connected to at least one programmable logic controller for the system for data transfer and data exchange.
  • This computer is an integral part of process control and is used exclusively for human-machine communication using special control computer software.
  • FIG. 5 and 6 show two variant solutions for the circulation of the products to be irradiated arranged on the pallets in transport trolleys 1.
  • the goods stacked on the pallet should advantageously already be provided by the producer with a load securing device (stretch film or similar).
  • the load securing should ensure exact compliance with the outer pallet dimensions during the pallet circulation.
  • the radiation system according to the present embodiment is designed for a daily output of max. 120 pallets laid out (max. 190 m / day).
  • a prerequisite for the maximum throughput is the full loading of the source basket, an optimal product structure (irradiation parameters, lot size) and an exact organized logistics (delivery, Collection) .
  • the pallet system described here has a maximum annual capacity of approx. 50,000 m.
  • Incoming pallets are delivered by truck, unloaded with a forklift and handed over directly to a first conveyor line. The actuation of the conveyor line during the pallet transfer is blocked with a safety light barrier.
  • the conveyor line consists of two accumulation roller conveyors and the identification point.
  • the contour is checked at the identification point, the weight and the pallet height are determined and product or pallet data is entered into a PC.
  • the pallets are taken from the pallet rack by forklift or directly from the goods receipt line to a second conveyor line and placed on a first conveyor. This transfers the pallets to the accumulation roller conveyor, where the pallets are continuously accumulated without any pressure.
  • the pallets go from the accumulation roller conveyor to the roller conveyor with centering. This is also equipped with a centering device in the longitudinal and transverse directions. The pallet is pressed against stop bars by means of an eccentric. The pallet converter takes over the pallet from this centered position.
  • the pallet data is read in by a reader, displayed and checked by the forklift driver. After delivery to the Accumulation roller conveyor, the pallet is registered in the control for the automatic irradiation process. The pallet can no longer be reset or removed without causing a malfunction in the process.
  • the pallets are taken over by the pallet converter at the last station of the second conveyor line and transported to the transfer station with pallet changing station 23.
  • a transport carriage 1 has been positioned here and pneumatically centered on the lower pin.
  • a mechanical chain drive has extended the lift door upwards.
  • the pallet converter moves to the position and pushes the pallet into the trolley 1.
  • the door closes, the centering releases the trolley 1 and the trolley is pushed onto the by the overhead conveyor moved to the next waiting position.
  • the pallet converter changes the pallet position according to the same scheme, with the last roller conveyor of the conveyor line being used as an intermediate buffer.
  • Transport trolleys 1 are transported by a power-and-free system.
  • the power-and-free system consists of two rails arranged one above the other.
  • the power chain runs continuously in the upper rail and pulls the free carriages running in the lower rail on which the transport carriages 1 hang.
  • the trolley 1 can be driven by the driving power chain uncouple or reconnect. The system thus enables a discontinuous material flow.
  • Uncoupling and latching is implemented using stoppers, which are attached as required.
  • the throughput of the trolleys 1 is controlled by the control according to a predetermined program.
  • each transport carriage 1 is rotated once through 180 ° with each revolution. This takes place on the one hand by the inner rotating device 17, which in the present exemplary embodiment is arranged on the axis 19 of the surface source 20 in the irradiation room 24, and on the other hand by the outer rotating device 18 arranged in the entrance area to the irradiation room 24.
  • the transport carriages 1 are each three times passed on each long side of the surface source 20.
  • the pallet changing station 23 is provided, at which, for example, the upper and lower pallets are exchanged after each revolution.
  • the pallet changing station 23 is spatially closely connected to the product feed 25 and the product discharge 26.
  • the pallet changing station 23 also implements the functions of loading previously unloaded transport wagons 1 and unloading and, if appropriate Reloading.
  • the radiation chamber 24 is enclosed by a radiation shield 27.
  • FIG. 6 shows a circulation variant of the transport carriage 1 around radiation sources, which are arranged in two spatially separated surface sources 20a and 20b.
  • the pallets in the transport vehicle 1 are first transported along the outer side 21b of the surface source 20b, then between the opposite inner sides 22a and 22b of the surface sources 20a and 20b and finally along the outer side 21a of the surface source 20a.
  • Rotating devices are not necessary in this variant, which results in a simplified product transport device.
  • the source basket 29 is a sectional steel structure made of stainless steel.
  • Source frames 28 for receiving the radiation sources are arranged in the source basket 29.
  • the radiation sources can be inserted directly or in cassettes in the source frame.
  • the cassettes or sources are mechanically secured in the source frame 28.
  • the locking / unlocking of the security, the handling of the cassettes / sources and the loading / unloading of the source frame 28 takes place in the safe end position of the source basket 29 in the water basin by suitable manipulators from above.
  • the source basket 29 is monitored by separate signals on each side.
  • the source basket 29 is raised or lowered by a hydraulic cylinder with a stainless steel lifting rope on rope guides.
  • the arrangement of the radiation sources in the source frame 28 is carried out according to a previously calculated, optimized scheme.
  • a shaft 30 is constructed as a sheet metal structure, which reliably prevents contact between the radiation sources and the material to be irradiated. At the front, the shaft 30 is closed with one suction channel 31 each.
  • the material to be irradiated is accommodated in closed trolleys 1.
  • the transport vehicle door can only be opened for loading and unloading outside of the radiation room by pulling upwards.
  • a contact of the radiation material with the source frame 28 is therefore not possible.
  • the transport carriages 1 are transported on a conveyor track 32 with a power and free conveyor.
  • the carriages 1 run in a floor guide on the ground.
  • This safety system prevents direct contact between the material to be irradiated and radiation sources.
  • the upper layer of the source basket 29 is outside the
  • the radiation can be deactivated or interrupted at any time by hand. In the event of a malfunction in the technological system, the lowering of the source basket 29 and the suspension of the overhead conveyor take place automatically.

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Abstract

Die Erfindung beschreibt ein Antriebs- und Steuerungssystem, ein Palettendurchlaufsystem und ein Sicherheitssystem und ein Antriebs- und Steuerungssystem für Produktbestrahlungsanlagen, in welchen die zu bestrahlenden Produkte über ein Fördersystem an in einem Bestrahlungsraum angeordneten Strahlenquellen vorbeitransportierten werden. Das erfindungsgemäße Antriebs- und Steuerungssystem ist dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der Transportwagen über eine in einer oberen Power-Schiene laufende Kette und die in einer unteren Free-Schiene laufenden Laufwagen erfolgt.

Description

Betriebssystem für Produktbestrahlungsanlagen
Beschreibung
Die Erfindung betrifft ein Betriebssystem für Produktbestrahlungsanlagen, bestehend aus einem Antriebs und Steuerungssystem, einem Palettendurchlaufsystem und einem Sicherheitssystem und ist anwendbar insbesondere zur Sterilisation verschiedenster Produkte mit energiereicher Gammastrahlung, beispielsweise medizinischer Artikel, Verpackungsmaterialien und Kunststoffen.
Es ist bekannt, in stationären Bestrahlungsanlagen Produkte einer energiereichen Strahlung zum Zwecke der Sterilisation auszusetzen. Die Zuführung und Entnahme der Produkte kann dabei sowohl diskontinuierlich als auch kontinuierlich im Durchlaufverfahren erfolgen.
Nachteilig bei den bekannten Lösungen ist, daß der Materialfluß uneffektiv und der Transport sowie dessen Steuerung aufwendig realisiert ist und nicht mit absoluter Sicherheit ausgeschlossen wird, daß die zu bestrahlenden Produkte mit den Strahlenquellen in Berührung kommen können oder sogar Strahlenquellen auf das Bestrahlungsgut fallen können. Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Betriebssystem für Produktbestrahlungsanlagen zu schaffen, welches einen effektiven kontinuierlichen oder diskontinuierlichen Durchlauf sowie eine gleich- mäßige Bestrahlung ermöglicht und einfach und wirtschaftlich herstellbar und zuverlässig sowie verschiedensten Anforderungen anpaßbar zu betreiben ist sowie eine hohe Lebensdauer und Anlagensicherheit gewährleistet und zuverlässig einen direkten Kontakt zwischen Strahlenquellen und Bestrahlungsgut verhindert.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil der Ansprüche 1, 12, 14 und 20 in Verbindung mit den Merkmalen im Ober- begriff .
Zweckmäßige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen enthalten.
Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß das zu bestrahlende Gut ohne direkten Kontakt zu den Strahlenquellen effektiv und zuverlässig gesteuert durch den Bestrahlungsraum transportiert wird, wobei das Antriebs- und Steuerungssystem eine optimale Dosisverteilung bei geringer Inhomogenität gewährleistet, indem der Antrieb der Transportwagen über eine in einer oberen Power-Schiene laufende Kette und die in einer unteren Free-Schiene laufenden Laufwagen erfolgt derart, daß das gezielte Ein- und Ausklinken der Laufwagen über Stopper und Mitnehmer realisiert wird, wobei die Stopper von Ganzmetallpneumatikzylindern betätigt werden und die Erfassung der Position der Transportwagen zur Transportsteuerung über zwischen einer Traverse und der Free-Schiene angeordneten, mit Sensoren zusammen- wirkenden Schaltfahnen erfolgt. Das speziell gesteuerte, umlaufende Fördersystem ermöglicht durch Variation der Umlaufzeit beziehungsweise Taktzeit, Einstellung der Umläufe sowie durch Wechsel der Bestrahlungsposition eine optimale Bestrahlungstechnologie.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß der gesamte Antrieb mit Sensorik in strahlenresistenter Form ausgebildet ist und die strahlenempfindlichen Bauteile der Anlage außerhalb des Bestrahlungsraumes angebracht sind, wobei die Sensoren entweder Luftsensoren oder Magnetsensoren sind und die zugehörigen Signalleitungen durch die Decke des Bestrahlungsraumes geführt werden. Dadurch, daß die Stopper zum Einklinken und Entkoppeln mit Schaltklinken zum Ausheben der Mitnehmer und Halteklinken mit Anlaufkante für die Laufwagen zusammenwirken, kann je nach vorgegebenem Programm der Mitnehmer durch die Schaltklinke ausgehoben oder in die Kette eingeklinkt werden.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß das Palettendurchlaufsystem eine optimale Dosisverteilung bei geringer Inhomogenität gewährleistet, indem die Paletten in Transportwagen angeordnet und bei Durchlauf die Transportwagen von einer inneren Drehvorrichtung um 180° gedreht und von einer äußeren Drehvorrichtung um 180° zurückgedreht werden oder die Strahlenquellen in mindestens zwei räumlich voneinander getrennten Flächenquellen angeordnet sind und die Paletten in Transportwagen zuerst an einer der Außenseiten der Flächenquellen entlang, nachfolgend zwischen den gegenüberliegenden Innenseiten der Flächenquellen hindurch und abschließend an der restlichen Außenseite entlang transportiert werden. Die Begriffe "innere" und "äußere" Drehvorrichtung beziehen sich auf den Bestrahlungsraum, der durch entsprechende Wände zur Strahlenabschirmung gebildet wird. Das speziell gesteuerte, umlaufende Fördersystem ermöglicht durch Variation der Umlaufzeit beziehungsweise Taktzeit, Einstellung der Umläufe sowie durch Wechsel der Bestrahlungsposition eine optimale Bestrahlungstechnologie .
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, daß die zu bestrahlenden Produkte bei mehreren Durchläufen durch den Bestrahlungsraum mit einer weitgehend gleichen Strahlungsdosis beaufschlagt werden, indem außerhalb des Bestrahlungsraumes die Bestrahlungsposition der Paletten im Transportwagen auto- matisch gewechselt wird.
Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht in dem Sicherheitssystem, wobei die Strahlenquellen in Quellenrahmen positioniert sind, welche von einem Quellenkorb umschlossen werden, um welchen herum ein geschlossener Schacht ausgeführt ist und die Transportwagen allseitig geschlossene Seiten aufweisen und die Transportwagen Sicherheitstüren aufweisen, welche nur außerhalb des Bestrahlungsraumes geöffnet werden können, wobei die Sicherheitstür nach oben aufgezogen wird.
Die Erfindung soll nachstehend anhand von zumindest teilweise in den Figuren dargestellten Ausführungsbei- spielen näher erläutert werden. Es zeigen:
Fig. 1 eine schematische Schnittdarstellung des Fördersystems mit Sensorik; Fig. 2 eine Detailansicht des Stoppers zum Einklinken und Entkoppeln der Transportwagen in Stellung „AUF";
Fig. 3 eine Detailansicht des Stoppers zum Einklinken und Entkoppeln der Transportwagen in Stellung „ZU";
Fig. 4 eine Detailansicht der Weichenbetätigung;
Fig. 5 eine schematische Darstellung des PalettendurchlaufSystems mit einer Flächenquelle ;
Fig. 6 eine schematische Darstellung des
PalettendurchlaufSystems mit zwei Flächenquellen;
Fig. 7 eine schematische Darstellung der Anordnung der Strahlenquellen und des Bestrahlungsgutes .
Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, ist das Antriebs- und Steuerungssystem als Hängefördersystem, nachfolgend Power-and-Free-System genannt, ausgebildet und transportiert die mit den zu bestrahlenden Produkten beladenen Paletten in angehängten Transportwagen 1 mit allseitig geschlossenen Seiten, welche im vorliegenden Ausführungsbeispiel aus Blech ausgebildet sind.
Das Power-and-Free-System besteht aus zwei übereinander angeordneten Schienen, der Power-Schiene 2 und der Free-Schiene 3. In der oberen Power-Schiene 2 läuft kontinuierlich eine Kette und zieht über Mitnehmer 13 die in der unteren Free-Schiene 3 laufenden Laufwagen 4, an denen die Transportwagen 1 hängen.
Die Transportwagen 1 lassen sich über die Laufwagen 4 nach Bedarf von der Kette entkoppeln oder wieder ein- klinken. Das System ermöglicht somit einen diskontinuierlichen Materialfluß.
Das Entkoppeln und Einklinken wird über die Stopper 5 realisiert, die je nach Erfordernis angeordnet sind. Der Durchlauf der Transportwagen 1 wird von der Steue- rung nach einem vorgegebenen Programm gesteuert .
Die Transportwagen 1 werden von dem Power-and-Free- System durch ein Materiallabyrinth nach einem festgelegten Fahrregime um den Quellenkorb mit den Strahlungsquellen geführt, wobei nach Durchlauf der Bestrahlungsachse eine 180° -Drehung erfolgen kann. Durch diese Drehung wird eine gleichmäßige Einwirkung der Strahlung ermöglicht, das zu einer günstigen Dosisverteilung im Bestrahlungsgut führt. Nach Durchlauf aller Bestrahlungspositionen wird der Transportwagen 1 durch das Materiallabyrinth nach außen transportiert, um 180° zurückgedreht und gegebenenfalls nach entsprechend programmierten Wartepositionen der Übergabestation erneut zugeführt. Selbstverständlich sind neben dem oben angegebenen TransportVorgang um den Quellenkorb weitere Fahrweisen möglich.
Der Transportwagen für den Transport des Fördergutes ist mit einer Traverse 7 an dem Laufwagen 4 des Power- and-Free-Förderers befestigt. Der Transportwagen 1 ist um einen zentrisch angeordneten Zapfen 7a drehbar gelagert und während der Fahrt mechanisch verriegelt.
Zwischen der Traverse 7 und dem Laufwagen 4 sind Schaltfahnen 8 angeordnet, welche bei Durchgang durch die Sensoranordnung in den Sensoren 9 Signale erzeugen und hierdurch die Wagenposition melden. Die Sensoren 9 sind in einer ersten Ausführungsvariante als Luftsenso- ren ausgeführt. Die Luftsensoren bilden eine Luftschranke, bestehend aus einer Sender- und einer Empfängerdüse, welche durch einen Speiseluftdruck versorgt werden. Wird der Luftstrom zwischen Sender- und Empfän- gerdüse durch die Schaltfahnen 8 unterbrochen, so wird das Signal ausgelöst. Die Signalleitungen sind hierbei als metallische Rohre ausgebildet und werden aus dem Bestrahlungsraum geführt . Als weitere Ausführungsvariante ist der Einsatz magne- tischer Sensoren 9 möglich, wobei hier das Magnetfeld durch die Schaltfahnen 8 beeinflußt wird und daraus die Signalbildung resultiert. Die Signalleitungen sind bei dieser Ausführungsvariante strahlenresistente Elektro- leitungen, welche ebenfalls durch die Decke aus dem Be- strahlungsraum geführt werden.
Soll ein Transportwagen 1 transportiert werden, wird, wie in den Figuren 2 und 3 dargestellt, die Schaltklinke 5a eines Stoppers 5 mit einem Ganzmetallpneuma- tikzylinder 6 betätigt. Damit wird der Mitnehmer 13 in die Kette eingeklinkt. Soll der laufende Transportwagen 1 an einer definierten Stelle gestoppt werden, wird der Stopper 5 angesteuert und über den Ganzmetallpneumatikzylinder 6 betätigt. Die Schaltklinke 5a hebt dann den Mitnehmer 13 aus. Zwischen dem Pneumatikzylinder 6 und der Schaltklinke 5a bzw. der Halteklinke 5b ist mindestens ein Ausgleichelement 11 zur Kolbenentlastung sowie ein Antriebsübertragungsmechanismus 12 angeordnet .
Die Änderung der Fahrtrichtung der Transportwagen 1 erfolgt mit Weichen 16. Der prinzipielle Aufbau der Weichen ist in Fig. 4 dargestellt. Ein Ganzmetallpneumatikzylinder 6a, welcher baugleich ausgebildet ist mit dem Ganzmetallpneumatikzylinder 6 zur Betätigung der Stopper 5, betätigt die Weichenzunge 14. Die Weichenstellung wird mit Sensoren 9a überwacht, wobei die Sensoren 9a Luftsensoren oder Magnetsensoren und baugleich wie die Sensoren 9 ausgebildet sein können. Ein Transportwagen 1, der ohne Umladung mehrfach im Bestrahlungsraum um die Strahlenquellen laufen soll, wird durch entsprechende Weichenstellung nicht nach außen geführt, sondern direkt über den Umlauf geleitet. Welcher Transportwagen direkt umlaufen soll, wird von dem Steuerungsprogramm vorgegeben und über ein Erkennungs- system für die Transportwagen ausgelöst .
Die Produktdaten und die Sollbestrahlungsparameter werden zur Prozeßsteuerung in mindestens einem Computer erfaßt, welcher zur Datenübergabe und zum Datenaus- tausch mit mindestens einer speicherprogrammierbaren Steuerung der Anlage verbunden ist . Dieser Computer ist ein fester Bestandteil der Prozeßsteuerung und dient ausschließlich der Mensch-Maschine-Kommunikation mittels einer speziellen Leitrechner-Software.
Die Fig. 5 und 6 zeigen zwei Variantenlösungen für den Umlauf der auf den Paletten in Transportwagen 1 angeordneten zu bestrahlenden Produkte . Das auf der Palette gestapelte Gut ist vorteilhaft bereits seitens des Produzenten mit einer Ladegutsicherung (Stretchfolie o.a.) zu versehen.
Die Ladegutsicherung soll während des Palettenumlaufes eine exakte Einhaltung der Palettenaußenmaße gewährleisten. Die Bestrahlungsanlage gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist für eine Tagesleistung von max. 120 Paletten ausgelegt (max. 190 m /Tag) . Voraussetzung für den Maximaldurchsatz ist die volle Beladung des Quellenkorbes, eine optimale ProduktStruktur (Bestrahlungsparameter, Losgröße) und eine exakte organisierte Logistik (Anlieferung, Abholung) . Die hier beschriebene Palettenanlage hat eine maximale Jahreskapazität von ca. 50.000 m . Eingehende Paletten werden per LKW angeliefert, mit einem Gabelstapler entladen und direkt einer ersten Förderstrecke übergeben. Mit einer Sicherheitslichtschranke wird die Betätigung der Förderstrecke während der Palettenübergabe gesperrt .
Die Förderstrecke besteht aus zwei Staurollenförderern und dem Identifikationspunkt.
Am Identifikationspunkt wird die Kontur kontrolliert, das Gewicht und die Palettenhöhe ermittelt und Produkt - bzw. Palettendaten in einen PC eingegeben.
Danach wird ein Etikett mit Strichcode und Klartextangaben gedruckt und auf die Palette geklebt .
Die Paletten werden nach Zwischenlagerung in einem Palettenregal per Gabelstapler aus dem Palettenregal oder direkt von der Wareneingangsstrecke zu einer zweiten Förderstrecke gebracht und dort auf einen ersten Förderer aufgesetzt . Dieser übergibt die Paletten an den Staurollenförderer, hier werden die Paletten staudrucklos fortlaufend aufgestaut. Vom Staurollenförderer gelangen die Paletten auf den Rollenförderer mit Zentrierung. Dieser ist zusätzlich mit einer Zentriereinrichtung in Längs- und Querrichtung ausgestattet. Mittels Exzenter wird die Palette gegen Anschlagleisten gedrückt . Aus dieser zentrierten Position übernimmt der Palettenumsetzer die Palette.
Vor Freigabe der Palette am ersten Förderer werden die Palettendaten per Lesegerät eingelesen, angezeigt und vom Gabelstaplerfahrer geprüft. Nach Übergabe an den Staurollenförderer ist die Palette in der Steuerung für den automatischen Bestrahlungsprozeß registriert. Die Palette kann nicht mehr zurückgestellt oder entnommen werden, ohne eine Störung im Prozeß zu verursachen.
Die Paletten werden von dem Palettenumsetzer an der letzten Station der zweiten Förderstrecke übernommen und zur Übergabestation mit Paletten-Wechselstation 23 transportiert. Hier ist zwischenzeitlich ein Transportwagen 1 positioniert und pneumatisch am unteren Zapfen zentriert worden.
Ein mechanischer Kettenantrieb hat die Hubtür nach oben ausgefahren. Je nach programmierter Übergabestelle (oben oder unten) fährt der Palettenumsetzer die Position an und schiebt die Palette in den Transportwagen 1. Nach der Übergabe der zweiten Palette schließt die Tür, die Zentrierung gibt den Transportwagen 1 frei und der Wagen wird durch den Hängeförderer auf die nächste Warteposition gefahren. Nach dem ersten Umlauf wechselt der Palettenumsetzer nach gleichem Schema die Palettenposition, wobei der letzte Rollenförderer der Förderstrecke als Zwischenpuffer genutzt wird.
Gibt die Steuerung vor, die Transportwagen 1 zu entladen, werden beide Paletten nacheinander auf eine dritte Förderstrecke die Produktabführung 26 abgegeben. Der Transport der Transportwagen 1 erfolgt durch ein Power-and-Free-System. Das Power-and-Free-System besteht aus zwei übereinander angeordneten Schienen. In der oberen Schiene läuft kontinuierlich die Power-Kette und zieht über Mitnehmer die in der unteren Schiene laufenden Free-Laufwagen, an denen die Transportwagen 1 hängen. Die Transportwagen 1 lassen sich nach Bedarf von der antreibenden Powerkette entkoppeln oder wieder einklinken. Das System ermöglicht so einen diskontinuierlichen Materialfluß.
Das Entkoppeln und das Einklinken wird über Stopper realisiert, die je nach Erfordernis angebracht sind. Der Durchlauf der Transportwagen 1 wird von der Steuerung nach einem vorgegebenen Programm gesteuert .
In Fig. 5 ist eine Umlauf ariante der Transportwagen 1 um eine einzelne im Bestrahlungsraum 24 angeordnete Flächenquelle 20 dargestellt. Es werden jeweils zwei Paletten automatisch in die Transportwagen 1 gestellt, welche dann nach einem spezifischen vorgebenen Programm um die Flächenquelle 20 transportiert werden. Zur Gewährleistung günstiger Bestrahlungsparameter wird bei jedem Umlauf jeder Transportwagen 1 einmal um 180° gedreht. Dies erfolgt einerseits durch die innere Drehvorrichtung 17, welche im vorliegenden Ausführungsbeispiel auf der Achse 19 der Flächenquelle 20 im Bestrahlungsraum 24 angeordnet ist, und andererseits durch die im Eingangsbereich zum Bestrahlungsraum 24 angeordnete äußere Drehvorrichtung 18. Gemäß dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die Transportwagen 1 jeweils dreimal an jeder Längsseite der Flächenquelle 20 vorbeigeführt. Zur weiteren Erzielung einer gleichmäßigen Bestrahlung aller Produkte ist die Paletten-Wechselstation 23 vorgesehen, an welcher beispielsweise nach jedem Umlauf die obere und die untere Palette gegeneinander ausgetauscht werden. Die Pa- letten-Wechselstation 23 ist räumlich eng verbunden mit der ProduktZuführung 25 und der Produktabführung 26. Neben dem Austausch der Position der Paletten beim Umlauf realisiert die Paletten-Wechselstation 23 zusätzlich die Funktionen Beladung vorher unbeladener Transportwagen 1 und Entladung und gegebenenfalls Wiederbeladung. Der Bestrahlungsraum 24 ist von einer Strahlenabschirmung 27 umschlossen.
Fig. 6 zeigt eine UmlaufVariante der Transportwagen 1 um Strahlenquellen, welche in zwei räumlich voneinander getrennten Flächenquellen 20a und 20b angeordnet sind. Gemäß diesem Ausführungsbeispiel werden die Paletten in den Transportwagen 1 zuerst an der Außenseite 21b der Flächenquelle 20b entlang, danach zwischen den gegenüberliegenden Innenseiten 22a und 22b der Flächenquellen 20a und 20b hindurch und abschließend an der Außenseite 21a der Flächenquelle 20a entlang transportiert .
Drehvorrichtungen sind bei dieser Variante entbehrlich, woraus eine vereinfachte Produkttransportvorrichtung resultiert .
Wie in Fig. 7 dargestellt, ist der Quellenkorb 29 eine Profilstahlkonstruktion aus Edelstahl. In dem Quellenkorb 29 sind Quellenrahmen 28 zur Aufnahme der Strahlenquellen angeordnet. Die Strahlenquellen können direkt oder in Kassetten in dem Quellenrahmen eingesetzt sein.
Die Kassetten bzw. Quellen sind in dem Quellenrahmen 28 mechanisch gesichert. Die Ver-/ Entriegelung der Sicherung, das Handling der Kassetten/ Quellen und das Be-/ Entladen der Quellenrahmen 28 erfolgt in der sicheren Endlage des Quellenkorbes 29 im Wasserbecken durch geeignete Manipulatoren von oben.
In der sicheren unteren Endlage wird der Quellenkorb 29 durch getrennt wirkende Signalisierungen an jeder Seite lageüberwacht . Der Quellenkorb 29 wird durch einen Hydraulikzylinder mit einem Hubseil aus Edelstahl an Seilführungen angehoben bzw. abgesenkt.
Die Anordnung der Strahlenquellen im Quellenrahmen 28 wird nach einem vorher berechneten, optimierten Schema vorgenommen .
Um den Quellenrahmen 28 im Quellenkorb 29 ist ein Schacht 30 als Blechkonstruktion ausgeführt, der einen Kontakt zwischen den Strahlenquellen und Bestrahlungsgut sicher verhindert. Stirnseitig ist der Schacht 30 mit je einem Absaugkanal 31 verschlossen.
Das Bestrahlungsgut ist in geschlossenen Transportwagen 1 untergebracht. Die Transportwagentür kann nur zum Be- und Entladen außerhalb des Bestrahlungsraumes durch nach oben ziehen geöffnet werden.
Ein Kontakt des Bestrahlungsgutes mit dem Quellenrahmen 28 ist somit nicht möglich.
Die Transportwagen 1 werden an einer Förderbahn 32 mit einem Power- und Free-Förderer transportiert. Am Boden laufen die Wagen 1 in einer Bodenführung.
Dieses Schicherheitssystem verhindert mit mehrfacher Sicherheit einen direkten Kontakt zwischen Bestrahlungsgut und Strahlenquellen.
Die obere Lage des Quellenkorbes 29 wird außerhalb des
Wasserbeckens durch pneumatische Schranken, also Luftsensoren signalisiert. Dabei wird ein ständiger Luftström durch eine Fahne am Quellenkorb 29 unterbrochen. Außerhalb des Bestrahlungsraumes wird diese Unterbrechung des Luftstromes in ein elektrisch auswertbares Signal umgewandelt und verarbeitet .
Neben diesen direkt wirkenden Endlagenschaltern erfolgt eine indirekte Überwachung der Stellung des Quellenkorbes 29 am hydraulischen Hubsystem.
Die Außerbetriebsetzung oder Unterbrechung der Bestrahlung kann zu jeden beliegigen Zeitpunkt von Hand erfolgen. Im Störungsfall der technologischen Anlage erfolgt das Absenken des Quellenkorbes 29 und der Stopp des Hängeförderes automatisch.
Die Erfindung ist nicht auf die hier beschriebenen Ausführungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist es möglich, durch Kombination der genannten Mittel und Merkmale weitere Ausführungsvarianten zu realisieren, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.

Claims

Patentansprüche
1. Antriebs- und Steuerungssystem für Produktbestrahlungsanlagen, in welchem die zu bestrahlenden Produkte über ein Fördersystem an in einem Bestrahlungsraum angeordneten Strahlenquellen vorbeitransportiert werden, dadurch gekennzeichnet, daß der Antrieb der Transportwagen (1) über eine in einer oberen Power-Schiene (2) laufende Kette und die in einer unteren Free-Schiene (3) laufenden Laufwagen (4) erfolgt derart, daß das gezielte Ein- und Ausklinken der Laufwagen
(4) über Stopper (5) und Mitnehmer (13) realisiert wird, wobei die Stopper (5) von
Ganzmetallpneumatikzylindern (6) betätigt werden und die Erfassung der Position der Transportwagen
(1) zur TransportSteuerung über zwischen einer Traverse (7) und der Free-Schiene (3) angeordneten, mit Sensoren (9) zusammenwirkenden Schaltfahnen (8) erfolgt .
2. Antriebs- und Steuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Änderung der Fahrtrichtung über Weichen (16) realisiert wird, wobei die Betätigung der Weichen
(16) mit Ganzmetallpneumatikzylindern (6a) erfolgt, welche baugleich mit den Ganzmetallpneumatikzylindern (6) sind. Antriebs- und Steuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (9) Luftsensoren sind, deren Luftstrom durch die Schaltfahnen (8) unterbrochen wird und die Signalleitungen (10) metallische Rohrleitungen sind.
4. Antriebs- und Steuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Sensoren (9) Magnetsensoren sind, deren Magnetfeld durch die Schaltfahnen (8) beeinflußt wird und die Signalleitungen (10) strahlenresistente Elek- troleitungen sind.
5. Antriebs- und Steuerungssystem nach Anspruch 3 oder 4 , dadurch gekennzeichnet, daß die Signalleitungen (10) durch die Decke des Bestrahlungsraumes geführt sind.
6. Antriebs- und Steuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Stopper (5) zum Einklinken und Entkoppeln mit Schaltklinken (5a) zum Ausheben des Mitnehmers (13) und Halteklinken (5b) mit Anlaufkante für die Lauf- wagen (4) zusammenwirken.
Antriebs- und Steuerungssystem nach Anspruch 1 oder 6 , dadurch gekennzeichnet, daß zwischen dem Ganzmetallpneumatikzyllinder (6) und der Schaltklinke (5a) sowie der Halteklinke (5b) mindestens ein Ausgleichelement (11) zur Kolbenstangenentlastung sowie ein Antriebsübertragungsmechanismus (12) angeordnet ist.
8. Antriebs- und Steuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Transportwagen (1) über eine Traverse (7) und einen Zapfen (7a) drehbar gelagert mit dem Laufwagen (4) verbunden ist.
9. Antriebs- und Steuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Transportwagen (1) während der Fahrt mechanisch verriegelt ist .
10. Antriebs- und Steuerungssystem nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß zur Weichenstellung der Ganzmetallpneumatikzylinder (6a) eine Weichenzunge (14) betätigt und die Wei- chenstellung über Sensoren (9a) überwacht wird.
11. Antriebs- und Steuerungssystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß zur Prozeßsteuerung die Produktdaten und Sollbestrahlungsparameter in mindestens einem Computer erfaßt werden, welcher zur Datenübergabe und zum Datenaustausch mit mindestens einer speicherprogrammierbaren Steuerung der Gesamtanlage verbunden ist.
12. Palettendurchlaufsystem für Produktbestrahlungs- anlagen, in welchen die auf Paletten angeordneten zu bestrahlenden Produkte über ein Fördersystem an in einem Bestrahlungsraum in einer Flächenquelle angeordneten Strahlenquellen vorbeitransportiert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Paletten in Transportwagen (1) angeordnet und bei Durchlauf die Transportwagen (1) von einer inneren Drehvorrichtung (17) um 180° gedreht und von einer äußeren Drehvorrichtung (18) um 180 o zurückgedreht werden.
13. Palettendurchlaufsystem nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, daß die innere Drehvorrichtung (17) auf der Achse (19) der Flächenquelle (20) angeordnet ist.
14. Palettendurchlaufsystem für Produktbestrahlungs- anlagen, in welchen die auf Paletten angeordneten zu bestrahlenden Produkte über ein Fördersystem an in einem Bestrahlungsraum befindlichen Strahlenquellen vorbeitransportiert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlenquellen in mindestens zwei räumlich voneinander getrennten Flächenquellen (20a, 20b) angeordnet sind und die Paletten in Transportwagen (1) zuerst an einer der Außenseiten (21a, 21b) der
Flächenquellen (20a, 20b) entlang, nachfolgend zwischen den gegenüberliegenden Innenseiten (22a, 22b) der Flächenquellen (20a, 20b) hindurch und abschließend an der restlichen Außenseite (21a, 21b) entlang transportiert werden.
15. Palettendurchlaufsystem nach Anspruch 12 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß in dem Transportwagen (1) jeweils mindestens zwei Paletten übereinander angeordnet sind und außerhalb des Bestrahlungsraumes (24) mindestens eine
Paletten-Wechselstation (23) angeordnet ist, in welcher die Positionen der Paletten ausgetauscht werden.
16. Palettendurchlaufsystem nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß die Paletten-Wechselstation (23) zusätzlich vorher unbeladene Transportwagen (1) belädt oder vorher beladene Transportwagen (1) entlädt und gegebenenfalls wieder belädt.
17. Palettendurchlaufsystem nach Anspruch 12 oder 14, dadurch gekennzeichnet, daß außerhalb des Bestrahlungsraumes (24) mindestens eine Produktzuführung (25) und eine
Produktabführung (26) angeordnet ist.
18. Palettendurchlaufsystem nach Anspruch 15 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß der Bestrahlungsraum (24) mit einer Strahlenabschirmung (27) versehen ist.
19. Palettendurchlaufsystem nach Anspruch 1 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß die Paletten in geschlossenen Transportwagen (1) transportiert werden, die mit einer Hubtür versehen sind, die außerhalb des Bestrahlungsraumes (24) mit einer speziellen Vorrichtung geöffnet wird.
20. Sicherheitssystem für Produktbestrahlungsanlagen, in welchen die zu bestrahlenden Produkte in Transportwagen über ein Fördersystem an in einem Bestrahlungsraum angeordneten Strahlenquellen vorbeitransportiert werden, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlenquellen in Quellenrahmen (28) positioniert sind, welche von einem Quellenkorb
(29) umschlossen werden, um welchen herum ein geschlossener Schacht (30) ausgeführt ist und die
Transportwagen (1) allseitig geschlossene Seiten
(la, lb, lc und ld) aufweisen.
21. Sicherheitssystem nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportwagen (1) Sicherheitstüren aufweisen, welche nur außerhalb des Bestrahlungsraumes geöffnet werden können.
22. Sicherheitssystem nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, daß die Sicherheitstür nach oben aufgezogen wird.
23. Sicherheitssystem nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß
Quellenrahmen (28) , Quellenkorb (29) , Schacht (30) und Transportwagenseiten (la, lb, lc und ld)
Stahlkonstruktionen sind.
24. Sicherheitssystem nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlenquellen im Quellenrahmen 28 mechanisch gesichert sind.
25. Sicherheitssystem nach Anspruch 20, dadurch gekennzeichnet, daß der Schacht (30) mit je einem Absaugkanal (31) verschlossen ist .
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