Brevet FR2471043A1 — publié le 19810612

La présente invention concerne les techniques radiochimiques, plus particulièrement les installations industrielles pour le traitement radiochimique de produits, de matériaux ou objets et a notamment pour objet un dispositif pour l'irradiation électronique de produits, de préférence de produits enroulés en rouleaux. Le dispositif faisant l'objet de l'invention, pouvant être employé par exemple pour lirradiation électronique de produits en rouleaux tels que les produits textiles, les films en polymères, le papier, trouve de nombreuses applications dans diverses branches de l'industrie. Dans l'industrie textile on peut employer par exemple pour l'irradiation locale de tissus suivie de la formation d'un dessin , pour conférer au tissu des propriétés antibactériennes, pour créer des revAtements sur les tissus, par exemple dans la fabrication de cui artificiels. Le dispositif est aussi employé dans l'industrie chimique pour le troet'ement de films en polymères en vue de leur conférer de nouvelles propriétés physico-chimiques. De tels dispositifs impliquent l'emploi de sources d'électrons ayant une énergie de quelques centaines de keV, ce qui comporte des risques d'irradiation du personnel préposé. Dans les zones d'utilisation de tels équipements des mesures de protection contre les radiations s'imposent. Le traitement électroniques des produits en rouleaux s'effectue, en règle générale, avec défilement continu du produit dans la zone d'irradiation Les moyens prévus pour le défilement du produit dans la zone d'irradiation ainsi que la nécessité d'assurer la protection contre les radinas rendent complexe la conception et important l'encombrement de tels dispositifs. On connatt un dispositif pour l'irradiation électronique de produits en rouleaux (voir, par exemple, S.V. Nablo and E.P. Tripp "Low energy electron process applications", "Radiat. Phys. Chem." 1977, Vol. 9,pp 325-352, Pergamon Press, Printed in Orgeat Brîtain), qui est employé dans les industries textile et papetière pour l'irradiation intégrale. Ce dispositif comprend une source d'électrons montée dans une chambre de protection contre les radiat10n5 et un mécanisme de défilement du produit dans la zone d'irradiation, qui comporte un système de rouleaux de traction et de guidage.Les rouleaux de guidage sont situés à l'intérieur de la chambre de protection contre les radiations, et les rouleaux de traction sont disposés extérieurement à cette chambre. La nécessité d'assurer la protection contre les radiations passant à travers les fentes d'entrée et de sortie du produit explique la longueur importante de la chambre suivant la direction de défilement du produit en rouleau Une telle conception du mécanisme de défilement du produit dans la zone d'irradiation se traduit par un grand encombrement de tout le dispositif. On connaît aussi un dispositif pour l'irradiation électronique de produits en rouleaux (voir par exemple, le brevet URSS NO 467 526 du 02.12.72-, classe D06 C, 29/00, publié le 15.04.75), employé pour traiter des produits textiles par irradiation locale à travers des masques, par exemple pour la formation de dessins. Ce dispositif comprend une source d'électrons montée dans une chambre de protection contre les radiations, un mécanisme de déliement du produit en rouleau dans la zone d'irradiation et un mécanisme de défilement du masque dans la zone d'irradiation, réalisé sous la forme d'une bande-masque sans fin montée sur des rouleaux moteurs. La conception des mécanisme de défilement est telle, qu'elle assure une concordance rigoureuse du mouvement du produit et du masque. La présence de deux mécanismes indépendants de défilement du produit et du masque complique la conception du dispositif, augmente son encombrement et rend plus difficile l'organisation de la protection contre les radiations. On connatt un dispositif pour l'irradiation électronique de produits en rouleaux (voir par exemple, Ju.D. Kozlov, K.I. Nikulin,Ju. S. Titkov, "Le calcul des paramètres et l'étude des installations de traitement radiochimique à accélérateurs d'électrons", Moscou, Atomizdat, 1976,p.p. 151-154) dans lequel le mécanisme de défilement du produit en rouleau dans la zone dtirra- diation est plus simple et plus compact. Ce dispositif comprend une source d'électrons montée dans une chambre de protection contre les radiations pourvue d'une découpure ou analogue pour la sortie des électrons, dans une zone, en forme de fente, d'irradiation du produit en rouleau, délimitée par des moyens de protection contre les radiations et formée, d'un coté, par la paroi de la chambre de protection contre les radiations, dont la surface extérieure est équidistante de la surface latérale d'un tambour mobile en rotation et guidant dans la zone d'irradiation le produit en rouleau appliqué intimement contre la surface latérale du tambour par des rouleaux. La zone d'irradiation est limitée de l'autre côté par une partie de la surface latérale du tambour, qui, à cet effet, a une paroi de forte épaisseur. Le tambour est cinématiquement lié à un moteur électrique l'entratnant en rotation. Grâce au frottement créé par les rouleaux entre le produit et la surface latérale du tambour, on obtient un défilement continu du produit dans la zone d'irradiation. L'épaisseur du tambour est choisie de façon à assurer une protection store du personnel préposé contre les radiations. Ceci complique la conception du mécanisme de défilement du produit dans la zone dtirra- diation. Le poids important du tambour requiert une commande de rotation puissante, ainsi que des structures porteuses de grande force pour l'installation du tambour. On s'est donc proposé de créer un dispositif pour l'irradiation électronique de produits, matériaux ou objets en rouleau, dans lequel la conception du mécanisme de défilement du produit à traiter dans la zone d'irrarrion serait telle, qu'elle permettrait de simplifier notahlement tout le dispositif et de réduire son encombrement. La solution consiste en ce que, dans le dispositif pour l'irradiation électronique de produits ou analogues en rouleaux, du type comprenant une source d'électrons montée dans une chambre de protection contre les radiations pourvue d'une découpure,rainure ou analogue pour la sortie des électrons dans une zone,en forme de fente, d'irradiation du produit en rouleau à traiter, délimitée par des moyens de protection contre les radiations et formée, d'un côté, par la paroi de la chambre de protection contre les radiations, la surface de cette paroi est équidistante de la surface latérale d'un tambour mobile en rotation et guidant dans la zone d'irradiation le produit en rouleau à traiter, lequel est intimement appliqué contre la surface latérale du tambour par l'intermédiaire de rouleaux, d'après l'invention les moyens de protection contre les radiations de la zone d'irradiation comprennent un capot ou analogue dont la surface intérieure est équidistante de la surface latérale du tambour, ce capot étant monté fixe et délimitant la zone d'irradiation de l'autre côté de celle-ci, et le tambour comprend une virole fixée sur des éléments formant åant*une partie de cette virole étant située entre la paroi de la chambre de protection contre les radiations et le capot. Il est vantageux, pour permettre de réaliser une irradiation locale du produit à traiter dans le dispositif pour l'irradiation électronique de produits en rouleaux conforme à l'invention; que la chambre de protection contre les radiations contenant la source d'électrons soit disposée à l'intérieur de la virole du tambour, et que le capot soit monté extérieurement à la virole, ladite virole étant percée de trous dont la configuration correspond à la forme requise des parties à irradier du produit enrou)eau. Il est souhaitable, d'après l'invention, que le dispositif comprenne une commande de rotation reliée cinématiquement à l'un desdits éléments formant jantes du tambour. Il est utile d'après l'invention, de fixer la virole auxdits éléments formant jantes par des moyens d'assemblage démontables. Une telle conception du mécanisme de défilement du produit en rouleau dans la zone d 'irradia on permet de simplifier notablement la conception de tout le dispositif, ainsi que de réduire son encombrement. Le fait nue la chambre de protection contre les radiations contenant la source de radiations soit disposée à l'intérieur de la virole di tambour simplifie notablement le dispositif pour l'irradiation loc?:l.e, car la virole du tambour sert en même temps de moyen de défilement du produit et de porte-masque. En outre, une telle organisation du dispositif permet de diminuer notablement son encombrement. La dispositif conforme à l'invention améliore la qualité rie l'irradiation, car l'égalité des vitesses de défilement du masque et du produit à irradier garantit un bon traitement ultérieur dc produit , par exemple un transfert précis du dessin. a fixation de la virole sur des éléments frinant jantes par des moyens d'essemblage démontable permet des changements de réglage rapides du dispositif par changement du masque. L'invention sera mieux comprise et, d'autres buts, détails et avantage de celle-ci apparaitront mieux à la lumière de la description explicative qui va suivre de différents modes de réalisation donnés mouvement à titre d'exemples non limitatifs" avec références aux dessins non limitatifs annexés dans lesquels - la figure 1 est une vue en coupe longitudinale partielle du dispositif pour l'irradiation électronique de produits en rouleaux conforme à l'invention - la figure 2 représente une vue en coupe suivant IT-TI de la figure 1. Le dispositif pour 1'irradiation électronique de produits en rouleaux, faisant l'objet de l'invention, comprend une source 1 (figure 1) d'électrons, réalisée d'une manière connue en soi (voir,par exemple, S.V. Hablo and E.P. Tripp "Low energy electron process applications", "Radiat. Phys. Chem.", 1977, Vol.9, Pergamon Press, Printed in Great Britain). Le sens du mouvement des électrons "e" est montré sur la figure 1 par des flèches. La source d'électrons I est montée sur des supports (non représentés sur la figure i) dans une chambre 2 de protection contre les radiations. La chambre 2 est réalisée en métal, par exemple en acier. L'épaisseur de la paroi de la chambre 2 est choisie de manière à assurer une protection fiable contre les radiations. Le choix du matériau des moyens de protection contre les radiations est déterminé principalement par les impératifs de l'organisation du dispositif. Suivant l'axe de la chambre 2, de part et d'autre de elle-ci,sont réaiii deux alésages, dans l'un desquels est montée une tubulure 3 pour l'alimentation en haute tension (non représenté sur la figure) de la source d'élec*ens 1 ;dans le second alésage est montée une tubulure 4 qui met la cavité de la source 1 en communication avec une pompe à vide (non représentée sur la figure). Le d.ispositif -comprend aussi un tambour 5 assurant le défilement du produit 6 en rouleau (dans le cas considéré ici à titre d'exemple : un produit textile) dans la zone d'irradiation. Le tambour 5 comprend une virole métallique 7 fixée sur des éléments formant jantes 8, 9 par des moyens d'assemblage démontable, par exemple par joints filetés. Les jantes 8 et 9 du tambour 5 sont montées chacune sur un roulement ou palier 10. Pour l'irradiation intégrale du produit 6 en rouleau, la chambre 2 doit être montée extérieurement à la virole 7 du tambour 5 (un tel agencement est connu et, pour cette raison, n'est pas représenté sur les dessins). Pour permettre l'irradiation locale du produit à traiter, la chambre 2 contenant la source d'électrons 1 est montée à l'intérieur du tambour 5, ce qui réduit notablement l'encombrement du dispositif. La chambre 2 a dans ce cas une forme cylindrique et les roulements ou paliers 10 sont montés sur sa surface extérieure. Dans la variante décrite, le tambour 5 est moteur. A cet effet, un engrenage comprenant des roues dentées Il et 12 enlise mutuelle le relie à un moteur électrique 13 qui l'entrain en rotation. Mais le dispositif peut aussi entre réalisé suivant une autre variante, dans laquelle on utilise pour le défilement du produit 6 des rouleaux de traction (non représente$ sur les figures) il est avantageux, mais non indispensable, de réaliser la roue dentée Il d'une seule pièce avec la jante 9 La chambre 2 a une découpure, rainure ou analogue 14, pour la sortie des électrons dans la zone d'irradiation délimitée par les moyens de protection contre les radiations et réalisée en regard de la fenêtre de sortie 15 de la source 1, masquée par une feuille métallique 16. Pour l'irradiation locale d'un produit 6 en accord avec un dessin donné, dans la paroi de la virole 7 sont ménagés des trous 17 dont la configuration correspond à la forme que doivent avoir les parties à irradier, c'est- à-dire que la virole 7 fait office de porte-masque. La zone d'irradiation est délimitée d'un côté par la paroi cylindrique de la chambre 2 de protection contre les radiations, et de l'autre côté, par la paroi cylindrique d'un capot ou analogue 18 fixé à la surface extérieure de la chambre 2, de l'autre côté de la virole 7, en regard de la découpure 14, par exemple à l'aide d'un joint fileté. Autrement dit, la zone d'irradiation est constituée par l'espace entre les surfaces cylindriques du capot 18 et de la chambre 2, dont la longueur suivant la direction de défilement du produit 6 est suffisante pour l'affaiblissement du rayonnement par réflexions multiples. Le capot 18 a une longueur égale à celle de la chambre 2. Il est réalisé en le meme matériau que la chambre 2 de protection contre les radiations. Le défilement du produit 6 dans la zone d'irradiation s'effectue grSce aux forces de frottement entre le produit 6 et la surface latérale de la virole 7 du tambour 5. Le dispositif comporte à cet effet des rouleaux 19,20 (figure 2) montés respectivement de part et d'autre de la zone d'irradiation. Ces rouleaux 19,20 pressent le produit 6 contre la virole 7 et assurent ltentrée libre du produit 6 dans la ane d!iiation et sa sortie libre decette zone. Le dispositif pour l'irradiation électronique de produits en rouleaux fonctionne de la façon suivante. Quand le dispositif est mis en marche, le moteur électrique 13 (figure 1), par l'intermédiaire des roues dentées 12 et 11 fait tourner le tambour 5, contre la virole 7 duquel les rouleaux 19, 20 (figure 2) pressent le produit 6 (figurN 1,2), de telle façon que celui-ci soit intimement appliqué contre la surface de la virole 7 dans la zone d'irradiation. Grâce aux forces de frottement, la virole 7, en tournant, fait défiler sans glissement le produit 6 dans la zone d'irradiation. La source d'électrons 1 est mise au préalable au régime technologique prescrit. Les parties du produit 6 qui se présenté devant la fenêtre de sortie 15 de la source sont bombardées par les électrons suivant la forme des trous 17 pratiqués dans la virole 7. De la sorte, le tambour 5 assure le défilement continu du produit 6 dans la zone d'irradiation, et sa virole 7 joue le r81e d'un porte-masque, ce qui assure la concordance entre la forme des parties irradiées et la configuration des trous 17 de la virole 7. Bien entendu, l'invention n'est nullement limitée aux modes de réalisations décrits et représentés qui n'ont été donnés qu'à titre d'exemple. En particulier, elle comprend tous les moyens constituant des équivalents techniques des moyens décrits, ainsi que leurs combinaisons, si celles-ci sont exécutées suivant son esprit et mises en oeuvre dans le cadre des revendications qui suivent. R E V E N D I C A T I O N S 1.--Dispositif pour l'irradiation électronique de produits,de préférence de produits enroulés en rouleaux, du type comprenant une source d'électrons montée dans une chambre de protection contre les radiations pourvue d'une découpure ou rainure pour la sortie des électrons dans une zone, en forme de fente, d'irradiation du produit en rouleau à traiter, délimitée par des moyens de protection contre les radiations et formée, d'un côté, par la paroi de la chambre de protection contre les radiations, la surface de cette paroi étant équidistante de la surface latérale d'un tambour monté mobile en rotation et guidant dans la zone d'irradiation le produit en rouleau à traiter lequel est intimement appliqué par des rouleaux contre la surface latérale du tambour, caractérisé en ce que les moyens de protection contre les radiations de la zone d'irradiation comprennent un capot dont la surface intérieure est équidistante de la surface latérale du tambour, ce capot étant monté fixe et délimitant la zone dtirradia- tion de l'autre côté de celle-ci, et en ce que ledit tambour comprend une virole fixée sur des éléments formant jantes, une partie de cette virole étant située entre la paroi de la chambre de protection contre les radiations et ledit capot. 2.- Dispositif pour l'irradiation électronique de produits en rouleaux, conforme à la revendication 1, caractérisé en ce que la chambre de protection contre les radiations dans laquelle se trouve la source d'électrons est disposée à l'intérieur de la virole du tambour, tandis que le capot précité est placé extérieurement à la virole du tambour, celle-ci étant percée de trous dont la configuration correspond à la forme requise des parties à irradier du produit en rouleau 3.- Dispositif pour l'irradiation électronique de produits en rouleaux, conforme à l'une des revendications 1 et 2, caractérisé en ce qu'il comprend des moyens d'en tracement en rotation du tambour, reliés cinématiquement à l'un desdits éléments formant jantes du tambour. 4.- Dispositif pour l'irradiation électronique de produits en rouleaux conforme à l'une des revendications 1,2 et 3, caractérisé en ce que la virole du tambour est-fixée aux éléments formant jantes par des moyens d'assemblage démontables.