ТРАНСПОРТНАЯ СИСТЕМА БЛОКА РАДИАЦИОННОЙ ОБРАБОТКИ

Область техники, к которой относится полезная модель.
Полезная модель относится к области медицины, пищевой промышленности и технологии обработки различных материалов. Она может быть использована для стерилизации медицинских материалов, имплантируемых изделий, медицинских инструментов и медицинских отходов, для стерилизации и пастеризации продуктов питания и парфюмерной продукции, а также для облучения ускоренными электронными пучками различных материалов с целью придания им новых свойств. Полезная модель предназначена для применения на предприятиях, выпускающих медицинскую продукцию одноразового пользования, пищевую и парфюмерную продукцию, а также на предприятиях, связанных с изготовлением и обработкой материалов.
Уровень техники.
Для радиационной обработки объектов используются различные источники излучения. Наибольшее развитие получил способ облучения объектов ускоренными электронными пучками как более надежный, высокопроизводительный и экологически чистый.
Каждый комплекс радиационной обработки такого типа имеет блок радиационной обработки, включающий в себя излучатель (высокочастотный ускоритель электронов), тоннель для перемещения объектов облучения, зону облучения, радиационную защиту для поглощения тормозного излучения от ускорителя и из зоны облучения, а также транспортную систему для перемещения объектов облучения из зон загрузки-разгрузки в зону облучения. Комплекс радиационной обработки содержит также оборудование высокочастотного питания ускорителя, вакуумной системы, системы охлаждения, системы управления, системы вентиляции.
В отечественной и зарубежной практике наибольшее распространение получили комплексы радиационной обработки, в которых используются ускорители электронного пучка с энергией 5-7 МэВ и средней мощностью 1,5-3 кВт. Такие комплексы могут быть интегрированы в технологические производственные линии на большинстве предприятий и позволяют произвести радиационную обработку всей продукции, для которой это требуется по техническим условиям.
При облучении электронным пучком каждый объект должен получить нормированную дозу равномерную по всему объему. В блоках радиационной обработки, где установлен один ускоритель электронов, для обеспечения нормированной дозы равномерной по всему объему необходимо облучить каждый объект с двух противоположных сторон.
Аналогами полезной модели можно считать следующие комплексы радиационной обработки.
1. Bidnyy et al. Conveyer-type Unit Radiation Sterilization. US Patent
2. Мирочник Э.А., Мищенко А.В., Пироженко В.М. Комплекс радиационной стерилизации. Патент на изобретение №2121369. Приоритет 22.09.97.
3. Stirling Andrew J. Hare Gerald E. Irradiation Apparatus for Production Line Use. US Patent 6,191,424. Filing Date 02.20.1998.
4. I-Ax Tehnologies Radiation Processing http://www,iaxtech.com/more, html
5. Мирочник Э.А. Блок радиационного облучения. Патент на изобретение. №2400253. Приоритет 30.09.2008.
6. Московский радиотехнический институт РАН. Промышленная установка радиационной стерилизации. www.mrtiran.ru
В этих комплексах радиационной обработки применяются транспортные системы, включающие устройство перемещения объектов облучения через зону облучения, устройство перемещения объектов облучения после односторонней радиационной обработки и устройство переворота объекта облучения с целью повторной его радиационной обработки с противоположной стороны. Для перемещения объектов после односторонней обработки обычно применяются роликовые конвейеры (рольганги), ленточные, цепные, тросовые транспортеры. Все они монтируются на специальных рамах и состоят из значительного количества узлов и деталей. Все эти устройства обычно располагаются в горизонтальной плоскости и занимают значительные площади. Для переворота объектов облучения применяются дополнительные устройства в виде различного вида кантователей.
Актуальным является создание единого малогабаритного устройства, которое совмещает перемещение и переворот объектов облучения, необходимые для его повторной радиационной обработки с противоположной стороны.
Раскрытие полезной модели.
Блок радиационной обработки (фиг.1, 2, 3, 4) включает источник излучения (высокочастотный ускоритель электронов) 1, индивидуальную радиационную защиту 2 с тоннелем 3, по которому объект облучения проходит через зону облучения 4. Блок радиационной обработки оборудован транспортной системой. Транспортная система состоит из следующих устройств и узлов:
а) Устройство перемещения объектов облучения из зон загрузки-разгрузки через зону облучения 4 выполнено в виде реверсивной каретки 5. Реверсивная каретка состоит из трех металлических блоков 6, 7, 8, которые обеспечивают радиационную защиту от тормозного излучения из зоны облучения вдоль тоннеля, и двух платформ 9 (А), 10 (Б) для объектов облучения, расположенных между блоками 6, 7, 8. Реверсивная каретка перемещается в тоннеле по рельсовому пути с помощью реечной передачи.
б) Устройство переворота и перемещения объектов облучения из зоны загрузки после одностороннего их облучения в зону разгрузки для повторного облучения объектов с противоположной стороны. Устройство выполнено в виде манипулятора, состоящего из привода 11, штанги 12, контейнера 13 для объекта облучения. Привод 11 манипулятора установлен на корпусе радиационной защиты.
в) Устройство загрузки платформы 9 (А) каретки объектом для первичного его облучения, состоящее из стола загрузки 14 с толкателем 15.
г) Пандус 16.
д) Пандус 17.
е) Устройство загрузки платформы 10 (Б) каретки объектом для вторичного его облучения, состоящее из толкателя 18.
ж) Стол разгрузки 19.
з) Кантователь 20.
Краткое описание чертежей.
Фиг.1 Блок радиационной обработки. Вид спереди.
Фиг.2 Блок радиационной обработки. Вид сбоку.
Фиг.3 Блок радиационной обработки. Вид сверху. Каретка и манипулятор находятся в крайнем положении в зоне загрузки.
Фиг.4 Блок радиационной обработки. Вид сверху. Каретка и манипулятор находятся в крайнем положении в зоне разгрузки.
Осуществление полезной модели.
При включении блока радиационной обработки в исходном состоянии транспортной системы реверсивная каретка 5 и манипулятор расположены в крайнем положении в зоне загрузки. Это означает, что платформа А каретки выдвинута из тоннеля 3 и находится вместе с контейнером 13 манипулятора в створе со столом загрузки 14.
Толкатель 15 перемещает первый объект облучения со стола загрузки 14 на платформу А каретки 5.
Толкатель 15 возвращается в исходное положение, а каретка перемещает объект облучения к зоне облучения, далее через зону облучения и останавливается в крайнем положении в зоне разгрузки. После кратковременной остановки каретка совершает обратный ход, перемещая объект облучения через зону облучения, и останавливается в крайнем положении в зоне загрузки. За этот цикл перемещения каретки объект, расположенный на платформе А получает нормированную дозу облучения для односторонней радиационной обработки.
Толкатель 15 перемещает второй объект облучения со стола загрузки 14 на платформу А каретки 5. При этом второй объект выталкивает на пандус 16 первый объект, который скатывается по пандусу в контейнер 13 манипулятора.
Толкатель 15 возвращается в исходное положение, а манипулятор и каретка одновременно начинают движение в сторону зоны разгрузки. Манипулятор, перемещая объект в сторону зоны разгрузки, останавливается в положении, при котором контейнер 13 находится в створе с пандусом 17 в ожидании выхода каретки в крайнее положение в зону разгрузки. Каретка перемещает объект облучения к зоне облучения, далее через зону облучения и останавливается в крайнем положении в зоне разгрузки. При этом платформа Б каретки находится в створе с пандусом 17 и контейнером 13 манипулятора. Характерно, что при повороте манипулятора из одного крайнего положения в другое объект облучения переворачивается на 180 градусов лицевой частью вниз и перемещается из зоны загрузки в зону разгрузки. Такое совмещение функций манипулятора становится возможным в результате того, что траектория перемещения объекта облучения находится в вертикальной плоскости или в плоскости, расположенной под некоторым углом относительно вертикальной плоскости.
Толкатель 18 перемещает первый объект облучения из контейнера 13 по пандусу 17 на платформу Б каретки 5.
Толкатель 18 возвращается в исходное положение, а манипулятор и каретка одновременно начинают движение в сторону зоны загрузки. Манипулятор останавливается в исходном положении, при котором контейнер 13 находится в створе с пандусом 16. Каретка перемещает объект облучения к зоне облучения, далее через зону облучения и останавливается в крайнем положении в зоне загрузки. Каретка перемещает объекты облучения на платформах А и Б через зону облучения и останавливается в крайнем положении в зоне загрузки. При этом платформа А каретки находится в створе с пандусом 16 и контейнером 13 манипулятора.
Толкатель 15 перемещает очередной объект облучения со стола загрузки 14 на платформу А каретки 5. Этот загружаемый объект выталкивает на пандус 16 и далее в контейнер 13 объект, который расположен на платформе А и прошел первичную радиационную обработку.
Толкатель 15 возвращается в исходное положение, а манипулятор и каретка одновременно начинают движение в сторону зоны разгрузки. Манипулятор, перемещая объект в сторону зоны разгрузки, останавливается в положении, при котором контейнер 13 находится в створе с пандусом 17 в ожидании выхода каретки в крайнее положение в зону разгрузки. Каретка перемещает объекты облучения через зону облучения и останавливается в крайнем положении в зоне разгрузки. При этом платформа Б каретки находится в створе с пандусом 17 и контейнером 13 манипулятора.
Толкатель 18 перемещает объект облучения из контейнера 13 по пандусу 17 на платформу Б каретки 5. Этот загружаемый объект выталкивает на стол разгрузки 19 объект, который расположен на платформе Б и прошел повторную радиационную обработку с противоположной стороны.
Толкатель 18 возвращается в исходное положение, а манипулятор и каретка одновременно начинают движение в сторону зоны загрузки.
Далее цикл работы транспортной системы повторяется.
Кантователь 19 выполняет переворот объекта, прошедшего двухстороннюю радиационную обработку, и выкладывает его лицевой стороной вверх на стол разгрузки 20. Для выполнения этой операции кантователь устанавливается между кареткой 5 и столом разгрузки 19.