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, da der Material flu uneffektiv und der Transport sowie dessen Steuerung aufwendig realisiert ist und nicht mit absoluter Sicherheit ausgeschlossen wird, da 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- mä ige Bestrahlung ermöglicht und einfach und wirt- schaftlich herstellbar und zuverlässig sowie verschie- densten Anforderungen anpa bar zu betreiben ist sowie eine hohe Lebensdauer und Anlagensicherheit gewähr- leistet und zuverlässig einen direkten Kontakt zwischen Strahlenquellen und Bestrahlungsgut verhindert.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemä gelöst durch die Merkmale im kennzeichnenden Teil der Ansprüche 1, 12, 14 und 20 in Verbindung mit den Merkmalen im Ober- begriff.

Zweckmä ige Ausgestaltungen der Erfindung sind in den jeweiligen Unteransprüchen enthalten.

Ein besonderer Vorteil der Erfindung besteht darin, da 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, da 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 Transport steuerung 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 Eestrahlungsposition eine optimale Bestrahlungstechnologie.

Ein weiterer Vorteil der Erfindung besteht darin, da der gesamte Antrieb mit Sensorik in strahlenresistenter Form ausgebildet ist und die strahlenempfindlichen Bauteile der Anlage au erhalb des Bestrahlungsraumes angebracht sind, wobei die Sensoren entweder Luft sensoren oder Magnetsensoren sind und die zugehörigen Signalleitungen durch die Decke des Bestrahlungsraumes geführt werden.

Dadurch, da 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, da das Palettendurchlaufsystem eine optimale Dosisver- teilung bei geringer Inhomogenität gewährleistet, indem die Paletten in Transportwagen angeordnet und bei Durchlauf die Transportwagen von einer inneren Drehvorrichtung um 1800 gedreht und von einer äu eren Drehvorrichtung um 1800 zurückgedreht werden oder die Strahlenquellen in mindestens zwei räumlich voneinander getrennten Flächenquellen angeordnet sind und die Paletten in Transportwagen zuerst an einer der Au enseiten der Flächenquellen entlang, nachfolgend zwischen den gegenüberliegenden Innenseiten der Flächenquellen hindurch und abschlie end an der restlichen Au enseite entlang transportiert werden. Die Begriffe "innere" und "äu ere" 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, da die zu bestrahlenden Produkte bei mehreren Durchläufen durch den Bestrahlungsraum mit einer weitgehend gleichen Strahlungsdosis beaufschlagt werden, indem au erhalb des Bestrahlungsraumes die Bestrah- lungsposition 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 au erhalb 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 Bestrahlungsgu- tes.

Wie aus Fig. 1 zu ersehen ist, ist das Antriebs- und Steuerungssystem als Hängefördersystem, nachfolgend Power-and-Free-System genannt, ausgebildet und trans- portiert 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 diskontinu- ierlichen Materialflu .

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 1800-Drehung erfolgen kann.

Durch diese Drehung wird eine gleichmä ige Einwirkung der Strahlung ermöglicht, das zu einer günstigen Dosisverteilung im Bestrahlungsgut führt. Nach Durchlauf aller Bestrahlungspositionen wird der Transportwagen 1 durch das Material labyrinth nach au en transportiert, um 1800 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 Luft- schranke, bestehend aus einer Sender- und einer Empfän- gerdüse, welche durch einen Speiseluftdruck versorgt werden. Wird der Luftstrom zwischen Sender- und Empfän- gerdüse durch die Schalt fahnen 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 Schalt fahnen 8 beeinflu t 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 Schalt- klinke 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 Ganzmetallpneuma- tikzylinder 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 angeord- net.

Die Änderung der Fahrtrichtung der Transportwagen 1 er- folgt mit Weichen 16. Der prinzipielle Aufbau der Wei- chen ist in Fig. 4 dargestellt. Ein Ganzmetallpneuma- tikzylinder 6a, welcher baugleich ausgebildet ist mit dem Ganzmetallpneumatikzylinder 6 zur Betätigung der

Stopper 5, betätigt die Weichenzunge 14. Die Weichen- stellung wird mit Sensoren 9a überwacht, wobei die Sen- soren 9a Luft sensoren oder Magnet sensoren und baugleich wie die Sensoren 9 ausgebildet sein können.

Ein Transportwagen 1, der ohne Umladung mehrfach im Be- strahlungsraum um die Strahlenquellen laufen soll, wird durch entsprechende Weichenstellung nicht nach au en geführt, sondern direkt über den Umlauf geleitet. Wel- cher Transportwagen direkt umlaufen soll, wird von dem Steuerungsprogramm vorgegeben und über ein Erkennungs- system für die Transportwagen ausgelöst.

Die Produktdaten und die Sollbestrahlungsparameter wer- den zur Proze steuerung in mindestens einem Computer erfa t, welcher zur Datenübergabe und zum Datenaus- tausch mit mindestens einer speicherprogrammierbaren Steuerung der Anlage verbunden ist. Dieser Computer ist ein fester Bestandteil der Proze steuerung und dient ausschlie lich der Mensch-Maschine-Kommunikation mit- tels 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.ä.) zu versehen.

Die Ladegutsicherung soll während des Palettenumlaufes eine exakte Einhaltung der Palettenau enma e gewährleisten. Die Bestrahlungsanlage gemä dem vorliegenden Ausführungsbeispiel ist für eine Tagesleistung von max. 120 Paletten ausgelegt (max. 190 m3/Tag) . Voraussetzung für den Maximaldurchsatz ist die volle Beladung des Quellenkorbes, eine optimale Produktstruktur (Bestrahlungsparameter, Losgrö e) und eine exakte organisierte Logistik (Anlieferung,

Abholung) . Die hier beschriebene Palettenanlage hat eine maximale Jahreskapazität von ca. 50.000 m3.

Eingehende Paletten werden per LKW angeliefert, mit einem Gabelstapler entladen und direkt einer ersten Förderstrecke übergeben. Mit einer Sicherheits- lichtschranke 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 Bestrahlungsproze registriert. Die Palette kann nicht mehr zurückgestellt oder entnommen werden, ohne eine Störung im Proze zu verursachen.

Die Paletten werden von dem Palettenumsetzer an der letzten Station der zweiten Förderstrecke übernommen und zur Übergabestation mit Paletten-Wechsel station 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 schlie t 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 Material flu .

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 Umlaufvariante 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 1800 gedreht. Dies erfolgt einerseits durch die innere Drehvorrichtung 17, welche im vorliegenden Ausfüh- rungsbeispiel auf der Achse 19 der Flächenquelle 20 im Bestrahlungsraum 24 angeordnet ist, und andererseits durch die im Eingangsbereich zum Bestrahlungsraum 24 angeordnete äu ere Drehvorrichtung 18. Gemä dem vorliegenden Ausführungsbeispiel werden die Trans- portwagen 1 jeweils dreimal an jeder Längsseite der Flächenquelle 20 vorbeigeführt. Zur weiteren Erzielung einer gleichmä igen Bestrahlung aller Produkte ist die Paletten-Wechselstation 23 vorgesehen, an welcher bei- spielsweise 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-Wechsel station 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.

Gemä diesem Ausführungsbeispiel werden die Paletten in den Transportwagen 1 zuerst an der Au enseite 21b der Flächenquelle 20b entlang, danach zwischen den gegenüberliegenden Innenseiten 22a und 22b der Flächen- quellen 20a und 20b hindurch und abschlie end an der Au enseite 21a der Flächenquelle 20a entlang trans- portiert.

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 Bestrah- lungsgut 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 au erhalb 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 au erhalb des Wasserbeckens durch pneumatische Schranken, also Luftsensoren signalisiert. Dabei wird ein ständiger

Luftstrom durch eine Fahne am Quellenkorb 29 unterbrochen. Au erhalb 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 Quellen- korbes 29 am hydraulischen Hubsystem.

Die Au erbetriebsetzung 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 Aus- führungsbeispiele beschränkt. Vielmehr ist es möglich, durch Kombination der genannten Mittel und Merkmale weitere Ausführungsvarianten zu realisieren, ohne den Rahmen der Erfindung zu verlassen.