Sistema y procedimiento de irradiación de productos que son conducidos por un dispositivo de suministro de haz de electrones.

Un procedimiento para irradiar productos con un haz de electrones desde un dispositivo de suministro de hazde electrones (2),

en el que dicho dispositivo de suministro de haz de electrones (2) está dispuesto con relacióna un trayecto (20, 22, 24) que comprende un lado de entrada de recipiente (20), un lado de salida de recipienteopuesto (22) y un giro en U (24) alrededor del dispositivo de suministro de haz de electrones (2), estandocontenido cada uno de dichos productos en un recipiente (1) que se mueve a lo largo de dicho trayecto (20, 22,24) por dicho dispositivo de suministro de haz de electrones (2), comprendiendo dicho procedimiento las etapasde:

controlar dicho dispositivo de suministro de haz de electrones (2) para que cambie las posiciones de suministrodel haz en dicho trayecto cambiando la posición del de dicho dispositivo de suministro de haz de electrones deun lado al otro lado de dicho trayecto (20, 22, 24) para irradiar de este modo al menos dos localizacionesdiferentes, también denominadas zonas de irradiación, en lados opuestos (20, 22) de dicho trayecto, ysincronizar el cambio entre las posiciones de suministro del haz diferentes con la velocidad a la que seconducen los productos a lo largo del trayecto y la posición de producto de modo que el suministro del haz deelectrones esté sincronizado con la presencia de productos en el área de cobertura del haz,

en el que la etapa de sincronización del cambio entre posiciones de suministro del haz diferentes y la posición yvelocidad del producto es tal que después de que un producto haya pasado a través de la zona de irradiaciónen el lado de entrada de recipiente (20), se cambia la posición de suministro del haz y se irradia otro productoque acaba de entrar en la zona de irradiación en el lado de salida de recipiente (22); y tal que después de queel producto se haya irradiado en el lado de salida de recipiente (22), se cambia de nuevo la posición desuministro del haz y se irradia un producto que acaba de entrar en la zona de irradiación en el lado de entradade recipiente (20); y en el que las etapas de cambio del lado de entrada de recipiente (20) al lado de salida derecipiente (22) y de vuelta continúan para todos los productos que se van a irradiar.

Sistema y procedimiento de irradiación de productos que son conducidos por un dispositivo de suministro de haz de electrones Antecedentes de la invención 1. Campo de la invención La presente invención se refiere, en general, a sistemas transportadores, y en particular a sistemas transportadores usados para transportar productos por un dispositivo de suministro de haz de electrones (haz-e) . La invención también se refiere a procedimientos de irradiación de productos mientras son conducidos por un dispositivo de suministro de haz de electrones.

De acuerdo con la invención:

(a) los productos que van a ser irradiados son obligados a desplazarse por un trayecto que pasa a través de al menos dos posiciones diferentes de suministro de haces; y

(b) el haz de electrones se cambia entre las dos posiciones de suministro en sincronismo con el paso de productos por las respectivas posiciones de suministro de haces, de modo que, cuando un producto se ha irradiado en la primera posición, el haz cambia a la segunda posición y comienza a irradiar un segundo producto, eliminando de este modo la radiación del espacio entre los productos sin la necesidad de encender y apagar el haz.

2. Descripción de la técnica relacionada En aplicaciones industriales en las que se va a irradiar una gran conjunto de productos, es convencional colocar los productos que se van a irradiar en cajas o bandejas. Las cajas o bandejas se colocan, a continuación, sobre un transportador que las lleva a través del blindaje del sistema de suministro y dentro del área de irradiación.

El problema con dichos sistemas es que son ineficaces debido a que gran parte de la radiación del dispositivo de suministro de haz-e pasa entre las bandejas y, si las bandejas no están completamente llenas, dentro de los espacios vacíos en las cajas. Para compensar esta ineficacia, los fabricantes de haces-e han diseñado sencillamente sistemas cada vez más grandes con una potencia de haz muy alta. El coste de la aceleración de electrones para su uso en la irradiación de productos no es insignificante, y por tanto se podrían obtener ahorros considerables si los electrones se utilizaran de forma más eficaz.

Los sistemas de suministro de haz-e más ineficaces son los que tienen una anchura de barrido fija. En ese caso, toda el área entre los lados de los productos y los lados del haz de electrones se desperdicia, como se ilustra en la fig. 1.

Una solución parcial al problema de eficacia es ajustar la anchura del haz. Sin embargo, aunque el uso de haces ajustables permite que se reduzca la pérdida en una dirección transversal a la dirección del desplazamiento, los dispositivos de haces ajustables convencionales no compensan la pérdida de radiación para los espacios entre productos en la dirección del desplazamiento, como se ilustra en la fig. 2. Incluso si las bandejas sucesivas se tocan entre sí, la cantidad de espacio entre los productos aún podría de hasta de un 49 % de la longitud de las bandejas puesto que si un producto ocupa un 51 % o más de la longitud del recipiente, es imposible colocar dos de estos productos en el recipiente para llenar el espacio restante. Si las bandejas no se tocan, entonces, la cantidad de espacio desperdiciado será aún mayor. Como resultado, el control de la anchura del haz solo no puede resolver el problema de la pérdida de radiación para los espacios alrededor del producto.

También se pueden obtener reducciones adicionales en las pérdidas de radiación reduciendo los espacios entre productos. Sin embargo, la cantidad por la que se reducen los espacios en los sistemas de manejo de productos o de transporte actuales es limitada, al menos en los sistemas de manejo de productos actualmente disponibles, que básicamente son de dos tipos. El primer tipo de sistema de transporte convencional sencillamente no tiene en cuenta los recipientes de productos llenados parcialmente ni el espacio entre los recipientes de productos. La fig. 4 representa un transportador sencillo que se usa comúnmente, y en el que los recipientes de productos están unidos por una cadena. El espacio entre los recipientes es necesario para permitir que se manipulen las esquinas cuando la sucesión de bandejas realiza su recorrido a través de la protección de irradiación que rodea el área del haz. Como es evidente en la fig. 4, gran parte del haz se pierde entre los recipientes de productos, lo que es una desventaja significativa puesto que disminuye la eficacia global de la máquina.

Por otra parte, los tipos avanzados de transportadores convencionales superan el problema del espacio entre los recipientes de productos con mecanismos avanzados. La fig. 5 muestra un tipo de transportador avanzado actualmente disponible en el mercado, en el que se usa un mecanismo complejo para apilar los recipientes de productos próximos entre sí y conseguir por tanto un uso eficaz mayor del haz disponible. Después de que se hayan irradiado los productos, se separan los recipientes para permitir que se manipulen las esquinas en la protección de irradiación. Sin embargo, incluso el tipo de transportador avanzado no puede resolver el problema del haz perdido

debido a los recipientes de productos llenados incompletamente. No se conoce un transportador disponible en el mercado que compense esto.

Aparte de ajustar la anchura del haz y proporcionar disposiciones de transporte que minimicen el espacio ente productos, otra solución potencial al problema de la eficacia podría ser un encendido y apagado de un haz de anchura de barrido ajustable, de modo que se encienda el haz cuando el producto está dentro del área de cobertura del haz, y se apague cuando el producto está fuera del área de cobertura del haz. Aunque, en teoría, un sistema de este tipo podría dar como resultado la cobertura ilustrada en la fig. 3, el sistema tendría la desventaja inherente de que el dispositivo de suministro de haz de electrones tendría que esperar a que el producto llegara a la posición de suministro del haz antes de que se encendiera, lo que da como resultado una capacidad de producción baja.

Además de las limitaciones descritas anteriormente, el diseño de cualquier sistema transportador destinado a usarse en un entorno de radiación alto tal como un dispositivo de suministro de haz de electrones, y en particular sistemas que son relativamente complejos, debe tener en cuenta una variedad de limitaciones adicionales. Entro otras dificultades, la radiación alta excluye el uso de materiales magnéticos y materiales orgánicos tales como plásticos y lubricantes, que se encuentran en muchos componentes electrónicos y mecánicos de los sistemas transportadores usados en otros contextos, y además evita la colocación de componentes electrónicos, tales como sensores y circuitos integrados, en el área de suministro del haz, sin un blindaje sustancial. Además, la necesidad de proporcionar un blindaje para proteger a las personas y a los componentes electrónicos situados fuera del dispositivo de suministro de haz limita adicionalmente el tamaño y el número de componentes que se pueden incluir, puesto que cuanto mayor sea el dispositivo de suministro de haz, más blindaje se requerirá. Además, la radiación crea gas ozono, lo que presenta un peligro para los operadores, incrementando la conveniencia de fabricar el sistema lo más libre posible de mantenimiento. Finalmente, es crítico que en cualquier sistema transportador se mantenga una velocidad consistente de productos por el dispositivo de suministro de haz, y que no estén presentes sombras, para garantizar una irradiación uniforme de cada producto.

La patente de los Estados Unidos n.º 5.847.401 se refiere a un aparato para suministrar un haz de partículas cargadas a lo largo de dos trayectos de haz separados. El aparato de suministro de haz comprende una fuente de haz pulsado de partículas cargadas, un imán de conmutación y un medio de fuente de alimentación para aplicar selectivamente pulsos de corriente al imán de conmutación en relación temporal con cada uno de una pluralidad de pulsos de haz, y un generador con temporización maestro para sincronizar el acelerador y la fuente de alimentación.

Otro aparato de irradiación se divulga en el documento US 2.741.704 y en el documento WO99/40803.

Sumario de la invención En consecuencia, es un primer objetivo de la presente invención proporcionar un sistema para conducir productos por un dispositivo de suministro de haz de electrones, en el que el dispositivo de suministro de haz de electrones irradia sólo los productos, y no el espacio alrededor de los productos, en de manera sencilla y resistente.

Es un segundo objetivo de la invención proporcionar un sistema transportador de producto y suministro de haz que proporcione... [Seguir leyendo]

1. Un procedimiento para irradiar productos con un haz de electrones desde un dispositivo de suministro de haz de electrones (2) , en el que dicho dispositivo de suministro de haz de electrones (2) está dispuesto con relación a un trayecto (20, 22, 24) que comprende un lado de entrada de recipiente (20) , un lado de salida de recipiente opuesto (22) y un giro en U (24) alrededor del dispositivo de suministro de haz de electrones (2) , estando contenido cada uno de dichos productos en un recipiente (1) que se mueve a lo largo de dicho trayecto (20, 22, 24) por dicho dispositivo de suministro de haz de electrones (2) , comprendiendo dicho procedimiento las etapas de:

controlar dicho dispositivo de suministro de haz de electrones (2) para que cambie las posiciones de suministro del haz en dicho trayecto cambiando la posición del de dicho dispositivo de suministro de haz de electrones de un lado al otro lado de dicho trayecto (20, 22, 24) para irradiar de este modo al menos dos localizaciones diferentes, también denominadas zonas de irradiación, en lados opuestos (20, 22) de dicho trayecto, y

sincronizar el cambio entre las posiciones de suministro del haz diferentes con la velocidad a la que se conducen los productos a lo largo del trayecto y la posición de producto de modo que el suministro del haz de electrones esté sincronizado con la presencia de productos en el área de cobertura del haz,

en el que la etapa de sincronización del cambio entre posiciones de suministro del haz diferentes y la posición y velocidad del producto es tal que después de que un producto haya pasado a través de la zona de irradiación en el lado de entrada de recipiente (20) , se cambia la posición de suministro del haz y se irradia otro producto que acaba de entrar en la zona de irradiación en el lado de salida de recipiente (22) ; y tal que después de que el producto se haya irradiado en el lado de salida de recipiente (22) , se cambia de nuevo la posición de suministro del haz y se irradia un producto que acaba de entrar en la zona de irradiación en el lado de entrada de recipiente (20) ; y en el que las etapas de cambio del lado de entrada de recipiente (20) al lado de salida de recipiente (22) y de vuelta continúan para todos los productos que se van a irradiar.

2. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que se irradian partes predeterminadas de los productos en el lado de entrada de recipiente (20) y se irradian otras partes en el lado de salida de recipiente (22) .

3. Un procedimiento de acuerdo con la reivindicación 1, en el que la etapa de sincronización de la posición y velocidad del producto con el cambio de las posiciones de suministro del haz de electrones se realiza por un medio mecánico ajustable que acelera y ralentiza dichos recipientes (1) que contienen dichos productos.

4. Un sistema para irradiar productos con un haz de electrones desde un dispositivo de suministro de haz de electrones (2) , en el que dicho sistema comprende:

dicho dispositivo de suministro de haz de electrones (2) para su disposición con relación a un trayecto (20, 22, 24) que comprende un lado de entrada de recipiente (20) , un lado de salida de recipiente opuesto (22) y un giro en U (24) alrededor del dispositivo de suministro de haz de electrones, estando contenido cada uno de dichos productos en un recipiente (1) que se mueve a lo largo de dicho trayecto (20, 22, 24) por dicho dispositivo de suministro de haz de electrones (2) ,

un controlador (10) configurado para controlar dicho dispositivo de suministro de haz de electrones (2) para que cambie las posiciones de suministro del haz en dicho trayecto cambiando la posición del de dicho dispositivo de suministro de haz de electrones de un lado al otro lado de dicho trayecto (20, 22, 24) para irradiar de este modo al menos dos localizaciones diferentes, también denominadas zonas de irradiación, en lados opuestos (20, 22) de dicho trayecto, y

medios de sincronización que incluyen un controlador de velocidad (12) , configurado para sincronizar el cambio entre las posiciones de suministro del haz diferentes con la velocidad a la que se conducen los productos a lo largo del trayecto y la posición de producto de modo que el suministro del haz de electrones esté sincronizado 45 con la presencia de productos en el área de cobertura del haz,

en el que los medios de sincronización está configurado de modo que, después de que un producto haya pasado a través de la zona de irradiación en el lado de entrada de recipiente (20) , se ajusta el controlador (10) para cambiar la posición de suministro del haz e irradiar otro producto que acaba de entrar en la zona de irradiación en el lado de salida de recipiente (22) ; y de modo que después de que el producto se haya irradiado 50 en el lado de salida de recipiente (22) , se ajusta el controlador (10) para cambiar de posición de nuevo y se irradia un producto que acaba de entrar en la zona de irradiación en el lado de entrada de recipiente (20) ; y en el que el cambio del lado de entrada de recipiente (20) al lado de salida de recipiente (22) y de vuelta continúa para todos los productos que se van a irradiar.

5. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 4, en el que dicho sistema está configurado para irradiar partes 55 predeterminadas de los productos en el lado de entrada de recipiente (20) y otras partes en el lado de salida de recipiente (22) .

6. Un sistema de acuerdo con la reivindicación 4, en el que el medio de sincronización incluye un medio mecánico ajustable que acelera y ralentiza dichos recipientes que contienen dicho productos.