DE20120720U1

DE20120720U1 - UV-Bestrahlungssystem zum Bestrahlen von Objekten in CO2 in einem quasi-kontinuierlichen Prozess

Info

Publication number: DE20120720U1
Application number: DE20120720U
Authority: DE
Original assignee: HOENLE AG DR
Current assignee: HOENLE AG DR
Priority date: 2001-12-21
Filing date: 2001-12-21
Publication date: 2003-03-06
Anticipated expiration: 2011-12-22

Description

UV-Bestrahlungssystem zum Bestrahlen von Objekten in CO₂ in einem quasikontinuierlichen Prozess

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Bestrahlungsvorrichtung zum Bestrahlen von Objekten mit ultravioletter (UV-Strahlung).

Bestrahlungsvorrichtungen zum Bestrahlen von Objekten mit UV-Strahlung sind in verschiedenen Variatonen bekannt. Grundsätzlich werden durch diese Bestrahlungssysteme mittels der UV-Strahlung Klebstoffe, Lacke, Kunststoffe, Farben usw. getrocknet und/oder ausgehärtet. Dieses Trocknen und Aushärten erfolgt beispielsweise an Objekten wie Compact Discs (CDs), Digital Versatile Discs (DVDs) usw., aber auch an Klebstoffen mittels derer kleine und kleinste elektronische Bauteile innerhalb der elektronischen Geräte verklebt werden. Weiterhin wird die UV-Strahlung zum Aushärten bzw. Trocknen von Oberflächen, Lacken, Kunststoffen usw. in der Druckindustrie, Automobilindustrie, Kunststoff fertigung usw. angewendet.

Allen geschilderten Anwendung ist gemeinsam, dass die bestrahlten Objekte bzw. Oberflächen, durch die von der UV-Strahlung ausgelösten fotochemischen Reaktionen abhängig von der Strahlungsenergie getrocknet bzw. ausgehärtet werden. Problematisch ist hierbei, dass der in der Atmosphäre enthaltene Sauerstoff in dem bestrahlten Lack und/oder Klebstoffsystem in Konkurrenzreaktion mit der Vernetzung reagiert, die durch im Lack und/oder Klebstoffsystem enthaltene Fotoinitiatoren verursacht wird. Genauer gesagt, reagiert der Sauerstoff mit den Fotoinitiatoren-Radikalen bzw. den Doppelbindungen der Bindemittel/Monomere der bestrahlten Oberfläche. Hierdurch verzögert sich die Vernetzung bzw. Aushärtung. Üblicherweise wird daher versucht, dieses Problem durch den Einsatz höherer Konzentrationen an Fotoinitiatoren und/oder einer höheren UV-Strahlungsdosis zu lösen. Nachteilig ist hierbei, dass sich die Produktionsgeschwindigkeit in Folge der längeren Trocknung bzw. Aushärtung verringert, dass durch die höhere Energie und/oder höhere Fotoinitiatoren-Konzentration die Verfahrenskosten erhöht werden und eine erhöhte Geruchsbildung durch die erhöhte Fotoinitiatoren-Konzentration und den Restmonomergehalt auftritt.

Diese Nachteile werden im Stand der Technik wie zum Beispiel der WO 00/14468, durch eine Vernetzung, d.h. UV-Bestrahlung, in einer inerten Atmosphäre mit Stickstoff zu verringern versucht. Dabei wird das zu bestrahlende Objekt bzw. die zu bestrahlende Oberfläche während der UV-Bestrahlung mit Stickstoff umspült bzw. in eine Stickstoff-Atmosphäre gebracht. Auch die Verwendung von Stickstoff hat jedoch

·.· .··· ·..· ·· ··· ···· &igr;· · ·.·· .· ·· TAdblage\p\gbm\2e000\26132\de-_\26132uu0.doc

• t · · · »ft

große Nachteile. Einerseits ist das spezifische Gewicht von Stickstoff kleiner als das spezifische Gewicht von Luft, d.h. der Stickstoff ist sehr flüssig, wodurch ein sehr großer Verbrauch an Stickstoff entsteht. Falls der hohe Verbrauch an Stickstoff beschränkt werden soll, ist ein hoher konstruktiver Aufwand für die Abdichtung der inerten Atmosphäre notwendig. Insbesondere jedoch hat Stickstoff als inertes Gas bei der Aushärtung bzw. Trocknung von Objekten unter UV-Strahlung den Nachteil, dass ein hoher Reinheitsgrad an Sauerstoff im Stickstoff erreicht und aufrecht erhalten werden muss, da bereits bei einem sehr geringen Rest-Sauerstoffgehalt im ppm-Bereich die erwünschten Vorteile der schnellen und effizienten Trocknung bzw. Aushärtung nicht mehr gegeben sind.

Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, ein Bestrahlungssystem zum Bestrahlen von Objekten mit ultravioletter (UV) Strahlung bereit zu stellen, das eine zumindest quasi-kontinuierliche oder kontinuierliche UV-Bestrahlung von Objekten in einer möglichst guten inerten Atmosphäre und bei gleichzeitig geringem konstruktiven Aufwand in einem ständigen Prozess ermöglicht.

Die obige Aufgabe wird durch ein Bestrahlungssystem zum Bestrahlen von Objekten mit UV-Strahlung gemäß Anspruch 1 gelöst. Das erfindungsgemäße Bestrahlungssytem umfasst eine UV-Bestrahlungseinrichtung zum Bereitstellen und Bestrahlen von Objekten mit UV-Strahlung, eine Transportvorrichtung zum Transportieren des oder der zu bestrahlenden Objekte zu und weg von der UV-Bestrahlungsvorrichtung, wobei eine Beladepostition zum Beladen der Transportvorrichtung mit zu bestrahlenden Objekten und eine Entladeposition zum Entladen von bestrahlten Objekten von der Transportvorrichtung vorgesehen sind, und eine Inertisierungskammer für das oder die zu bestrahlenden Objekte, wobei die Inertisierungskammer zumindest während der UV-Bestrahlung des oder der Objekte durch die UV-Bestrahlungseinrichtung mit gasförmigem Kohlendioxid (CO₂) gefüllt ist.

Die Verwendung von gasförmigem CO₂ zur Herstellung der inerten Atmosphäre bei der UV-Bestrahlung ist besonders vorteilhaft, da gasförmiges CO₂ schwerer ist als Luft, d.h. es ist weniger flüchtig, wodurch sich ein entsprechend wesentlich geringerer Verbrauch und entsprechend geringere Kosten ergeben. Weiterhin kann im Vergleich zum bekannten Stickstoff durch die Verwendung vom gasförmigen CO₂ eine vergleichbare Qualität bei der Aushärtung bzw. beim Trocknen und insbesondere Behandlungsgeschwindigkeit auch bei höheren Sauerstoff-Konzentrationen im CO₂ von ca. 0,1 - 10% erreicht werden. Das bedeutet, dass selbst bei einem einfachen konstruktiven Aufwand eine hohe Güte und Geschwindigkeit bei der UV-Bestrahlung

erreicht werden kann. Durch das höhere spezifische Gewicht von gasförmigem CO₂ im Vergleich zu Luft ergibt sich weiterhin eine bessere Trennbarkeit, d.h. bessere inerte Bedingungen können mit relativ geringem konstruktiven Aufwand erreicht werden.

Das erfindungsgemäße Bestrahlungssystem ermöglicht durch die Transportvorrichtung eine quasi-kontinuierliche oder kontinuierliche Bewegung der zu bestrahlenden Objekte vorbei bzw. entlang der UV-Bestrahlungseinrichtung. An der Beladeposition werden ständig diskontinuierlich oder kontinuierlich zu bestrahlende Objekte auf die Transportvorrichtung geladen, durch diese an der UV-Bestrahlungseinrichtung vorbei transportiert und an der Entladeposition nach erfolgter UV-Bestrahlung wieder entladen. Dabei befinden sich die zu bestrahlenden Objekte während der UV-Bestrahlung in der mit gasförmigem CO₂ gefüllten Inertisierungskammer. Das erfindungsgemäße Bestrahlungssystem ermöglicht daher eine effiziente und dabei gleichzeitig konstruktiv einfache UV-Bestrahlung von Objekten in einer sehr guten inerten Atmosphäre. Besonders geeignet ist das erfindungsgemäße Bestrahlungssystem daher für die UV-Bestrahlung von kleineren Objekten bzw. Massenartikeln, die nur für eine relativ kurze Zeit von ca. einigen Sekunden bis zu einer Minute lang bestrahlt werden müssen. Andererseits ermöglicht das erfindungsgemäße Bestrahlungssystem jedoch auch das automatisierte Bestrahlen von größeren Objekten auf vollständig automatisierte Art und Weise.

Vorteilhafter Weise gibt die UV-Bestrahlungseinrichtung die UV-Strahlung nach unten ab und die Transportvorrichtung transportiert das oder die zu bestrahlenden Objekte unter der UV-Bestrahlungseinrichtung hindurch. Hierdurch ist der konstruktive Aufwand für die Inertisierungskammer relativ gering, da diese nach oben offen ausgestaltet sein kann, um die UV-Strahlung auf die zu bestrahlende Objekte fallen zu lassen. Gleichzeitig bleibt jedoch das gasförmige CO₂ aufgrund seines im Vergleich zu Luft höheren spezifischen Gewichtes in der Inertisierungskammer.

Vorteilhafterweise transportiert die Transportvorrichtung das oder die zu bestrahlende Objekte kontinuierlich an der UV-Bestrahlungseinrichtung vorbei. Hierdurch kann die Transportvorrichtung als kontinuierliche Transportvorrichtung, beispielsweise mit einem Endlos-Band oder dergleichen, ausgestaltet sein. Die Transportgeschwindigkeit wird dabei auf die notwendige Bestrahlungszeit der Objekte eingestellt. Alternativ hierzu kann ein quasi-kontinuierlicher oder diskontinuierlicher Ablauf erfolgen. Beispielsweise kann die Transportvorrichtung beim gleichzeitig erfolgenden Beladen und Entladen der zu bestrahlenden Objekte auf die Transportvorrichtung kurz anhalten. Gleichzeitig könnte auch die Bestrahlung des oder der jeweiligen Objekte

erfolgen, so dass jeweils drei zu bestrahlende Objekte bzw. drei Gruppen von zu bestrahlenden Objekten gleichzeitig beladen, bestrahlt und entladen werden.

Gemäß einer ersten vorteilhaften Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung weist die Transportvorrichtung eine Anzahl von Objektenträgern jeweils zum Tragen von einem oder mehreren zu bestrahlenden Objekten auf, die jeweils von einem eine Inertisierungskammer bildenden Gehäuse zum Aufnehmen des gasförmigen CO₂ umgeben sind. Diese Ausgestaltung bietet sich beispielsweise bei relativ kleinen zu bestrahlenden Objekten an. Die Gehäuse werden jeweils vor der UV-Bestrahlung mit gasförmigem CO₂ gefüllt und hinterher wieder entleert. Hierzu ist vorteilhafterweise eine Zuführeinrichtung zum Zuführen von gasförmigem CO₂ in das jeweilige Gehäuse und eine Entleerungsposition vorgesehen, an der das gasförmige CO₂ nach der UV-Bestrahlung des oder der Objekte aus dem Gehäuse entleert wird. Hierbei ist vorteilhafterweise an der Entleerungsposition eine Sammelvorrichtung zum Auffangen und Sammeln des aus den Gehäusen entleerten gasförmigen CO₂ vorgesehen.

Weiterhin weist vorteilhafterweise jedes Gehäuse einen Sensor zum Erfassen des Sauerstoffgehaltes im eingefüllten gasförmigem CO₂ auf. Hierdurch kann bei Überschreiten eines voreingestellten Schwellenwertes, z.B. 10%, von Sauerstoff im gasförmigem CO₂, dem Bedienpersonal ein Alarmsignal ausgegeben werden, das dem Bedienpersonal anzeigt, dass der Sauerstoffgehalt überschritten und die Qualität der UV-Bestrahlung nicht ausreichend ist. Vorteilhafterweise sind die Innenseiten jedes Gehäuses mit hochreflektierendem Material zum Reflektieren der UV-Strahlung versehen, so dass auch 3-dimensionale Objekte gut und effizient bestrahlt werden können.

Vorteilhafterweise ist ein Schutzgehäuse zum Schutz vor Austreten der UV-Strahlung vorgesehen, das die UV-Bestrahlungseinrichtung zumindest teilweise umgibt und eine Eintritts- und eine Austrittsöffnung für die Gehäuse mit dem oder den zu bestrahlenden Objekten aufweist. Insbesondere wenn die UV-Bestrahlungseinrichtung im Vergleich zu den Objekten und den Gehäusen relativ groß ist, besteht die Gefahr, dass in den Zwischenräumen zwischen aufeinander folgenden Gehäusen und seitlich von den Gehäusen UV-Strahlung austritt und das Bedienpersonal schädigt. Das Schutzgehäuse umgibt den kritischen Bereich und schützt das Bedienpersonal vor der schädlichen Strahlung.

In einer zweiten vorteilhaften Ausgestaltung weist die Transportvorrichtung zumindest einen Objektträger zum Tragen von einem oder mehreren zu bestrahlenden

Objekten auf und ist in einem eine Inertisierungskammer bildenden Gehäuse mit gasförmigem CO₂ angeordnet. Bei dieser Ausgestaltung ist die gesamte Transportvorrichtung in die Inertisierungskammer eingetaucht und die auf der Transportvorrichtung befindlichen zu bestrahlenden Objekte befinden sich während der gesamten Transportzeit in gasförmigem CO₂. Diese Ausgestaltung des erfindungsgemäßen Bestrahlungssystems ist insbesondere für die Bestrahlung von größeren Objekten vorteilhaft.

Vorteilhafterweise ist bei dieser Ausgestaltung eine Zuführeinrichtung zum Zuführen von zu bestrahlenden Objekten zu der Transportvorrichtung vorgesehen, wobei die Zuführvorrichtung in einer mit gasförmigem CO₂ gefüllten Vorkammer zur Inertisierungskammer angeordnet ist. Durch die Trennung zwischen Vorkammer und Inertisierungskammer wird sichergestellt, dass ein möglichst geringer Sauerstoffgehalt im gasförmigen CO₂ in der Inertisierungskammer vorhanden ist. Das oder die zu bestrahlenden Objekte werden in der Vorkammer auf die Zuführvorrichtung gebracht, worauf hin sie von der Zuführvorrichtung an die Transportvorrichtung übergeben werden. Vorteilhafterweise ist die Vorkammer hierbei von der Inertisierungskammer durch eine Trennwand abgeteilt, die zum Durchführen des oder der zu bestrahlenden Objekte zumindest teilweise geöffnet werden kann. Hierdurch wird ein sehr geringer Sauerstoffgehalt im gasförmigen CO₂ in der Inertisierungskammer erreicht. Beim Übergeben eines zu bestrahlenden Objektes auf die Zuführvorrichtung mitgeschleppter Sauerstoff bleibt in der Vorkammer.

Vorteilhafterweise ist eine Entladevorrichtung zum Entladen von bestrahlten Objekten von der Transportvorrichtung vorgesehen, wobei die Entladevorrichtung in einer mit gasförmigem CO₂ gefüllten Nachkammer zur Inertisierungskammer angeordnet ist.

Hierdurch wird ebenfalls sichergestellt, dass ggf. durch Verwirbelung oder dergleichen beim Entnehmen der bestrahlten Objekte eingeschleppter Sauerstoff nicht in das CO₂ der Inertisierungskammer gelangt. Vorteilhafterweise ist hierbei die Nachkammer von der Inertisierungskammer durch eine Trennwand abgeteilt, die zum Durchfördern von bestrahlten Objekten zumindest teilweise geöffnet werden kann.

Auch hier wird die Trennwand nur dann geöffnet, wenn ein oder mehrere bestrahlte Objekte von der Inertisierungskammer in die Nachkammer transportiert werden, um den Sauerstoffgehalt in der Inertisierungskammer möglichst gering zu halten.

Die vorliegende Erfindung wird im Folgenden anhand bevorzugter Ausführungsbeispiele in Bezug auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert, in denen

Fig. 1 eine schematische Querschnittsansicht eines ersten Ausführungsbeispieles eines erfindungsgemäßen Bestrahlungssystems, und

Fig. 2 eine schematische Querschnittsansicht eines zweiten Ausführungsbeispiels eines erfindungsgemäßen Bestrahlungssystems zeigen

Fig. 1 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bestrahlungssystems 1 zum Bestrahlen von Objekten mit ultravioletter Strahlung (UV-Strahlung). Das in Fig. 1 im schematischen Querschnitt gezeigte Bestrahlungssystem 1 ist insbesondere zur Bestrahlung kleinerer Objekte geeignet.

Das Bestrahlungssystem 1 umfaßt eine UV-Bestrahlungseinrichtung 2 zum Bereitstellen und Bestrahlen von Objekten mit UV-Strahlung. Die UV-Bestrahlungseinrichtung 2 umfaßt ein Gehäuse 3, in dem eine oder mehrere UV-Lampen (nicht gezeigt) angeordnet sind. Die von den UV-Lampen erzeugte UV-Strahlung wird direkt und mittels die UV-Lampen teilweise umgebenden Reflektoren nach unten durch eine Strahlungsöffnung 7 abgegeben. Weiterhin umfaßt die UV-Bestrahlungseinrichtung 2 Kühlmittelleitungen bzw. elektrische Anschlüsse 4, Kühleinrichtungen 5 für Luftkühlung sowie eine Halterung 6, mit der sie stationär oder verfahrbar gehalten ist.

Der Typ der verwendeten UV-Bestrahlungseinrichtung 2 hängt von den zu bestrahlenden Objekten und der beabsichtigten Anwendung ab, es kann jede Art bekannter oder speziell für diesen Zweck konstruierter UV-Bestrahlungseinrichtungen 2 verwendet werden.

Unterhalb der UV-Bestrahlungseinrichtung 2 ist eine Transportvorrichtung 8 zum Transportieren des oder der zu bestrahlende Objekte 12 zu, entlang und weg von der Strahlungsöffnung 7 der UV-Bestrahlungseinrichtung 2 vorgesehen. Im ersten Ausführungsbeispiel umfasst die Transportvorrichtung 8 ein Endlosband 9, das um zwei von einander beabstandete Rollen 10 läuft. Auf dem Endlosband 9 der Transportvorrichtung 8 sind Objektträger 11 in z.B. regelmäßigen Abstanden 11 aufgebracht, die jeweils eine Trägerplatte zum Aufnehmen und Tragen eines Objektes 12 umfassen. Im dargestellten Beispiel sind die Objekte 12 im Querschnitt flache Gegenstände, können aber auch jede andere beliebige Form annehmen.

Der Abstand der beiden Rollen 10 ist größer als der Durchmesser der Strahlungsöffnung 7, so dass auf der einen Seite der UV-Bestrahlungseinrichtung 2 (in der dargestellten Figur rechts) eine Beladeposition 13 zum Beladen der

Objektträger 11 mit Objekten 12, und auf der anderen Seite der UV-Bestrahlungseinrichtung 2 (in der dargestellten Figur links) eine Entladeposition 14 zum Entladen bestrahlter Objekte 12 von den Objektträgern 11 gebildet ist. Das Beladen und Entladen kann manuell oder automatisiert mittels entsprechender Maschinen bzw. Roboter erfolgen.

Jeder Objektträger 11 ist von einem Gehäuse 16 umgeben. Zwischen der Beladeposition 13 und der UV-Bestrahlungseinrichtung 2 ist eine Zuführeinrichtung 15 zum Zuführen von gasförmigem CO₂ in Inertisierungskammern, die jeweils durch die Gehäuse 16 gebildet sind. Im einfachsten Fall besteht ein Gehäuse 16 aus runden oder eckigen Seitenwänden, die die Objektträger 11 umgeben und mit dem Transportband 9 dergestalt verbunden sind, dass das gasförmige CO₂ nicht entweichen kann. Die Oberseite des Gehäuses 16 ist vorzugsweise offen, insbesondere wenn die Befüllung mit gasförmigem CO₂ kontinuierlich, d.h. während der Bewegung des Endlosbandes 9 erfolgen soll. Durch das im Vergleich zu Luft höhere spezifische Gewicht des gasförmigen CO₂ bleibt dieses in der durch das Gehäuse 16 gebildeten Inertisierungskammer. Es ist von Vorteil, die Gehäuse 16 möglichst hoch oder sogar vollständig mit gasförmigem CO₂ zu befüllen, da die Sauerstoff-Konzentration mit zunehmendem Abstand von der Oberfläche sinkt und die Güte der Trocknung bzw. Aushärtung der Objekte 12 höher ist. Vorteilhafterweise ist jeder Behälter mit einem Sensor zum Messen des Sauerstoffgehaltes im CO₂ vorgesehen, z.B. auf Höhe der zu bestrahlenden Objekte 12.

Die mit gasförmigem CO₂ gefüllten Behälter 16 werden nach der Befüllung entlang der Strahlungsöffnung 7 bewegt und dabei durch die von der UV-Bestrahlungseinrichtung 2 bereitgestellte UV-Strahlung bestrahlt. Die Strahlungsöffnung 7 kann luftdicht durch UV-durchlässiges Material, wie z.B. Glas, Quarz usw. verschlossen sein, um Verwirbelungen durch die Lüftung/Kühlung der UV-Bestrahlungsvorrichtung zu vermeiden. Nach erfolgter Bestrahlung werden die bestrahlten Objekte 12 an der Entnahmeposition 14 aus den Behältern 16 entnommen.

Zur Verbesserung des Schutzes des Bedienpersonals kann ein UV-Schutz 20 in Form eines den unteren Teil der UV-Bestrahlungseinrichtung 2 und den oberen Teil der Transportvorrichtung 8 umgebenden Gehäuses vorgesehen sein, das beispielsweise aus Metall oder einem anderen UV-undurchlässigem Material besteht. Auf der Seite der Beladeposition 13 weist der UV-Schutz 20 eine Einfahröffnung auf, durch die die mit Objekten 12 beladenen Behälter 16 wie in einen Tunnel einfahren. Im UV-Schutz 20 werden die Behälter 16 dann durch die Zuführeinrichtung 15 mit gasförmigem

CO₂ gefüllt. Auf der Entladeseite ist entsprechend eine Ausfahröffnung vorgesehen. Die Einfahr- und Ausfahröffnung können mit Dichtungen, z.B. aus Gummi, versehen sein.

Die Innenseiten der Behälter 16 sowie die Oberseiten der Objektträger und des Gehäusebodens sind vorteilhafterweise mit hochreflektierendem Material, wie z.B. hochreinem Aluminium versehen, um einfallende UV-Strahlung auch von der Seite und von unten auf das jeweils zu bestrahlende Objekt 12 einzustrahlen. Hierdurch wird die Bestrahlung auch 3-dimensionaler Objekte 12 möglich.

Nach der Entladeposition 14 laufen die Objektträger 11 mit dem sie umgebenden Gehäuse 16 die entsprechende Rolle 10 und werden nach unten gekippt. Dabei fließt das gasförmige CO₂ in eine entsprechend unterhalb der Transportvorrichtung vorgesehenes Sammelbecken 18. Das gesammelte gasförmige CO₂ kann nach entsprechender Reinigung wieder verwendet und der Zuführeinrichtung 15 wieder zugeführt werden.

In Fig. 2 ist ein zweites Ausführungsbeispiel eines erfindungsgemäßen Bestrahlungssystems 21 dargestellt. Die schematische Querschnittsansicht zeigt das Bestrahlungssystem 21 mit einer UV-Bestrahlungseinrichtung 22, die aus zwei UV-Lampen 23 besteht. Jede UV-Lampe 23 ist oben von einem Reflektor 24 umgeben, so dass die UV-Strahlung nach unten durch eine jeweilige Strahlungsöffnung 25 auf die zu bestrahlenden Objekte fällt.

Die UV-Lampen 23 und die Reflektoren 24 sind in den entsprechenden Gehäusen angeordnet. Weiterhin umfaßt die UV-Bestrahlungseinrichtung 22 alle notwendigen Anschlüsse für Kühlmittel, elektrische Leitungen, Halterungen usw. Die UV-Bestrahlungsöffnungen 25 können durch entsprechend UV-durchlässiges Material, wie z.B. Glas, Quarz usw. luftdicht verschlossen sein, um Verwirbelungen im CO₂ durch die Lüftung/Kühlung der UV-Lampen zu vermeiden.

Unterhalb der UV-Bestrahlungseinrichtung 22 ist eine Transportvorrichtung 27 angeordnet, die zu bestrahlende Objekte 30 zur UV-Bestrahlungseinrichtung 22 entlang der Strahlungsöffnung 25 und weg von UV-Bestrahlungseinrichtung 22 transportiert. Die Transporteinrichtung 27 besteht im gezeigten Beispiel aus einem Endlosband 28, das um zwei voneinander beabstandete Rollen 29 läuft.

Im Unterschied zu dem in Fig. 1 gezeigten Ausführungsbeispiel ist die Transportvorrichtung 27 im zweiten Ausführungsbeispiel vollständig in eine mit

gasförmigem CO₂ gefüllte Inertisierungskammer 31 eingetaucht. Im dargestellten Beispiel ist die Inertisierungskammer 31 als mittlere Kammer zwischen einer Vorkammer 33 und einer Nachkammer 34 einer Wanne 32 gebildet, die vollständig mit gasförmigen CO₂ gefüllt ist.
5

In der Vorkammer 33 befindet sich eine Zuführvorrichtung 47, über die zu bestrahlende Objekte 30 zur Transportvorrichtung 27 zugeführt werden. In der Nachkammer 34 befindet sich eine Entladevorrichtung 50, die bestrahlte Objekte 30 von der Transportvorrichtung 27 übernimmt. Die Zuführvorrichtung 47 umfaßt ein Endlosband 49, das um beabstandete Rollen 48 läuft. Die Zuführvorrichtung 47 ist auf gleicher Höhe angeordnet, wie die Transportvorrichtung 27, so dass zu bestrahlende Objekte 30 einfach und sicher übergeben werden. Die Vorkammer 33 ist mit einem Deckel 39 verschlossen, der aufklappbar ist, um zu bestrahlende Objekte 30 auf die Zuführvorrichtung 47 zu legen (Beladeposition 41). Dies kann entweder manuell oder maschinell durch entsprechende Maschinen bzw. Roboter erfolgen. Die Vorkammer 33 und die Inertisierungskammer 31 sind durch eine Trennwand 35, 37 voneinander abgeteilt. Der obere Teil 37 der Trennwand ist nach oben beweglich, um eine Öffnung 43 freizugeben, die eine Beladepostion definiert, an der zu bestrahlende Objekte 30 von der Zuführvorrichtung 45 an die Transportvorrichtung 27 übergeben werden. Die Trennung zwischen Vorkammer 33 und Inertisierungskammer 31 verhindert den Übertritt von Sauerstoff in die Inertisierungskammer 31, der beim Beladen der Zuführvorrichtung 47 mit zu bestrahlenden Objekten 30 in das gasförmige CO₂ eingeschleppt wird.

In ähnlicher Weise ist die Nachkammer 34 von der Inertisierungskammer 31 durch eine Trennwand 36, 38 abgeteilt, deren oberer Teil 38 nach oben bewegbar ist, um eine Öffnung 47 freizugeben, die eine Entladeposition definiert, an der bestrahlte Objekte 30 von der Transportvorrichtung 27 auf die Entladevorrichtung 50 übergeben werden. Die in Ladevorrichtung 50 ist im dargestellten Beispiel als Hebevorrichtung ausgebildet, die sich bei der Übergabe eines bestrahlten Objektes 30 auf gleicher Höhe mit der Transportvorrichtung 27 befindet, jedoch nach oben verfahrbar ist, um ein Objekt 30 aus der Nachkammer 34 hinaus zu fahren, damit diese entnommen werden kann (Entladeposition 42). Die Entnahme kann entweder manuell oder maschinell, z.B. durch entsprechende Maschinen bzw. Roboter erfolgen.

Am Boden der Wanne 32, beispielsweise am Boden der Inertisierungskammer 31 ist eine Zuführeinrichtung 45 zum Zuführen von frischen gasförmigem CO₂ vorgesehen. Weiterhin ist auf der Oberseite der Inertisierungskammer 31 in der Nähe der UV-Bestrahlungseinrichtung 22 ein Sauerstoff-Sensor 46 vorgesehen, der Sauerstoffgehalt

im gasförmigem CO₂ mißt. Bei Überschreiten eines bestimmten Schwellenwertes, beispielsweise 10% Sauerstoff im CO₂, kann automatisch die Zufuhr von frischem gasförmigen CO₂ über die Zuführeinrichtung 45 veranlaßt werden. Gleichzeitig kann ein entsprechendes Alarmsignal ausgegeben werden, um die Bestrahlung beispielsweise temporär zu stoppen, bis ein zufriedenstellender Sauerstoffgehalt unterhalb des Schwellenwertes erreicht ist.

Die Wanne 32 ist in dem dargestellten Beispiel vollständig geschlossen, da die Deckel 39 und 40 der Vorkammer 33 bzw. der Nachkammer 34 nur während dem Beladen und Entladen von Objekten 30 kurz geöffnet werden. Die Inertisierungskammer 31 ist durch eine Deckelplatte 26 verschlossen, die lediglich Strahlungsöffnungen 25 für die UV-Strahlung freigibt. Die Strahlungsöffnungen 25 können aber auch durch entsprechend UV-durchlässiges Material, wie z.B. Glas, Quarz usw. verschlossen sein. Weiterhin sind die Innenseiten der Inertisierungskammer 31, d. h. die Innenseiten der Trennwände 35, 37 und 36, 38 sowie der Boden der Inertisierungskammer und vorteilhafterweise auch die Oberseite des Endlosbandes 28 mit hochreflektierendem Material bedeckt. Das hochreflektierende Material, z. B. hochreines Aluminium, reflektiert die UV-Strahlung und ermöglicht somit die effiziente Bestrahlung auch 3-dimensionaler Objekte 30.

«ff · **

Claims

1. Bestrahlungssystem (1; 21) zum Bestrahlen von Objekten mit ultravioletter (UV) Strahlung, mit
einer UV-Bestrahlungseinrichtung (2; 22) zum Bereitstellen und Bestrahlen von Objekten mit UV-Strahlung,
einer Transportvorrichtung (8; 27) zum Transportieren des oder der zu bestrahlenden Objekte zu und weg von der UV-Bestrahlungsvorrichtung, wobei eine Beladeposition (13; 43) zum Beladen der Transportvorrichtung mit zu bestrahlenden Objekten und eine Entladeposition (16; 44) zum Entladen von bestrahlten Objekten von der Transportvorrichtung vorgesehen sind, und
einer Inertisierungskammer für das oder die zu bestrahlenden Objekte, wobei die Inertisierungskammer zumindest während der UV-Bestrahlung des oder der Objekte durch die UV-Bestrahlungseinrichtung mit gasförmigem Kohlendioxid (CO₂) gefüllt ist.

2. Bestrahlungssystem (1; 21) zum Bestrahlen von Objekten mit UV-Strahlung gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die UV-Bestrahlungseinrichtung (2; 22) die UV-Strahlung nach unten abgibt und die Transportvorrichtung das oder die zu bestrahlenden Objekte unter der UV- Bestrahlungseinrichtung hindurch transportiert.

3. Bestrahlungssystem (1; 21) zum Bestrahlen von Objekten mit UV-Strahlung gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportvorrichtung (8; 27) das oder die zu bestrahlenden Objekte kontinuierlich an der UV-Bestrahlungseinrichtung vorbei transportiert.

4. Bestrahlungssystem (1) zum Bestrahlen von Objekten mit UV-Strahlung gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportvorrichtung (8) eine Anzahl von Objektträgern (11) jeweils zum Tragen von einem oder mehreren zu bestrahlenden Objekten (12) aufweist, die jeweils von einem eine Inertisierungskammer bildenden Gehäuse (16) zum Aufnehmen des gasförmigen CO₂ umgeben sind.

5. Bestrahlungssystem (1) zum Bestrahlen von Objekten mit UV-Strahlung gemäß Anspruch 4, gekennzeichnet durch einen in jedem Gehäuse (16) vorgesehenen Sensor zum Erfassen des Sauerstoffgehaltes im eingefüllten gasförmigen CO₂.

6. Bestrahlungssystem (1) zum Bestrahlen von Objekten mit UV-Strahlung gemäß Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, daß die Innenseiten jedes Gehäuses (16) mit einem hochreflektierenden Material (19) zum Reflektieren von UV-Strahlung versehen sind.

7. Bestrahlungssystem (1) zum Bestrahlen von Objekten mit UV-Strahlung gemäß Anspruch 4, 5 oder 6 gekennzeichnet durch eine Zuführeinrichtung (15) zum Zuführen von gasförmigem CO₂ in das jeweilige Gehäuse und eine Entleerungsposition vorgesehen sind, an der das gasförmigem CO₂ nach der UV-Bestrahlung des oder der Objekte aus dem Gehäuse entleert wird.

8. Bestrahlungssystem (1) zum Bestrahlen von Objekten mit UV-Strahlung gemäß Anspruch 7, gekennzeichnet durch eine an der Entleerungsposition angeordnete Sammelvorrichtung (18) zum Auffangen und Sammeln des aus den Gehäusen entleerten gasförmigen CO₂.

9. Bestrahlungssystem (1) zum Bestrahlen von Objekten mit UV-Strahlung gemäß Anspruch 6, 7 oder 8, gekennzeichnet durch ein Schutzgehäuse (10) zum Schutz vor austretender UV-Strahlung, das die UV- Bestrahlungseinrichtung zumindest teilweise umgibt und eine Eintritts- und eine Austrittsöffnung für die Gehäuse mit dem oder den zu bestrahlenden Objekten aufweist.

10. Bestrahlungssystem (21) zum Bestrahlen von Objekten mit UV-Strahlung gemäß Anspruch 1, 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Transportvorrichtung (27) zumindest einen Objektträger zum Tragen von einem oder mehreren zu bestrahlenden Objekten aufweist und in einem eine Inertisierungskammer (31) bildenden Gehäuse (32) mit gasförmigem CO₂ angeordnet ist.

11. Bestrahlungssystem (21) zum Bestrahlen von Objekten mit UV-Strahlung gemäß Anspruch 10, gekennzeichnet durch eine Zuführvorrichtung (47) zum Zuführen von zu bestrahlenden Objekten zu der Transportvorrichtung, wobei die Zuführvorrichtung in einer mit gasförmigem CO₂ gefüllten Vorkammer (33) zur Inertisierungskammer (31) angeordnet ist.

12. Bestrahlungssystem (21) zum Bestrahlen von Objekten mit UV-Strahlung gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorkammer (33) von der Inertisierungskammer durch eine Trennwand (35; 37) abgeteilt ist, die zum Durchfördern von zu bestrahlenden Objekten zumindest teilweise geöffnet werden kann.

13. Bestrahlungssystem (21) zum Bestrahlen von Objekten mit UV-Strahlung gemäß Anspruch 10, 11 oder 12, gekennzeichnet durch eine Entladevorrichtung (50) zum Entladen von bestrahlten Objekten von der Transportvorrichtung (27), wobei die Entladevorrichtung in einer mit gasförmigem CO₂ gefüllten Nachkammer (34) zur Inertisierungskammer (31) angeordnet ist.

14. Bestrahlungssystem (21) zum Bestrahlen von Objekten mit UV-Strahlung gemäß Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, daß die Nachkammer (34) von der Inertisierungskammer durch eine Trennwand (36; 38) abgeteilt ist, die zum Durchfördern von bestrahlten Objekten zumindest teilweise geöffnet werden kann.