DE2254881B2 - Verfahren zum Bestrahlen einer Stoffzubereitung an der Oberfläche eines Gegenstandes - Google Patents

Description

Durch die Bestrahlung soll die Stottzubereitung, z. B. eine Stoffverbindung, von daraus bestehenden oder an ihre» Oberfläche damit versehenen Gegenständen aktiviert und/oder chemisch umgewandelt werden. Die Aktivierung einer solchen StofTzubereitung kann beispielsweise darin bestehen, daß ihre elektrischen Eigenschaften verändert werden, etwa daß ihr spezifischer Widerstand verringert wird. Die Aktivierung kann auch chemische Veränderungen einschließen, auf Grund deren sich ein aufgetragenes Material derart mit der Unterlage verbindet, daß dadurch das Aufnahmevermögen der Unterlage für nachfolgende Beschichtungen erhöht wird. Chemisehe Veränderungen der Stoffzubereitung sind beispielsweise das Härte", derselben oder eine Beschleunigunj· ihrer Polymerisation. Die Strahlung einer dazu verwendeten Quelle κ=ιηη sichtbares, ultraviolettes oder auch infrarotes Licht sein. Ferner können ein TeilchenbeschuB etwa mit energiereichen Elektronen oder mit anderen künstlich beschleunigten Teilchen oder z. B. durch einen atomaren Zerfallprozeß emittierten Teilchen sowie auch andere Arten der Bestrahlung stattfinden.

Bei bekannten Verfahren zum Bestrahlen von Teilen eines Gegenstandes wird dieser in einer im wesentlichen geraden Bahn an einer Strahlungsquelle vorübergeführt. Diese Art der Bestrahlung von Teilen eines Gegenstandes ergibt jedoch eine ungleichmäßige Aktivierung und/oder Veränderung der Stoffzubereitung, da diese der Strahlung mit verändcrlicher Intensität über unterschiedlich lange Zeitspannen ausgesetzt ist. So werden beispielsweise senkrecht zur Strahlenquelle stehende Teilflächen des Gegenstandes über längere Zeitspannen mit einer höheren Intensität bestrahlt, als winklig zur Strahlenquelle ausgerichtete Teile. Ein solches Verfahren ist somit auf die Bestrahlung von größeren ebenen Flachen eines Gegenstandes beschränkt, sofern nicht zwei oder noch mehr Strahlenquellen beiderseits der Bewegungsbahn des Gegenstandes angeordnet sind. Ferner verläuft bei den meisten Strahlenquellen die Strahlung im wesentlichen linear und ist dadurch am besten dazu geeignet. Teile solcher größeren ebenen Flächen eines Gegenstandes oder Gegenstände während einer vergleichsweise kurzen Zeitspanne während der Bewegung des Gegenstandes an der Strahlungsquelle vorbei zu bestrahlen. Die kurzzeitige Einwirkung der Strahlung auf den Gegenstand macht es erforderlich, daß die abgegebene Strahlung eine verhältnismäßig hohe Intensität hat, wenn zur Aktivierung der auf dem Gegenstand vorgesehenen Stoffzubereitung eine große Strahlungsdosis erforderlieh ist, Gewisse Stoffe reagieren jecluch sowohl auf die Bestrahlungszeit als auch auf die Bestrahlungsintensität, so daß zuweilen eine längere Bestrahlung mit geringerer Intensität vorteilhafter ist als eine kürzere Bestrahlung mit hoher Intensität,

Das erfindungsgemäße Verfahren überwindet die genannten Schwierigkeiten und ermöglicht die Bestrahlung der gesamten auf einem Gegenstand vorhandenen Stoffzubeveitung in einer Anoidnung von relativ kleiner Flächenausdehnung.

Dies wird ertindungsgemäß mit dem Verfahren zum Bestrahlen einer Stoffzubereitung an der Oberfläche eines Gegenstandes dadurch erreicht, daß der sich drehende Gegenstand entlang einer zumindest angenähert konzentrisch um eine Strahlungsquelle herum verlaufenden Bahn transportiert wird, wobei von der Strahlungsquelle eine im wesentlichen radial nach außen gerichtete Strahlung abgegeben wird.

Bei Anwendung des erfindungsgemäßen Verfah-

rens läßt sich die gleichmäßige Bestrahlung aller.

auch der von der Strahlungsquelle weiter entfernt liegenden Teile selbst von kompliziert geformten dreidimensionalen Gegenständen erzielen.

Das durch das erfindungsgemäße Verfahren erzielte Ergebnis läßt sich noch verbessern, indem nicht auf den Gegerjstand auftreffende Strahlung zur Strahlenquelle zurück reflektiert wird, so daß sie auf die der Strahlungsquelle jeweils abgewendete Seite der Gegenstände auftrifft. Die reflektierte Strahlung trägt zur gleichmäßigen Bestrahlung von lnsbesondere mit stark gegliederter Oberfläche versehenen Gegenständen bei.

In Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird der zu bestrahlende Gegenstand mittels einer Transporteinrichtung entlang einer gekrümmten oder schleifenförmigen Bahn um die Strahlungsquelle herumtransportiert und dabei um eine im wesentliehen zu der der gekrümmten Bahn parallele Achse in Drehung versetzt. Die gekrümmte Bahn hat vorzugsweise die Form des großen griechischen Buchstabens Omega.

Die die Gegenstände tragenden Aufhängeeinrichtungen können an der Transporteinrichtung nach unten hängen und die zu bestrahlenden Gegenstände bei ihrer Bewegung um die Strahlungsquelle herum tragen. Die Aufhänger sind derart an der Transporteinrichtung angebracht, daß sie sich während ihrer Fortbewegung drehen, so daß sich daran aufgehängte Gegenstände bei ihrer Bewegung um die Strahlungsquelle herum um die Achse des betreffenden Aufhangers drehen. Durch die Drehung des Gegenstandes während seiner Bewegung um die Strahlungsquelle herum werden alle seine Teile mehrfach der Strahlungsquelle dargeboten, so daß sie samtlich der Strahlungsquelle über im wesentlichen gleiche Zeitspannen ausgesetzt sind.

Auf diese Weise erhalten alle Teile des mit der zu bestrahlenden Stoßverbindung versehenen Gegen-Standes eine größere kumulative Strahlungsdosis, als dies bei einem geradlinigen Transport des GegenStandes an der Strahlungsquelle vorüber möglich ist. Die Höhe der Strahlungsquelle ist vorzugsweise gleich der größten Länge eines an der Transporteinrichtung anzuhängenden Gegenstandes. Gegebenenfalls kann die Strahlungsquelle jedoch auch während der Bewegung des Gegenstandes um sie herum senkrecht auf und ab bewegt werden, um so alle Teile des Gegenstandes auch bei Verringerung der Länge

d;r Strahlungsquelle im wesentlichen gleichmäßig zu bestrahlen. Es ist nämlich unter Umständen wenigei aufwendig, die Strahlungsquelle auf und ab zu bewegen, als eine Strahlungsquelle mit einer Tür die Bestrahlung größerer Gegenstände ausreichenden Länge vorzusehen.

Das erfindungsgcmiiUe Verfahren eignet sich insbesondre zur Anwendung bei Gegenständen mit stark gegliederten Oberflächen, bei welchen zur Erzielung der gewünschten gleichmäßigen Bestrahlung einer auf dem Gegenstand vorhandenen Stoffzubereitung die Einwirkung einer Strahlenquelle aus verschiedenen Richtungen notwendig ist. Beispiele für solche Gegenstände mit gegliederten Oberflächen, welche sich unter Anwendung des erfindungsgemäßen Verfahrens wirksamer und gleichmäßiger bestrahlen lasten, sind etwa Plastik-Handgriffe für elektrische Bügeleisen oder Kühlerblendcn für Kraftfahrzeuge.

In der Zeichnung sind Ausführungsbeispiele von Anordnungen für die Durchführung des jrfindungsgcmäßen Verfahrens dargestellt. Es _eigt

Fig. 1 eine teilweise aufgeschnittene Schrägansichi einer Bestrahlungsanordnung zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens.

Fig. 2 eine schematische Draufsicht der Anordnung nach Fig. 1.

F i g. 3 ein Flußdiagramm der aufeinanderfolgenden Verfahrensschritte in einer Anordnung nach F i g. I.

F i g. 4 eine Schnittansicht einer anderen Ausführungsform der Anordnung zum Durchführen des crfindungsgcmäßen Verfahrens und

F i g. 5 eine schematisierte Draufsicht auf die Anordnung nach F i g. 4.

Die in ι i g. 1 gezeigte Anordnung 10 zum Durchführen des erfindungsgemäßen Verfahrens enthält eine Transporteinrichtung 11, eine Strahlenquelle 12 und eine diese umgebende Kammer 13.

Die Transporteinrichtung 11 ist für den Transport einer Anzahl von Gegenständen 15 entlang einer gekrümmten Bahn 14 um die Strahlenquelle 12 herum eingerichtet. Für denTransport um die Strahlenquelle herum werden die Gegenstände 15 an Aufhängern 16 der Transporteinrichtung aufgehängt. Die einzelnen Aufhänger 16 werden während des Transports der Gegenstände 15 um die Strahlenquelle 12 herum in Drehung versetzt, indem sie mit jeweils einem Teil wie z. B. einem Reibrad in Berührung mit einer konzentrisch angeordneten (nicht dargestellten) Reibungsfläche geführt werden. Die so in Drehung versetzten Gegenstände 15 bieten im wesentlichen alle ihre Teile mehrfach der Strahlenquelle 12 dar, so daß die darauf vorhandene Stoffzubereitung über eine im wesentlichen gleichbleibende Zeitspanne bestrahlt wird.

In F i g. I umfaßt die Strahlenquelle 12 drei zunächst dem Mittelpunkt der gekrümmten Bahn 14 angeordnete längliche Ullraviolett-Leuchtröhren. Wie man in Fig. 1 und 2 erkennt, bleibt der Abstand zwischen der Strahlenquelle 12 und den Gegenständen 15 während der Bestrahlung im wesentlichen konstant. Die "Jltraviolett-Leuchtröhren der Strahlenquelle 12 sind zwischen Halterungen 23 und 23 a eingesetzt. Sie sind über eine Versorgungseinrichtung 24 gespeist, welche über elektrische Leitungen 26. 26« an beiden Fnden der Strahlenquelle 12 angeschlossen ist. Die der Strahlenquelle 12 zugeführte elektrische Energie läßt sich mittels einer über eine Leitung 27 mit dem Hingung der Versorgungseinrichtung 24 verbundene Schalttafel 25 regeln.

Die Länge der die Strahlenquelle 12 bildenden Leuchtröhren ist vorzugsweise im wesentlichen gleich der größten senkrechten Ausdehnung des größten zu bestrahlenden Gegenstandes. Anderenfalls kann die Strahlenquelle mittels dafür vorgesehener (nicht dargestellter) Einrichtungen, beispielsweise mittels eines pneumatischen Arbeitszylinders,

ίο entlang der Achse der gekrümmten Bahn über die Länge der Gegenstände auf und ab bewegt werden, um die darauf aufgebrachte Stoffverbindung gleichmäßig zu bestrahlen, wozu dann eine Strahlenquelle von geringerer Gesamtlänge notwendig wäre.

Das Auf- und Abbewegen der Strahlenquelle 12 entlang den Gegenständen ist unter Umständen weniger aufwendig als die Verwendung einer zum gleichmaßigen Bestrahlen der Stoffzubereitung an der Oberfläche der Gegensiände ausreichend langen Sirahlenquelle. Der Antrieb für die Auf- und Abhewegung kann mit (nicht gezeigten) Einrichtungen /um Verändern der Hubhöhe des Kolbens entsprechend der jeweiligen Länge der zu bestrahlenden Gegenstände versehen sein. Diese Einrichtungen können so programmiert sein, daß sich Kolbenhübe von beispielsweise48,90. 120 cm usw. einstellen lassen.

An Stelle der Leuchtröhren können auch mehrere

Strahlenquellen mit lineare: Strahlung verwendet werden, welche dann so angeordnet sind, daß sie ihre Strahlung radial auswärts von der Strahlenquelle Ί2 richten.

Die die Kammer bildende Wandung 13 folgt weitgehend dem die gekrümmte Bahn 14 bildenden Teilstück der Transporteinrichtung 11. Ihre Innenfläche 18 ist als wirksamer Reflektor für die von der Strahlenquelle 12 ausgehende Strahiungsart ausgebildet. Die zwischen zwei aufeinanderfolgenaen Gegenständen 15 hindurchtretende Strahlung trifft auf die Innenfläche 18 der Wandung 13 auf und wird in hohem Maße zur Strahlenquelle 12 zurück reflektiert, so daß auch die jeweils von der Strahlenquelle abgewandte Seite der Gegenstände bestrahlt wird. Dabei ist die reflektierende Fläche 18 vorzugsweise entsprechend dem mittleren Verlauf des die gekrümmte Bahn 14 bildenden Teilstückes der Transporteinrichtung 11 geführt. Die Kammer 13 ist oben und unten durch einen Deckel 21 bzw. einen Boden 22 abgeschlossen. Deckel und Boden 21 bzw. 22 sind so geformt und ausgebildet, daß si? zur Reflexion der Strahlung zur Mitte der Kammer hin beitragen. Dazu haben Deckel und Boden 21 bzw. 22 vorzugsweise ebenfalls ^flektierende Oberflächen 18« bzw. 18 Λ über ihre gesamte Ausdehnung. Die reflektierenden Flächen 18. 18« und 18 ή in ider Kammer sind aus einem auf die jeweils angewendete Strahlungsart abgestimmten reflektierenden Material gebildet. Beispiele für Ultraviolettstrahlen im Wellenlängenbereich zwischen 2000 und 4000 A hervorragend reflektierende Werkstoffe sind bestimmte a?s Beschichtung aufgetragene Plastiksorten sowie bestimmte Aiumiiiiumlegierungen. Die Kammer 13 wirkt somit als konzentrierender Raum, in welchem die Strahlung durch mehrfache Reflexion mit abnehmender Intensität voll ausgenutzt wird. Dadurch ist es möglich.

die Gegenstände einer relativ hohen kumulativen Strahlungsintensitä» bei Verwendung einer Strahlenquelle mit einer geringeren als der sonst erforderlichen Strahlungsintensität auszusetzen.

Am Ansatz 20 des die gekrümmte Bahn 14 bildenden Teiles der Transporteinrichtung ist eine Sperre 19 vorgesehen. Sie dient dazu, die Strahlung in der Kammer 13 zurückzuhalten, so daß in der Nähe der Anordnung beschäftigtes Personal keinen schädlichen Strahlen ausgesetzt ist. Dazu ist die Sperre 19 vorzugsweise so angeordnet, daß von der Strahlenquell·; ausgehende Strahlung, wenn überhaupt, nur nach mehrfacher Reflexion nach nulkn gelangen kann.

Bei Verwendung der in F i g. I gezeigten Anordnung und des darauf bezogenen Verfahrens läßt sich eine angemessene Bestrahlung der verschiedenen Flächen der Gegenstände 15 erzielen; die Bestrahlung konzentriert sich also nicht auf die der Strahlungsquelle zunächst liegenden Teile derselben.

Die Art der Strahlenquelle sowie des zu verwendenden bzw. zu bestrahlendenen Materials richtet sich in weitem Maße nach den herbeizuführenden Ergebnissen. So lassen sich beispielsweise Oberflächen aus Polyäthylen nur schwer mit einer Beschichtung versehen, da die meisten dafür in Frage kommenden Stoffe nur schlecht daran haften. Ebenso zeigen die meisten handelsüblichen Kleber wenig oder gar kein Haftvermögen an Flächen aus Polyäthylen, falls ein solches Material stoffschlüssig auf einer Fläche aus anderem Werkstoff befestigt werden soll. Eine stoffschlüssige Verbindung ist somit unmöglich.

Trägt man jedoch bestimmte Chemikalien auf die Polyäthylenoberfläche auf und setzt diese dann einer Ultraviolettstrahlung aus, so lassen sich an der Polyäthylenoberfläche chemische Veränderungen bewirken, auf Grund deren sie für die gleichen Kleber sehr aufnahmefähig wird. Ebenso kann die Oberfläche nach der Bestrahlung auch mit einer nachher abriebfesten Beschichtung versehen werden.

Beschichtet man beispielsweise einen aus Polyäthylen gefertigten Gegenstand mit einer bis zu 40prozentigen Lösung von Benzophenon in Toluol und setzt ihn nach dem Trocknen während bis zu 45 see einer Ultraviolettstrahlung im Wellenlängenbereich zwischen etwa 2000 und 4000 Ä aus, so kann man ihn anschließend mit einer auf Grund der in der Polyäthylenoberfläche bewirkten chemischen Veränderungen gut haftenden Beschichtung aus PoIyisozyanat versehen. Das Bestrahlen von Flächen mit ultraviolettem Licht und die anschließende Behandlung der Flächen mit Polyisozyanat ist in der USA.-Patentschrift 3 600 289 beschrieben. Beschichtet man eine steife Fläche aus einem Polyurethan-Elastomer mit einer bis zu 3 Gewichtsprozent eines quartären Alkyl-Ammoniumsalzes, bis zu 3 Gewichtsprozent Benzophenon und im übrigen eine Trägerflüssigkeit aus Textil-Beizmitteln und bis zu 5 Gewichtsprozent Butanol enthaltenden Mischung und setzt die Fläche nach dem Trocknen während bis zu 20 see einer Ultraviolettstrahlung im Wellenlängenbereich zwischen etwa 2000 und 4000 Ä aus, so ergibt sich durch Vernetzung eine sichere Verbindung der Mischung mit der Polyurethainfläche. Setzt man eine solche Fläche nach der Bestrahlung während 20 bis 30 see einer relativen Feuchtigkeit von 80 %> oder darüber bei Raumtemperatur aus, so wird die Fläche außerdem noch elektrisch leitend.

Ohne Bestrahlung vermag jedoch keine der vorstehend genannten Stoffzubereitungen an den Oberflächen der betreffenden Gegenstände anzuhaften.

Diese Schwierigkeit hinsichtlich des Anhaftens IaBt sich auch durch Lufttrocknung oder durch Trocknen bei erhöhten Temperaturen nicht beheben.

Für andere Zwecke kann die Bestrahlung dazu angewendet werden, einer im Normalzustand nichtleitenden Fläche eine zeitweilige elektrische Leitfähigkeit zu verleihen. Die zeitweilig vorhandene Leitfähigkeit kann dazu dienen, die betreifende Fläche als Sammelelektrode in einem elektrostatisehen Feld verwendbar zu machen. Wird beispielsweise ein hölzerner Gegenstand mit einer einen fotoleitcnden Farbstoff wie etwa ZnO und ein Bindemittel, etwa Nitrozellulose, im Gewichtsverhältnis von wenigstens etwa I : 3 enthaltenden Stoffzuberei-Hing beschichtet und dann während bis zu etwa 20 see einer Ultraviolettstrahlung im Wellenlängenbereich zwischen etwa 3600 und 6000 A ausgesetzt, so ergibt sich eine Änderung der elektrischen Eigenschaften der Zubereitung, d. h. ihr spezifischer

ίο Widerstand verringert sich auf weniger als etwa 2.5 X 10" ohm/cm². Ein Gegenstand mit einem solchen spezifischen Widerstand an seiner Oberfläche kann unter Anwendung eines Verfahrens bzw. einer Vorrichtung gemäß der USA.-Patentschrift 24 602 mit einem elektrisch geladenen Material beschichtet werden.

Unter bestimmten Umständen ist die Bestrahlung der Gegenstände 15 mittels der Strahlenquelle 12 von beträchtlicher Hitze- und Gasentwicklung begleitet.

Diese Hitze bzw. die Gase müssen dann aus der Anordnung abgeführt werden. Dazu ist im Deckel 21 der Kammer 13 ein Abzug 28 eingesetzt.

Falls erforderlich, kann die Atmosphäre in der Kammer 13 aufwärts zum Abzug und in diesem in Bewegung gehalten werden, wozu man im Boden 22 zunächst der Strahlenquelle 12 eine Gitteröffnung 40 vorsehen kann. Gegebenenfalls kann durch den Boden 22 ein gegenüber der zu bestrahlenden Stoffzubereitung neutrales sowie gegenüber der Bestrahlung unempfindliches Gas in die Kammer 13 eingeleitet und aufwärts durch den Abzug abgeführt werden.

F i g. 3 zeigt ein Flußdiagramm mit einzelnen Schritten eines bevorzugten Verfahrens unter Verwendung der Anordnung nach Fig. 1. Die einzelnen in F i g. 3 gezeigten Schritte dienen jedoch lediglich als Beispiel für zahlreiche verschiedene Möglichkeiten. Verschiedene Gegenstände, verschiedene zu bestrahlende Stoffe und andere Faktoren können eine Abwandlung der Schrittfolge zur Folge haben. Das Flußdiagramm zeigt im einzelnen die Schritte bei der Behandlung einer Oberfläche aus Äthylen, Propylen-1,4-Hexadien oder einer Oberfläche aus fluorhaltigen Polymeren. Mit dieser Behandlung soll erreicht werden, daß eine nachträglich aufgebrachte Urethanbeschichtung genügend fest an der Oberfläche haftet, daß diese ohne Abplatzen der Beschichtung gedehnt werden kann. Die Gegenstände 15, beispielsweise Metallteile mit einer Beschichtung aus Äthylen-Propylen-1,4-Hexadien, werden an den Aufhängern 16 der Transporteinrichtung 11 aufgehängt. Dann werden sie einer Reinigung unterworfen, bei welchei von der Beschichtungsoberfläche Verunreinigunger entfernt werden, ohne daß die Beschichtungsflächt selbst physisch oder chemikalisch verändert wird Anschließend wird die Beschichtungsoberfläche zun Entfernen von Resten des zum Reinigen des Gegenstandes verwendeten Mittels bei erhöhter Tempera tür getrocknet. Im folgenden Vorbereitungsschrit

wird uul die Besehiehlungsflächc eine 30pio/.eiHigu Lösung von Benzophenon in Toluol aufgebracht und getrocknet, um eine feste Bcnzophenonsehieht zu bilden. Der Gegenstand mit seiner auf der Beschiehlungsfläche aufgebrachten Benzophenonschicht geiangt anschließend an das gekrümmte Teil 14derTransporteinrichtung 11 und wird dort gemäß vorstehender Beschreibung von der Strahlenquelle 12 bestrahlt.

Die mil Benzophenon beschichtete Beschichtungsfläche des Gegenstandes bewegt sich in einer Entfernung von bis zu 60 cm von der Strahlenquelle 12. Diese gibt eine Strahlung mit einer Leistung von etwa 9600 W in einem Wcllenlängenbcreich zwischen etwa 2000 bis 4000 A ab. Während der Bewegung entlang der gekrümmten Bahn 14 der Transporteinrichtung 11 wird der Gegenstand etwa 45 see lang bestrahlt. Nach der Bestrahlung ist auf der Beschichtungsfläche eine Schicht aus einer Urethanverbindung vorhanden. Diese Schicht wird dann während etwa 35 min bei etwa 135" C in einer Einbrennstrecke auf der Unterlage verfestigt. Dabei ergibt sich eine auch bei Verformung der Oberfläche haltbare stoffschlüssige Verbindung der Beschichtung mit der Oberfläche des Gegenstandes.

An Stelle der in F i g. I und 2 gezeigten Strahlenquelle 12 für Ultraviolettstrahlen kann auch eine Elektronenstrahlquellc 30 vorgesehen sein, welche einen Elektronenstrahl auf die zu behandelnde Stoffverbindung an der Oberfläche des Gegenstandes 15 richtet. Diese Art der Bestrahlung lindet Anwendung zum Beschichten der Oberfläche von Gegenständen jeglicher Art. In dem in flüssiger Form aufgetragenen Beschichtungsmaterial bilden sich unter dem Elektronenbeschuß freie Radikale. Darauf folgt dann eine Polymerisation des Materials und seine Umwandlung in eine feste Schicht. Beispiele für derartig verwendbare und auf Elektronenbestrahlung reagierende Stoffverbindungen sind Gemische von Akryl-Monomeren und -Polymeren, ungesättigte Polyester. Akrylpolyester, Polyvinylchlorid, bestimmte Urethane u. dgl. m.

Die wesentlichen Einzelheiten der Strahlenquelle 30 sind in Fig. 4 gezeigt. Die Strahlenquelle 30 ist im wesentlichen eine evakuierte Elektronenschleuder mit einem Wirkungsbereich von 360' . Sie enthält einen mittels einer Halterung 32 zentrierten linearen Heizfaden 31. Dieser dient dazu, die zur Behandlung der Beschichtung auf dem Gegenstand 15 notwendigen Elektronen zu liefern. Ein den Heizfaden 31 umgebendes Extraktionsgitter 36 dient der Steuerung der Raumladung um den Heizfaden sowie des Elektronenstrahls. Die Elektronen in einem Raum zwischen dem Gitter 36 und einer dieses umgebenden Fensteranordnung 33 werden durch die Differenz der an das Gitter 36 und die Fensteranordnung 33 gelegten Spannung zur letzteren hin beschleunigt. Der Spannungsunterschied liegt gewöhnlich im Bereich von etwa 300 000 V Gleichspannung. Die in Richtung auf die von einer Kühlwasserspirale gestützte Fensteranordnung 33 beschleunigten Elektronen aus dem Raum zwischen dieser und dem Gitter 36 treffen mit ausreichender Energie auf der Fensteranordnung auf, um diese zu durchdringen und in die unter atmosphärischem Druck stehende Umgebung zu gelangen. Die Fenster der Anordnung 33 sind aus dünnem Blech aus Titan, einer Aluminiumlegierung oder Nickel gefertigt. Nach dem Austritt durch die Fenster 33 werden die von der Strahlungsquelle 30 ausgehenden Hlektionen von den Gegenständen 15 aufgefangen, während diese von den sich drehenden Aufhängungen 16 entlang dem gekrümmten Teilstück 14 der Transporteinrichtung 11 bewegt werden (Fig. 5). Dabei wird die auf den Gegenständen 15 vorhandene Beschichtung bestrahlt und somit gehärtet. Wie man in Fig. 5 erkennt, ist die Elektronenquelle 30 etwa in der Mitte des gekrümmten Teilstücks 14 der Transporteinrichtung 11 angeordnet.

ίο Die Gegenstände, deren Oberflächen zu behandeln sind, werden bei ihrer Bewegung um die Elektronenquelle 30 herum gedreht. Die in Richtung auf die Gegenstände 15 abgegebenen Elektronen treffen auf deren Beschichtung auf, um damit die betreffende Stoffverbindung zu härten. Die Kammer 13 α muß in diesem Falle aus einem Werkstoff sein, welcher stark abso^rbiercnde Eigenschaften in bezug auf Röntgenstrahlen aufweist, da solche beim Eindringen der Elektronen in die Beschichtung oder beim Durch-

ao gang derselben durch die Fenster der Elektonenquelle abgegeben werden. Außerhalb der Kammer beschäftigtes Personal wird auf diese Weise vor den schädlichen Wirkungen dieser Strahlung geschützt.

Die Gegenstände 15 werden während ihrer Bewegung entlang der gekrümmten Bahn 14 etwa 45 see lang der Bestrahlung ausgesetzt, so daß sich selbst bei Verwendung einer Elektronenquelle relativ geringer Intensität eine große kumulative Strahlungsdosis ergibt. Die Elektronenquelle braucht daher nur einen relativ schwachen Elektronenstrom abzugeben. Da sich dieser über einen relativ großen Bereich verteilt, ist die Fensteranordnung sehr viel geringeren Belastungen ausgesetzt und wenigei bruchgefährdet als bei Elektronenbeschleunigern mit linearem Austrittsfenster. Ein in einer Dicke von etwa 0,038 bis 0,050 mm mit einem ungesättigten Polyester beschichteter Gegenstand wird an einem Aufhänger 16 aufgehängt und unter Drehung entlang dem gekrümmten Tcilstück 14 der Transporteinrichlung 11 geführt.

An den Heizdraht wird zur Beheizung eine Gleichspannung von etwa 12 V gelegt. Die Elektronenquelle 30 wird mittels einer Vakuumpumpe 34 evakuiert. An das Gitter 36 wird eine Gleichspannung von etwa 300 000 V gegenüber der Fensteranordnung 33 gelegt. Durch Leitung des Gleichstroms durch der Heizdraht wird dieser zur Elektronenquelle, d. h. es werden Elektronen daraus abgegeben. Die freiwerdenden Elektronen werden durch die Spannungsso differenz zwischen dem Gitter und dem Heizdraht in von letzterem abgekehrter Richtung beschleunigt und gelangen in den Raum zwischen dem Gitter und dei Fensteranordnung. Dort gelangen sie unter den Einfluß der Spannungsdifferenz zwischen dem Gitter und der Fensteranordnung und erhalten beim Durchgang durch dieses Feld ihre Austrittsenergie. Sie treffer dann auf der Fensteranordnung auf und treten durch die Fenster hindurch aus dem Rohr. Darauf setzen sie ihren Weg geradlinig bis zum Auftreffen auf dei Beschichtung der Gegenstände fort. Beim Auftreffer auf die Beschichtung des Gegenstandes aus ungesättigtem Polyester wird deren Umsetzung eingeleitet Der in Drehung gehaltene Gegenstand befindet sich in einer Entfernung bis zu etwa 60 cm von der Elektronenquelle und wird während etwa 45 see mit Elektronen beschossen. Die Umsetzungsgeschwindigkeii in der Beschichtung läßt sich durch Verstärken dei Intensität sowie durch Steigerung der Energie de«

Elektronenstrahls erhöhen. Dadurch sind Behandlungszcitcn von Bruchteilen von Sekunden möglich. Ein weiterer Faktor, welcher die Behandlungszeit des Beschichtuni'smaterials beeinflußt, ist die Art der Harzverbindungen. Gewisse Beschichtungsverbindungen reagie;jn empfindlicher und daher schneller aiii' Elektronenbeschuß als andere.

Da der Elektronenstrahl beim Durchgang durch das Fenster und die Luft auf Grund von Kollisionen mit Atomen Energie verliert, muß die Fensteranordnung gekühlt werden und Ozon aus der Kammer abgeführt bzw. seine Bildung verhindert werden.

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Somit schafft die Erfindung ein Verfahren zum Bestrahlen einer Stoffzubereitung an der Oberfläche eines Gegenstandes mittels einer im wesentlichen von einer Strahlungsquelle ausgehenden Strahlung, wobei der zu bestrahlende Gegenstand entlang einer im wesentlichen konzentrisch um die Strahlungsquelle herum verlaufenden gekrümmten Bahn transportiert und dabei um eine zu der der gekrümmten Bahn im wesentlichen parallele Achse in Drehung

ίο gehalten wird und die Stoffzubereitung an der Oberfläche des Gegenstandes während dessen Bewegung um die Strahlungsquelle herum bestrahlt wird.

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Claims (2)

1. Patentansprüche:

   I, Verfahren zum Bestrahlen einer Stoffzubereitung an der Oberfläche eines Gegenstandes, dadurch gekennzeichnet, daß der sich drehende Gegenstand entlang einer zumindest angenähert konzentrisch um eine Strahlungsquelle herum verlaufenden Bahn transportiert wird, wobei von der Strahlungsquelle eine im wesentlichen radial nach außen gerichtete Strahlung abgegeben wird.
2. 2 Verfahren nach Anspruch I, dadurch gekennzeichnet, daß nicht am Gegenstand auftreffende Strahlung zur Strahlungsquelle zurück reflektiert wird.