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DISPOSITIF DE REFROIDISSEMENT,POUR-LAMPES ET CYLINDRES DE TIREUSES.
L'invention concerne des dispositifs de refroidissement pour tireuse à sources lumineuses de forte intensité, telles que les lampes à vapeur de mercure.
Le type de tireuse par contact qui fait particulièrement l'ob- jet de l'invention est celui au moyen duquel on obtient rapidement une épreu- ve par contact sur un élément diazo sensibilisé, et dans lequel on a besoin d'une lampe à vapeur de mercure ou d'une lampe à décharges analogue de forte intensité pour obtenir une quantité de lumière suffisante dans une gamme spectrale particulière, dans la région du violet et de l'ultra.-violet d'en- viron 3600 unités Angstrom. Ces lampes sont généralement logées dans un cylindre rotatif transparent en verre Pyrex ou autre verre résistant à la chaleursur lequel on fait passer l'élément sensibilisé en contact avec l'original à copier.
La chaleur dégagée par la lampe enfermée dans ce -cylindre est excessive au point'.de vue de son bon fonctionnement ainsi que de la température de la paroi du cylindre qui est en contact intime avec le papier sensible.
Le problème à résoudre par le constructeur d'un. dispositif de refroidissement pour un appareil de cette nature consiste en ce que le cylin- dre de copie doit fonctionner à une température beaucoup plus basse que celle de la lampe. Celle-ci en raison de sa position nécessaire dans le cylindre dégage une quantité de chaleur intense et ne doit pas être refroidie à une température inférieure à une valeur minimum déterminée, pour assurer un ren- dement lumineux satisfaisant dans la gamme spectrale nécessaire. D'autre part cette température minimum est très supérieure à celle que le cylindre peut atteindre pour fonctionner dans des conditions satisfaisantes.
Pour remédier aux difficultés précitées., la solution adoptée dans la pratique consiste à enfermer complètement la lampe elle-même dans un tube transparent en verre résistant à la chaleur et isolant ainsi le cy- lindre de copie de la lampe, On fait alors circuler l'air dans le tube en
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verre et autour de la lampe,. en le refroidissant ainsi à une température don- nant toute sécurité;,' tandis qu'une masse d'air séparée sert refroidir le cylindre de copie lui-même à une température satisfaisante en ce qui concer- ne le papier sensible. Cette forme de construction est compliquée et coûteu- se et donne ,souvent lieu à un refroidissement excessif de la lampe.
De plus le tube en verre supplémentaire constitue un autre obstacle au passage de la lumière de plus courte longueur d'onde. Il diminue donc l'éclairement et isole également la lampe en la rendant plus difficile à nettoyer. On a con- staté en réalité que ces petits tubes en verre résistant à la chaleur font éliminer le rayonnement au point de réduire la vitesse d'exécution des copies d'environ 25 à 30 %.
L'invention a pour objet un dispositif de refroidissement pour les dispositifs d'éclairage de cette nature, au moyen duquel l'air de refroi- dissement est réparti de façon à maintenir le cylindre de copie à la tempé- rature qui convient et à permettre à la lampe de fonctionner à une températu- re plus élevée pour obtenir le rendement lumineux maximum.
Une caractéristique particulière de l'invention consiste en ce qu'on augmente notablement le rendement de la tireuse en permettant à la lu- mière de passer sans obstacle entre la lampe et la surface active d'exposi- tion du cylindre, quoique celui-ci soit protégé efficacement contre la chaleur de la lampe.
D'autres caractéristiques de l'invention apparaîtront au cours de la description détaillée qui en est donnée ci-après avec le dessin ci-joint à l'appui, sur lequel : la figure 1 est une vue en perspective du groupe éclairant, dont certains éléments sont arrachés pour faire apparaître la forme de construction intérieure, la figure 2 est une coupe transversale passant par le centre du groupe de la figure 1.
Suivant l'invention, un écran en verre résistant à la chaleur et entourant la lampe en partie est supporté en combinaison avec un réflec- teur et un tuyau d'aspiration, L'écran fait dévier la chaleur entre la lam- pe et la portion d'exposition de copie du cylindre. Le refroidissement (le la lampe et de l'intérieur du cylindre de copie s'effectue par les courants d'air produits par l'aspiration dans le tuyau de refroidissement. La quan- tité d'énergie rayonnante perdue est faible, étant donné que la portion ou- verte de l'écran partiel en combinaison avec le réflecteur permet à la lu- mière de passer sans obstacle sur la surface active d'exposition du cylin- dre.
Le tuyau dans lequel est maintenu un vide assez poussé compor- te une série de trous, dont les uns aspirent l'air au voisinage de la lampe et de son écran de protection, tandis que d'autres trous de ce tuyau aspi- rent l'air de la surface intérieure du cylindre de copie, de sorte qu'une différence de température s'établit entre ces surfaces, quoique la lampe elle-même ne soit pas isolé.
Ce dispositif d'éclairage de copie, décrit ci-après avec plus de détails, permet de réduire la température du cylindre de copie d'environ 11 C de plus que jusqu'à présent sans exercer aucune influence sur l'inten- sité lumineuse et par suite sur la vitesse de copie de l'appareil.
L'écran se prolonge au-dessous de la lampe en empêchant ainsi l'air plus froid de l'intérieur du cylindre de copie de venir en contact avec la portion inférieure de la lampe, qui est la plus dangereuse à refroidir.
Un autre avantage consiste dans l'accessibilité du dispositif en vue de son nettoyage, car on a constaté que l'accumulation de la poussière est suscep- tible de faire subir au rendement lumineux une diminution atteignant 30 %.
; Si on considère maintenant les figures, on voit qu'un cylindre 10, d'une manière générale en verre transparent résistant à la chaleur, est monté à rotation à chaque extrémité sur des galets 11 ou autres parties appropriées représentées schématiquement. Ce cylindre est monté dans la ti-
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reuse de façon à le faire tourner par plusieurs rubans ou courroies qui ser- vent à guider et à diriger le papier sensible et l'original à copier autour. du cylindre et en contact avec lui,,, Le papier sensible est impressionné par la lumière qui passe à travers le cylindre et est émise par une lampe à va - peur de mercure tubulaire 12 disposée au centre du cylindre.
La lampe 12 peut être supportée à chaque extrémité par des dispositifs non représentés en détail, mais décrits dans le brevet des Etats- Unis n 2.308.130.
Un tuyau d'air 13 de forme allongée à paroi antérieure 14 plane et paroi postérieure 15 courbe est construit de façon à passer dans le cylin- dre de copie 10, d'un côté de son axe et plus spécialement du côté du cylin- dre opposé à sa surface d'exposition sur laquelle on fait passer le papier sensible Le tuyau 13 est fermé aux deux extrémités et se prolonge au delà du cylindre à une extrémité., qui comporte une tubulure d'échappement 16, à laquelle on peut raccorder un tuyau flexible approprié la réunissant à une pompe ou autre dispositif aspirant l'air à l'intérieur du tuyau.
Le tuyau 13 est percé d'une série d'orifices d'admission 17, disposés au centre de la paroi antérieure 14 et d'un certain nombre d'orifi- ces semblables 18 disposés dans la paroi postérieure 15. Ces orifices ou trous sont espacés sur la longueur des parois et servent à faire pénétrer l'air chauffé de leur voisinage, qui peut ainsi être évacué par aspiration par la tubulure d'échappement 16.
Un réflecteur convexe 19 est fixé sur la paroi antérieure 14 du tuyau et sert à réfléchir le rayonnement de la lampe 12 vers la surface d'exposition du cylindre de copie 10 avec lequel le papier sensible et l'o- riginal à copier sont en contact. Ce réflecteur est percé de plusieurs trous 20 dans le prolongement des orifices 17 et par lesquels l'air chauffé du voi- sinage de la lampe 12 est aspiré dans le tuyau 13.
Un écran 21 se prolongeant sur toute la longueur de la lampe 12 est maintenu en place par des bras 22 montés sur le réflecteur 19 à rai- son d'un bras à chaque extrémité du dispositif. L'écran 21 est semi-cylin- drique et est en verre transparent résistant à la chaleur. Il entoure la lampe 12 suivant un arc d'environ 1800 et fait dévier la chaleur entre la lampe et le cylindre de copie. L'écran 21 passe au-dessous de la lampe 12 et se prolonge jusqu'à la face voisine du réflecteur 19 de fagon à recouvrir complètement la portion inférieure de la lampe et à l'empêcher de subir un refroidissement excessif.
On remarquera que la partie supérieure de la lampe n'est pas protégée et que par suite-la lumière peut passer sans obstacle dans l'espace intermédiaire entre le bord supérieur de l'écran et le réflecteur 19.
Pendant que.la tireuse fonctionne,, le vide créé dans le tuyau 13 fait pénétrer l'air aux deux extrémités du cylindre de copie 10 et le fait passer par les trous 17 18 et 20. La paroi courbe 15 .du tuyau 13 est très voisine de la paroi intérieure du cylindre rotatif 10 et un courant d'air violent et à grande vitesse prend naissance sur cette surface,, L'écran 21 fait diminuer suffisamment le rayonnement calorifique de la lampe 12 qui n'exerce pas d'influence sur le refroidissement du cylindre rotatif 10.
L'air de refroidissement des. deux extrémités du cylindre passe autour de la lampe pour entrer par les trous 20 du réflecteur et de là par les trous 17 du tuyau. La vitesse de l'air dans ce circuit est beaucoup plus faible que par les trous .18, mais suffisante pour refroidir la lampe à la température nécessaire. Le refroidissement le plus intense se produit dans la portion supérieure de la lampe 12, où l'espace ouvert et la courbure de l'écran font naître une turbulence et un courant de haut en bas sous l'effet de l'aspi- ration.
Cependant une faible portion du rayonnement émis est absorbée par l'écran 21, mais l'espace assez grand à la partie supérieure, de la lampe complétée par le réflecteur 19 permet d'utiliser d'une manière rela- tivement efficace l'éclairement total de la lampe.
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On a constaté que l'ensemble du dispositif est très efficace, car il permet de faire fonctionner la lampe à sa température la plus effi- cace et en même temps elle peut être logée dans un cylindre de copie rela- tivement petit fonctionnant à une température assez basse pour pouvoir effectuer les copies sur tous les éléments recouverts d'une couche lisse sans endommager cette couche. Bien entendu il convient de donner au cylindre de copie 10 un diamètre 'relativement petit., car le rayonnement de la lampe diminue suivant la préparation habituelle lorsque la distance de l'élément à copier augmente.
Il a été question dans la description de certaines valeurs angu- laires des pièces à titre d'exemple. Mais il doit être bien entendu que des modifications appropriées peuvent être apportées aux proportions et à la valeur angulaire de l'arc de l'écran entourant la lampe, tout en restant conforme au principe de l'invention et sans modifier l'efficacité générale de la combinaison elle-même. La forme des pièces,par exemple la courbure du réflecteur, la forme de construction du tuyau d'aspiration, le nombre et les dimensions des trous par lesquels l'air chaud est aspiré dans le tuyau peuvent être modifiés suivant les dimensions du cylindre de côpie, les dimen- sions et la forme de la lampe elle-même et d'autres facteurs appropriés.
Lorsque le cylindre et la lampe sont très longs, comme dans le cas des gran- des machines, le tuyau peut comporter de préférence des tubulures d'échappe- ment 16 aux deux extrémités et construit de façon à aspirer l'air d'une ma- nière plus uniforme sur toute sa longueur, et à refroidir ainsi les éléments uniformément en tous les points et à éviter la présence d'une quantité de chaleur excessive en des points localisés.
REVENDICATIONS.
1. Dispositif de refroidissement pour appareil d'éclairage de tireuses par contact du type comportant un cylindre de copie rotatif, ouvert aux extrémités, transparent, autour duquel on fait passer l'élément sensibi- lisé en contact avec l'original et on l'impressionne par la lumière d'une lampe tubulaire de forte intensité disposée suivant l'axe de ce cylindre, caractérisé en ce qu'il comporte un réflecteur percé de plusieurs trous d'entrée d'air disposés d'un côté de la lampe, un tuyau d'air de forme al- longée derrière le réflecteur et fermé aux deux extrémités, une tubulure d'échappement de ce tuyau percé d'un côté de plusieurs trous d'entrée d'air en face des trous d'entrée d'air du réflecteur,
et de l'autre côté de trous d'entrée d'air en face de la paroi intérieure du cylindre et un écran trans- parent semi-cylindrique disposé le long de l'autre côté de la lampe, faisant dévier la chaleur entre la lampe et la paroi du cylindre et répartissant l'air de refroidissement sur la lampe, tout en permettant à la lumière de passer sans obstacle entre la lampe et une surface active d'exposition du cylindre.
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COOLING DEVICE, LAMPS AND PRINTER CYLINDERS.
The invention relates to cooling devices for a printer with high intensity light sources, such as mercury vapor lamps.
The type of contact printer which is particularly the subject of the invention is that by means of which a contact proof is rapidly obtained on a sensitized diazo element, and in which a vapor lamp is required. of mercury or similar high intensity discharge lamp to obtain a sufficient quantity of light in a particular spectral range, in the violet and ultra-violet region of about 3600 Angstrom units. These lamps are generally housed in a transparent rotating cylinder of Pyrex glass or other heat resistant glass over which the sensitized element is passed in contact with the original to be copied.
The heat given off by the lamp enclosed in this cylinder is excessive from the point of view of its correct operation as well as the temperature of the wall of the cylinder which is in intimate contact with the sensitive paper.
The problem to be solved by the builder of a. A cooling device for an apparatus of this nature consists in that the copy cylinder must operate at a temperature much lower than that of the lamp. This, due to its necessary position in the cylinder, gives off an intense quantity of heat and must not be cooled to a temperature below a determined minimum value, in order to ensure a satisfactory light output in the necessary spectral range. On the other hand, this minimum temperature is much higher than that which the cylinder can reach in order to operate under satisfactory conditions.
In order to overcome the aforementioned difficulties, the solution adopted in practice consists in completely enclosing the lamp itself in a transparent glass tube resistant to heat and thus insulating the copy cylinder of the lamp. The lamp is then circulated. air in the tube
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glass and around the lamp ,. thereby cooling it to a safe temperature, while a separate mass of air serves to cool the copy cylinder itself to a temperature satisfactory with respect to the sensitive paper. This form of construction is complicated and expensive and often results in excessive cooling of the lamp.
In addition, the additional glass tube constitutes another obstacle to the passage of light of shorter wavelength. It therefore decreases the illumination and also insulates the lamp making it more difficult to clean. These small heat-resistant glass tubes have actually been found to eliminate radiation to the point of reducing the speed of copying by about 25-30%.
The object of the invention is a cooling device for lighting devices of this nature, by means of which the cooling air is distributed so as to keep the copy cylinder at the correct temperature and to allow the lamp to operate at a higher temperature to obtain maximum light output.
A particular characteristic of the invention consists in that the efficiency of the printer is considerably increased by allowing the light to pass without obstacle between the lamp and the active exposure surface of the cylinder, although the latter is effectively protected against the heat of the lamp.
Other characteristics of the invention will become apparent from the detailed description which is given below with the accompanying drawing, in which: FIG. 1 is a perspective view of the lighting unit, some of which elements are broken away to reveal the internal construction shape, Figure 2 is a cross section through the center of the group of Figure 1.
According to the invention, a heat-resistant glass screen surrounding the lamp in part is supported in combination with a reflector and a suction pipe. The screen deflects heat between the lamp and the portion. copy exposure of the cylinder. The cooling of the lamp and of the inside of the copy cylinder is effected by air currents produced by the suction in the cooling pipe. The amount of radiant energy lost is small, since the open portion of the partial screen in combination with the reflector allows light to pass unobstructed over the active exposure surface of the cylinder.
The pipe in which a fairly high vacuum is maintained has a series of holes, some of which suck air in the vicinity of the lamp and its protective screen, while other holes in this pipe suck in the air. air from the inner surface of the copy cylinder, so that a temperature difference is established between these surfaces, although the lamp itself is not insulated.
This copy illumination device, described in more detail below, enables the temperature of the copy cylinder to be reduced by about 11 ° C more than hitherto without exerting any influence on the light intensity and therefore on the copy speed of the device.
The screen extends below the lamp thus preventing the cooler air inside the copy cylinder from coming into contact with the lower portion of the lamp, which is the most dangerous to cool.
Another advantage consists in the accessibility of the device with a view to its cleaning, since it has been observed that the accumulation of dust is liable to cause the light output to undergo a reduction of up to 30%.
; Turning now to the figures, it can be seen that a cylinder 10, generally of transparent heat-resistant glass, is rotatably mounted at each end on rollers 11 or other suitable parts shown schematically. This cylinder is mounted in the ti-
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reuse so that it is rotated by several ribbons or belts which serve to guide and direct the sensitive paper and the original to be copied around. of the cylinder and in contact with it ,,, The sensitive paper is impressed by the light which passes through the cylinder and is emitted by a tubular mercury vapor lamp 12 arranged in the center of the cylinder.
Lamp 12 may be supported at each end by devices not shown in detail, but described in United States Patent No. 2,308,130.
An elongated air pipe 13 with a planar front wall 14 and curved rear wall 15 is constructed so as to pass into the copy cylinder 10, on one side of its axis and more especially on the side of the cylinder. opposite to its exposure surface on which the sensitive paper is passed The pipe 13 is closed at both ends and extends beyond the cylinder at one end., which comprises an exhaust pipe 16, to which a suitable flexible pipe connecting it to a pump or other device drawing air inside the pipe.
The pipe 13 is pierced with a series of intake openings 17, arranged in the center of the front wall 14 and a number of similar openings 18 arranged in the rear wall 15. These orifices or holes are spaced along the length of the walls and serve to allow the heated air from their vicinity to enter, which can thus be evacuated by suction through the exhaust pipe 16.
A convex reflector 19 is fixed to the front wall 14 of the pipe and serves to reflect the radiation from the lamp 12 towards the exposure surface of the copy cylinder 10 with which the sensitive paper and the original to be copied are in contact. . This reflector is pierced with several holes 20 in the extension of the orifices 17 and through which the heated air from the vicinity of the lamp 12 is sucked into the pipe 13.
A screen 21 extending the entire length of the lamp 12 is held in place by arms 22 mounted on the reflector 19 through an arm at each end of the device. The screen 21 is semi-cylindrical and is of transparent heat resistant glass. It surrounds the lamp 12 in an arc of about 1800 and deflects the heat between the lamp and the copy cylinder. The screen 21 passes below the lamp 12 and extends to the neighboring face of the reflector 19 so as to completely cover the lower portion of the lamp and to prevent it from undergoing excessive cooling.
It will be noted that the upper part of the lamp is not protected and that therefore the light can pass without obstacle in the intermediate space between the upper edge of the screen and the reflector 19.
While the printer is running, the vacuum created in pipe 13 causes air to enter at both ends of copy cylinder 10 and pass it through holes 17, 18 and 20. The curved wall 15 of pipe 13 is very tight. adjacent to the inner wall of the rotating cylinder 10 and a violent and high-speed air current arises on this surface ,, The screen 21 sufficiently reduces the heat radiation of the lamp 12 which does not exert any influence on cooling the rotary cylinder 10.
The cooling air of. two ends of the cylinder passes around the lamp to enter through the holes 20 of the reflector and thence through the holes 17 of the pipe. The air velocity in this circuit is much lower than through the .18 holes, but sufficient to cool the lamp to the required temperature. The most intense cooling occurs in the upper portion of the lamp 12, where the open space and the curvature of the screen create turbulence and up and down current under the effect of suction.
However, a small portion of the emitted radiation is absorbed by the screen 21, but the large enough space at the top of the lamp completed by the reflector 19 allows the total illumination to be used relatively efficiently. of the lamp.
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The whole device has been found to be very efficient, as it allows the lamp to be operated at its most efficient temperature and at the same time it can be accommodated in a relatively small copy cylinder operating at a temperature. low enough to be able to copy on all items covered with a smooth layer without damaging that layer. Of course, the copy cylinder 10 should be given a relatively small diameter, since the radiation of the lamp decreases according to the usual preparation as the distance from the element to be copied increases.
Certain angular values of the parts have been mentioned in the description by way of example. But it must be understood that appropriate modifications can be made to the proportions and to the angular value of the arc of the screen surrounding the lamp, while remaining in accordance with the principle of the invention and without modifying the general efficiency of the screen. the combination itself. The shape of the parts, for example the curvature of the reflector, the construction shape of the suction pipe, the number and dimensions of the holes through which hot air is sucked into the pipe can be changed according to the dimensions of the cylinder. , the size and shape of the lamp itself and other relevant factors.
Where the cylinder and the lamp are very long, as in the case of large machines, the pipe may preferably have exhaust pipes 16 at both ends and constructed to draw air from a ma - more uniform over its entire length, and thus cool the elements uniformly at all points and avoid the presence of an excessive quantity of heat at localized points.
CLAIMS.
1. Cooling device for contact printer lighting apparatus of the type comprising a rotating, open-ended, transparent copying cylinder, around which the sensitized element is passed into contact with the original and removed. impresses with the light of a high intensity tubular lamp arranged along the axis of this cylinder, characterized in that it comprises a reflector pierced with several air inlet holes arranged on one side of the lamp, a air pipe of elongated shape behind the reflector and closed at both ends, an exhaust manifold of this pipe pierced on one side with several air inlet holes opposite the air inlet holes the reflector,
and on the other side of the air inlet holes in front of the inner wall of the cylinder and a semi-cylindrical transparent screen disposed along the other side of the lamp, deflecting heat between the lamp and the cylinder wall and distributing cooling air over the lamp, while allowing light to pass unobstructed between the lamp and an active exposure surface of the cylinder.