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Die
Erfindung betrifft eine Bestrahlungsvorrichtung zur Bestrahlung
von Substraten mit elektromagnetischer Strahlung, insbesondere UV-Strahlung,
mit einem Gehäuse,
das eine auf das zu bestrahlende Substrat ausgerichtete Austrittsöffnung für die elektromagnetische
Strahlung aufweist, mindestens einer in dem Gehäuse angeordneten langgestreckten
Strahlungsquelle für
die elektromagnetische Strahlung, wobei mindestens eine Barriere
den direkten Strahlengang der Strahlungsquelle auf das Substrat
zumindest teilweise ausblendet und eine lösbar mit dem Gehäuse der
Bestrahlungsvorrichtung verbundene Halterung die Strahlungsquelle aufnimmt.
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Bestrahlungsvorrichtungen,
insbesondere für
UV-Strahlung, kommen in der photochemischen Beeinflussung von Substraten
zur Anwendung. Wichtige Anwendungen sind die Aushärtung von
Druckfarben, Klebstoffen und Beschichtungen sowie die Sterilisation
und die medizinische Bestrahlung. Insbesondere im Bereich der Beschichtung
von Holzplatten und Fußbodenbelägen werden
UV-Bestrahlungsvorrichtungen mit sehr hohen Bestrahlungsleistungen
eingesetzt. Die Bestrahlungsbreite kann mehrere Meter betragen.
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Als
Strahlungsquellen in UV-Bestrahlungsvorrichtungen kommen vor allem
Gasentladungslampen zum Einsatz, in denen durch das Verdampfen von
Metallen ein Plasma erzeugt wird. Die Lampen bestehen dabei im Wesentlichen
aus einem röhrenförmigen Glaskörper, zwei
Elektroden, zwei Folieneinschmelzungen sowie zwei Sockeln. Alle
bekannten langgestreckten UV-Bestrahlungsvorrichtungen
weisen eine an beiden Enden aufgehängte Strahlungsquelle auf,
die teilweise von einem Reflektor umgeben sein kann.
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Aus
der
EP 1 062 467 B1 ist
eine Bestrahlungsvorrichtung zum Härten einer Beschichtung auf
einem Substrat bekannt, die eine über dem Substrat angeordnete
UV-Strahlungsquelle aufweist, deren Strahlung über ein Reflektorsystem der
Beschichtung zum Zwecke der Aushärtung
zuführbar
ist. Die von der Strahlungsquelle emittierte UV-Strahlung wird von
einer UV-Reflektionsschicht einer Barriere durch die Strahlungsquelle hindurch
auf die hinter der Strahlungsquelle angeordneten Reflektoren reflektiert,
so dass der direkte Strahlengang der Strahlungsquelle auf das Substrat
zumindest teilweise ausgeblendet wird. Durch diese Maßnahme wird
eine wirksame Trennung der ultravioletten Strahlung von der Infrarotstrahlung
ermöglicht,
um die Wärmebelastung
des Substrats zu reduzieren. Sofern der direkte Strahlengang der
Strahlungsquelle auf das Substrat vollständig ausgeblendet wird, gelangt
ausschließlich
indirekte UV-Strahlung über
die hinter der Strahlungsquelle angeordneten Reflektoren auf das
Substrat. Die unerwünschte
IR-Strahlung wird absorbiert.
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Die
unter der Bezeichnung HPS-System von der Anmelderin der
EP 1 062 467 B1 angebotene
Bestrahlungsvorrichtung weist einen modularen Aufbau auf. Die von
einer Halterung aufgenommene langgestreckte Strahlungsquelle ist
lösbar
mit dem Gehäuse
der Bestrahlungsvorrichtung verbunden. Hierzu ist die Halterung
als Einschub ausgebildet, der seitlich in das Gehäuse nach
Art einer Schublade eingeschoben und daraus herausgezogen werden
kann. Die Halterung besteht im Wesentlichen aus zwei parallel zueinander
angeordneten Seitenteilen mit Fassungen zur Aufnahme der stirnseitig
an der langgestreckten Strahlungsquelle angeordneten Sockel. Die
beiden Seitenteile sind über
in Achsrichtung der Strahlungsquelle parallel zueinander angeordnete
Streben an ihren äußeren Rändern miteinander
verbunden. An dem in Einschubrichtung hinteren Seitenteil ist darüber hinaus
ein Schott angeordnet, über
den die Versorgung der lösbaren
Halterung mit Energie und Kühlmedium
sichergestellt wird. Außerdem
verschließt
der Schott die Öffnung
in der Stirnseite des Gehäuses, über die
die lösbare
Halterung eingeschoben wird. Die lösbare Halterung zur Aufnahme
der Strahlungsquelle ermöglicht
einen raschen Wechsel der UV-Strahlungsquelle und damit eine hierdurch
bedingte Verkürzung
der Betriebsunterbrechung.
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Aufgrund
der hohen Betriebstemperaturen üblicher
UV-Strahlungsquellen
können
diese im Laufe der Betriebszeit durchbiegen. Dies ist insbesondere
bei großen
Bestrahlungsbreiten problematisch, wie sie mit dem HPS-System möglich sind.
Kommt die Strahlungsquelle aufgrund der Durchbiegung mit der im
Strahlengang zwischen der Strahlungsquelle und der Austrittsöffnung der
Strahlungsvorrichtung angeordneten Barriere in Kontakt, kann das
Herausziehen der als Schublade ausgebildeten Halterung für die Strahlungsquelle schwierig
oder sogar unmöglich
werden.
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Ausgehend
von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung daher die Aufgabe
zugrunde, eine gattungsgemäße modulare
Bestrahlungsvorrichtung mit einer lösbar mit dem Gehäuse der
Bestrahlungsvorrichtung verbundenen Halterung für die Strahlungsquelle dahingehend
weiterzubilden, dass das Lösen
der Halterung von der Strahlungsquelle unproblematisch möglich ist,
gleichwohl Durchbiegungen auch von längeren Strahlungsquellen verhindert
werden können
und zugleich der Aufbau der Bestrahlungsvorrichtung vereinfacht wird.
Darüber
hinaus soll mit der neuen Bestrahlungsvorrichtung eine variable
Bestrahlungscharakteristik ermöglicht
werden, das heißt
insbesondere eine Beeinflussung der abgestrahlten Spektren der elektromagnetischen
Strahlung sowie deren Intensitätsverteilung
in der Substratebene.
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Diese
Aufgabe wird bei einer Bestrahlungsvorrichtung der eingangs erwähnten Art
dadurch gelöst, dass
die lösbare
Halterung zusätzlich
die Barriere aufnimmt, die lösbare
Halterung zwei parallel zueinander angeordnete Seitenteile mit Fassungen
zur Aufnahme der stirnseitig an der Strahlungsquelle angeordneten Sockel
aufweist und die Seitenteile ausschließlich durch ein die Barriere
bildendes Profil miteinander verbunden sind, so dass eine zusätzliche
Rahmenkonstruktion, um die beiden Seitenteile zu verbinden, nicht
vorhanden ist.
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Durch
das Zusammenfassen der Strahlungsquelle und der Barriere in einer
gemeinsamen, lösbar
mit dem Gehäuse
verbundenen Halterung, insbesondere nach Art einer Schublade, wird
ein Blockieren der Schublade beim Herausziehen sicher vermieden.
Die Verbindung der Seitenteile durch das die Barriere bildende Profil
führt zu
dem erwünschten
einfachen Aufbau der lösbaren
Halterung. Diese Integration der Barriere als tragendes Teil der
lösbaren
Halterung erspart eine zusätzliche
Rahmenkonstruktion, um die beiden Seitenteile miteinander zu verbinden.
Die Barriere kann zugleich als Führungsschiene
in dem Gehäuse
dienen, dass entsprechende Führungen
zum Einschieben der lösbaren
Halterungen aufweist.
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Hierdurch
wird ein einfacher Wechsel der Strahlungsquelle, der etwa alle 1000
Stunden erforderlich ist, sichergestellt. Ein weiterer entscheidender
Vorteil der erfindungsgemäßen Bestrahlungsvorrichtung
besteht darin, dass diese mit unterschiedlichen in das Gehäuse einsetzbaren
lösbaren
Halterungen mit unterschiedlichen Barrieren verwendet werden kann.
Hierdurch lässt
sich auf einfache Art und Weise durch Austauschen der lösbaren Halterung
die Strahlungscharakteristik der Bestrahlungsvorrichtung an den
jeweiligen Einsatzzweck anpassen. Die Zusammenfassung von Bestrahlungsquelle
und Barriere in einer gemeinsamen lösbaren Halterung ermöglicht es
darüber
hinaus, zwischen der Barriere und der Bestrahlungsquelle Stützmittel anzuordnen,
die eine alterungs- und temperaturbedingte Durchbiegung der Strahlungsquellen
verhindern.
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Die
lösbare
Halterung kann nicht nur durch eine Öffnung in einer der Stirnseiten
des Gehäuses,
sondern in einer Ausgestaltung der Erfindung durch die Austrittsöffnung für die elektromagnetische
Strahlung in die Bestrahlungsvorrichtung eingeschoben werden. Die
im Strahlengang zwischen der Strahlungsquelle und der Austrittsöffnung angeordnete
Barriere stellt aufgrund der Zusammenfassung beider Bauteile in
der lösbaren
Halterung kein Einschubhindernis mehr dar.
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Wie
bereits eingangs erwähnt,
kann die Abstrahlcharakteristik durch Austausch der vollständigen lösbaren Halterung,
umfassend die Strahlungsquelle und die Barriere erreicht werden.
Wenn das die Barriere bildende Profil mit den Seitenteilen der Halterung
verschraubt ist, kann eine andere Abstrahlcharakteristik der Bestrahlungsvorrichtung
auch durch bloßen
Austausch des Profils erreicht werden.
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Indem
die Seitenteile der Halterung und das die Barriere bildende Profil
miteinander kommunizierende Durchgänge für ein Kühlmedium aufweisen, können sämtliche
temperaturempfindlichen Komponenten der Bestrahlungsvorrichtung,
wie insbesondere die Strahlungsquelle, die Fassungen und Klemmkästen für die elektrischen
Versorgungsleitungen der Strahlungsquelle optimal mit Kühlmedium
versorgt werden.
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Vorzugsweise
bilden die Durchgänge
einen Kühlmedium-Kreislauf
mit Anschlüssen
für die
Zu- und Abfuhr des Kühlmediums
an einem der beiden Seitenteile. Als Kühlmedium kommen insbesondere
Wasser und Luft in Betracht.
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Da
die Sockel der Strahlungsquelle regelmäßig eine andere Temperatur
als die Oberfläche
der Strahlungsquelle benötigen,
ist in einer Ausgestaltung der Erfindung vorgesehen, dass jedes
Seitenteil mindestens einen weiteren Durchgang für ein Kühlmedium aufweist, der nicht
Bestandteil des zuvor beschriebenen Kühlmedium-Kreislaufs ist.
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Kurze
Strahlungswege und eine kompakte Bauform der Bestrahlungsvorrichtung
werden erreicht, wenn die als Profil ausgebildete Barriere unmittelbar
unterhalb der Strahlungsquelle angeordnet ist und eine Ausformung
aufweist, die einen in Richtung der Austrittsöffnung weisenden Teil der Mantelfläche der
Strahlungsquelle in deren Abstrahlbereich umgibt. Die insbesondere
muldenförmige,
im Querschnitt teilkreisförmige an
die Querschnittsgeometrie der Strahlungsquelle angepasste Ausformung
kann unter Wahrung eines ringförmigen
Luftspalts zwischen der Oberfläche
der Ausformung und der Mantelfläche
besonders nah an der Strahlungsquelle angeordnet werden. Hierdurch
ergeben sich kürzest
mögliche
Strahlungswege und damit hohe Intensitäten für die emittierte UV-Strahlung.
Wenn die von der Strahlungsquelle emittierte Strahlung von einer
insbesondere in der Ausformung angeordnete Reflektionsschicht der
Barriere auf hinter der Strahlungsquelle angeordnete Reflektoren
reflektiert wird ist es möglich,
nahezu ausschließlich
UV-Strahlungen aus
der Austrittsöffnung
der Bestrahlungsvorrichtung abzustrahlen, während die Infrarotstrahlung
von der Reflektionsschicht bzw. den hinter der Strahlungsquelle
angeordneten Reflektoren durchgelassen wird. Als Reflektionsschicht
bzw. Reflektoren kommen insbesondere sogenannte Kaltlichtspiegel
in Betracht. Hinter den Reflektoren können sich zur Aufnahme der
durchgelassenen Infrarotstrahlung insbesondere wärmeabsorbierende Körper befinden.
Innerhalb der insbesondere aus Metall bestehenden Barriere leiten
die Durchgänge
für das
Kühlmedium
die durch die Reflektionsschicht durchgelassene Wärme ab.
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Die
als Profil ausgebildete Barriere ist achsparallel zu der Längsachse
der langgestreckten Strahlungsquelle angeordnet.
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Die
Symmetrieebene der Barriere liegt in einer Längsmittelebene durch die Strahlungsquelle,
die senkrecht auf der Oberfläche
des zu bestrahlenden Substrates steht. Wenn die Barriere spiegelsymmetrisch zu
der Längsmittelebene
durch die Strahlungsquelle angeordnet ist, lassen sich zu beiden
Seiten der Barriere gleiche Fokuslinien mit übereinstimmenden Spektren und
gleicher Intensität
erzeugen.
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Sofern
die Barriere aufgrund ihrer Geometrie und Anordnung unterhalb der
Strahlungsquelle den direkten Strahlengang der Strahlungsquelle
vollständig
ausblendet, ist es mit der erfindungsgemäßen Bestrahlungsvorrichtung
möglich,
nahezu reine UV-Strahlung auf das Substrat zu richten.
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Kommt
in der Bestrahlungsvorrichtung eine Barriere zum Einsatz, die asymmetrisch
zu der Längsmittelebene
durch die Strahlungsquelle ausgebildet ist, sind die Anteile an
direkter und indirekter Strahlung, die auf beiden Seiten der Barriere
auf das Substrat auftreffen, unterschiedlich. Das Auftreffen indirekter
Strahlung setzt auch hier voraus, dass hinter der Strahlungsquelle
Reflektoren angeordnet sind.
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Nachfolgend
wird die Erfindung anhand der Figuren näher erläutert. Es zeigen
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1 eine
schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Bestrahlungsvorrichtung
mit seitlich einschiebbarer Halterung;
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2 eine
schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Bestrahlungsvorrichtung
mit durch die Austrittsöffnung
einschiebbarer Halterung;
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3 eine
Halterung einer Bestrahlungsvorrichtung nach 1,
wobei 3a eine Seitenansicht, 3b eine
Vorderansicht, 3c eine Draufsicht
und 3d einen Schnitt längs der
Linie A-A in 3b zeigen;
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4 eine
schematische Darstellung eines Schnitts durch eine Bestrahlungsvorrichtung
mit einer spiegelsymmetrischen Barriere;
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5 eine
schematische Darstellung eines Schnitts durch eine Bestrahlungsvorrichtung
mit asymmetrischer Barriere;
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6 eine
schematische Darstellung eines Schnitts durch eine Bestrahlungsvorrichtung
mit einer spiegelsymmetrischen Barriere, die den Strahlengang der
Strahlungsquelle auf das Substrat vollständig ausblendet und
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7 eine
schematische Teilansicht einer Halterung einer erfindungsgemäßen Bestrahlungsvorrichtung,
wobei
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7a eine stirnseitige Verschraubung zwischen
Seitenteil und Barriere und
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7b eine längsseitige Verschraubung zwischen
Seitenteil und Barriere zeigt.
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Die
in 1 dargestellte, insgesamt mit 1 bezeichnete
Bestrahlungsvorrichtung besteht im Wesentlichen aus einem langgestreckten,
im Querschnitt rechteckigen Gehäuse 2 und
einer nach Art einer Schublade lösbar
mit dem Gehäuse 2 verbundenen
Halterung 3. Die Halterung 3 wird über eine Öffnung 4 in
der Stirnseite 5 des Gehäuses 2 eingeschoben
bzw. aus dem Gehäuse 2 herausgezogen.
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Die
Halterung 3 weist zwei parallel zueinander angeordnete
Seitenteile 6a, 6b auf, die durch ein eine Barriere
bildendes Profil 7 im Abstand voneinander verbunden sind.
Die Länge
des Profils 7 ist auf die Länge der oberhalb des Profils 7 angeordneten
UV-Strahlungsquelle 8 abgestimmt, so dass deren Sockel
in den Fassungen aufgenommen werden, die in den Seitenteilen 6a, 6b angeordnet
sind. Die durch das Profil 7 gebildete Barriere liegt im
Strahlengang zwischen der UV-Strahlungsquelle 8 und
der besser in 2 erkennbaren Austrittsöffnung 11 für die UV-Strahlung
an der Unterseite des Gehäuses 2.
Die Seitenteile 6a, 6b der Halterung 3 sowie
das Profil 7 weisen darüber
hinaus mehrere Durchgänge
für Kühlmedien
auf, deren Anordnung und Funktion weiter unten erläutert wird.
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Das
in Einschubrichtung hintere Seitenteil 6a der Halterung 3 dient
zugleich als Verschlusselement für die Öffnung 4 in
dem Gehäuse 2.
Aus diesem Grund entspricht der Querschnitt des Seitenteils 6a dem
Querschnitt der Öffnung 4.
Diese Verschlussfunktion ist wichtig, um einen unerwünschten
Austritt hochintensiver UV-Strahlung aus der Öffnung 4 nach dem
Einsetzen der Halterung 3 zu vermeiden.
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Um
den Einschubvorgang der Halterung 3 zu erleichtern, wird
die Halterung 3 in dem Gehäuse 2 geführt. Zu
diesem Zweck weist die im Querschnitt annähernd teilkreisförmige Öffnung 4 an
ihren unteren Ecken jeweils eine Führungsnut 12 auf,
die mit einer entsprechenden Ausnehmung 13 an den unteren
Kanten der Seitenteile 6a, 6b zusammenwirkt. Des
Weiteren schließt
die ebene Unterseite des Profils 7 bündig mit der ebenen Unterseite
der Seitenteile 6a, 6b ab (vgl. 2).
Die derart gebildete doppel-T-förmige
ebene Gleitfläche
auf der Unterseite der Halterung 3 wird darüber hinaus
von dem horizontalen Steg 14 an der Unterseite der Öffnung 4 des
Gehäuses 2 geführt.
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Die
ebenfalls mit 1 bezeichnete Bestrahlungsvorrichtung nach 2 unterscheidet
sich im Wesentlichen von der Bestrahlungsvorrichtung 1 nach 1 darin,
dass die Halterung 3 nicht über eine Stirnseite des Gehäuses 2,
sondern durch die Austrittsöffnung 11 für die UV-Strahlung
in das Gehäuse 2 eingesetzt
wird. Die Einschubrichtung der lösbaren
Halterung 3 ist in 2 durch
den Pfeil 15 dargestellt. Die Nutzung der ohnehin vorhandenen
Austrittsöffnung 11 an
der Unterseite des Gehäuses 2 wird
erstmals durch die erfindungsgemäße Zusammenfassung
der durch das Profil 7 gebildeten Barriere und der UV-Strahlungsquelle 8 in
der gemeinsamen Halterung 3 ermöglicht. Auf diese Weise kann
auf zusätzliche
seitliche Öffnungen
in dem Gehäuse
verzichtet werden, über
die Streustrahlung der UV-Strahlungsquelle
austreten kann.
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Der
Aufbau der Halterung 3 unterscheidet sich von dem Aufbau
der Halterung 3 nach 1 lediglich durch
die Anordnung der Ausnehmungen 13 an den Seitenteilen 6a, 6b.
Die Führungsnuten 12 sind
als rechteckige Vorsprünge
in den Ecken der rechteckigen Austrittsöffnung 11 des Gehäuses 2 angeordnet.
Die Seitenteile 6a, 6b weisen jeweils eine sich über den
teilkreisförmigen
Bereich erstreckende umlaufende Ausnehmung 13 auf, die
mit den in den Ecken der Austrittsöffnung angeordneten Führungsnuten 12 zusammenwirkt.
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Nachfolgend
wird anhand der 3 und 7 die Anordnung
und Wirkungsweise der Kühlung
näher erläutert. Die
Seitenteile 6a, 6b und das die Barriere bildende
Profil 7 weisen mehrere miteinander kommunizierende Durchgänge für Kühlluft und
Wasser auf. Wie aus 3a erkennbar,
befinden sich an der Vorderseite des Seitenteils 6a eine Öffnung 16 für die Zufuhr
von Kühlwasser
und eine Öffnung 17 für die Abfuhr
von Kühlwasser.
Die beiden Öffnungen 16, 17 sind über die
miteinander kommunizierenden Durchgänge 18, 19 in
dem Seitenteil 6a, dem Profil 7 und dem Seitenteil 6b zu
einem Kühlwasserkreislauf
miteinander verbunden. Die Rückkühlung des
Wassers des Kühlkreislaufes
erfolgt in an sich bekannter Weise, beispielsweise mittels Wärmetauschern,
auf deren Darstellung der Übersichtlichkeit
halber verzichtet wurde.
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Die
besonders wärmeempfindlichen
Seitenteile werden insbesondere im Bereich der Fassungen 21 der
UV-Strahlungsquelle 8 zusätzlich luftgekühlt. Zu
diesem Zweck weisen beide Seitenteile 6a, 6b an
ihrer Oberseite Lufteintrittsöffnungen 22 auf,
die sich im Bereich der Fassungen 21 vertikal nach unten
erstrecken, so dass die Fassungen 21 der Lampen ständig mit
Kühlluft überstrichen
werden. In dem Seitenteil 6a wird die Kühlluft unterhalb der Fassung 21 umgelenkt
und über
eine in 3a erkennbare Abluftöffnung 23 aus
der Halterung 3 herausgeführt. Die Abluft aus dem Seitenteil 6b wird
ebenfalls unterhalb der Lampenfassung 21 ungelenkt und
durch einen Durchgang 24 durch das Profil 7 abgeführt, wobei
der Durchgang 24 ebenfalls in der Abluftöffnung 23 in
dem Seitenteil 6a mündet.
Diese Kühlluft
kann ebenfalls im Kreislauf geführt
und rückgekühlt werden.
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Der
Schnitt A-A in 3b verdeutlicht die
Anordnung und Lage der Durchgänge 18, 19, 24 für Wasser und
Luft in dem Profil 7. Weiter ist aus der Schnittdarstellung
A-A ein Auflager 25 erkennbar, das die UV-Strahlungsquelle 8 mittig
abstützt.
Hierdurch wird bei großen
Bestrahlungsbreiten eine wärmebedingte
Durchbiegung der Strahlungsquelle während der Nutzungsdauer vermieden.
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Die 4, 5 und 6 zeigen
schematische Querschnitte durch eine erfindungsgemäße Bestrahlungsvorrichtungen
zur Veranschaulichung des Strahlengangs unter Berücksichtigung unterschiedlicher Querschnittsgeometrien
der durch das Profil 7 gebildeten Barriere.
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In
den Querschnittsdarstellungen des Gehäuses 2 in den 4, 5 und 6 ist
erkennbar, dass die UV-Strahlungsquelle 8 von einem Reflektor 26 umgeben
wird. Im Ausführungsbeispiel
umgibt der Reflektor die Strahlungsquelle auf einem Umfangswinkel
von mehr als 180 Grad, so dass die von der UV-Strahlungsquelle emittierte Strahlung über einen
weiten Umfangsbereich von dem Reflektor 26 reflektiert
wird. 4, 5 und 6 zeigen
eine Längsmittelebene 27 durch
die Strahlungsquelle 8, die senkrecht auf dem ebenen zu
bestrahlenden Substrat 28 steht.
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Zu
dieser Längsmittelebene 27 ist
die Barriere 29 in 4, die durch
das Profil 7 gebildet wird, spiegelsymmetrisch ausgebildet.
Die Barriere 29 ist unmittelbar unterhalb der Strahlungsquelle 8 angeordnet
und weist eine Ausformung 31 auf, die einen in Richtung
der Austrittsöffnung 11 des
Gehäuses 2 weisenden
Teil der Mantelfläche
der Strahlungsquelle 8 umgibt. Wie aus dem angedeuteten
Strahlengang ersichtlich, wird ein Großteil der von der UV-Strahlungsquelle 8 emittierten
Strahlung über
den Reflektor 26 indirekt auf das Substrat 28 reflektiert.
Die direkte Strahlung ist in den 4, 5 und 6 durch
die gestrichelten Linien 32 dargestellt, während die
indirekte Strahlung mittels durchgezogener Linien 33 dargestellt
ist. Der Reflektor 26 ist insbesondere als dichroitischer
Spiegel ausgeführt,
so dass die reflektierte Strahlung nahezu ausschließlich UV-Strahlung
ist. Der direkte Strahlengang von der Strahlungsquelle 8 wird
zum größten Teil
durch die im Strahlengang unterhalb der Strahlungsquelle angeordnete
Barriere 29 ausgeblendet. Die entstehende Wärmestrahlung
wird durch den Kühlwasserkreislauf 18, 19 abgeführt. Darüber hinaus
ist es möglich,
in der Ausformung 31 ebenfalls einen Reflektor anzuordnen,
der die UV-Strahlung zumindest teilweise durch die Strahlungsquelle 8 hindurch
auf den Reflektor 26 zurückwirft, während die Infrarotstrahlung
durch den in der Ausformung 31 angeordneten Reflektor an
die Barriere 29 abgegeben wird.
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Die
Barriere 34 nach 6 unterscheidet
sich von der Barriere 29 nach 4 dadurch,
dass infolge der ausgeprägteren
Ausformung 31 keinerlei direkte Strahlung aus der Austrittsöffnung 11 auf
das Substrat 28 gelangt. Es gelangt lediglich indirekte
Strahlung 33 in zwei beabstandeten Bestrahlungsbereichen
(Fokuslinien) auf beiden Seiten der Barriere 34 auf das
Substrat 28.
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5 zeigt
schließlich
eine zu der Längsmittelebene 27 asymmetrisch
ausgebildeten Barriere 35. Der in 5 auf der
linken Seite der Längsmittelebene
befindliche Teil der Barriere 35 entspricht dem linken
Teil der Barriere 29 in 4. Der rechts
von der Längsmittelebene 27 liegende
Teil der Barriere ist gegenüber
dem linken Teil deutlich kürzer
ausgeführt,
so dass ein wesentlich größerer Anteil
direkter Strahlung 32 auf dieser Seite der Barriere auf
das Substrat 28 trifft.
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Durch
weitere, in den Figuren nicht dargestellte Variationen der Barrierengeometrie
ist es beispielsweise denkbar, auf einer Seite der Barriere die
direkte Strahlung vollständig
auszublenden, während
auf der anderen Seite der Barriere ein mehr oder minder großer Anteil
direkter Strahlung 32 zugelassen wird. Hierdurch lassen
sich bei einem Härtungsprozess,
bei dem das Substrat 28 in Richtung des Pfeils 36 unterhalb
der Austrittsöffnung 11 kontinuierlich
hindurchbewegt wird individuelle Anpassungen der Bestrahlungscharakteristik
für das
jeweilige Substrat vornehmen.
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7a, 7b zeigen
eine Variante der lösbaren
Halterung 3, bei der die Seitenteile 6a, 6b mit
dem die Barriere bildenden Profil 7 verschraubt sind. 7a zeigt eine Schraubverbindung, bei der
die Schrauben 38 über
Durchgänge
von der Vorderseite 37 des Seitenteils 6a in Gewindebohrungen
in der Stirnseite des Profils 7 greifen. Bei dem Ausführungsbeispiel
nach 7b weisen die Seitenteile 6a, 6b in
Längsrichtung
des Profils 7 Flansche 39 auf, die an den Seitenwänden des
Profils 7 zur Anlage gelangen. Die Schrauben 39 greifen durch
die Flansche 39 in Gewindebohrungen beidseitig des Profil 7,
wobei die Gewindebohrungen rechtwinklig zur Längsachse des Profils verlaufen.
Eine derartige lösbare
Halterung 3 erlaubt den Austausch der Barriere unter Beibehaltung
genormter Seitenteile 6a, 6b.
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Alternativ
besteht die Möglichkeit,
dass eine erfindungsgemäße Bestrahlungsvorrichtung
mit mehreren vollständigen
Halterungen
3 mit unterschiedlichen Barrieregeometrien
ausgeliefert wird, wobei die lösbaren
Halterungen
3 mit den unterschiedlichen Barrieregeometrien
wahlweise, je nach Bestrahlungsaufgabe, in der Vorrichtung betrieben
werden. Bezugszeichenliste
| Nr. | Bezeichnung |
| 1 | Bestrahlungsvorrichtung |
| 2 | Gehäuse |
| 3 | Halterung |
| 4 | Öffnung |
| 5 | Stirnseite |
| 6a,
b | Seitenteile |
| 7 | Profil |
| 8 | UV-Strahlungsquelle |
| 11 | Austrittsöffnung |
| 12 | Führungsnut |
| 13 | Ausnehmung |
| 14 | Steg |
| 15 | Pfeil |
| 16 | Öffnung Kühlwasserzufuhr |
| 17 | Öffnung Kühlwasserabfuhr |
| 18 | Durchgang
(Wasser) |
| 19 | Durchgang
(Wasser) |
| 21 | Fassung |
| 22 | Lufteintrittsöffnung |
| 23 | Abluftöffnung |
| 24 | Durchgang
(Luft) |
| 25 | Auflager |
| 26 | Reflektor |
| 27 | Längsmittelebene |
| 28 | Substrat |
| 29 | Barriere |
| 31 | Ausformung |
| 32 | Strahlung
direkt |
| 33 | Strahlung
indirekt |
| 34 | Barriere |
| 35 | Barriere |
| 36 | Pfeil |
| 37 | Vorderseite |
| 38 | Schrauben |
| 39 | Flansche |