DE102005046233A1

DE102005046233A1 - Sheet-shaped substrate radiating unit, has channel system arranged outside of lamp space, so that lamp space remains free from cooling agent flow, and reflector formed with hollow section admitting cooling gas as part of channel system

Info

Publication number: DE102005046233A1
Application number: DE102005046233A
Authority: DE
Inventors: Joachim Jung; Klaus Ebinger; Oliver Dr. Treichel; Günter Fuchs; Urs GÜMBEL
Original assignee: IST Metz GmbH
Current assignee: IST Metz GmbH
Priority date: 2004-10-01
Filing date: 2005-09-28
Publication date: 2006-04-06

Abstract

The unit has a housing with a bar-shaped UV-lamp (12). A reflector (14) extends along the UV-lamp and limits a lamp space (22) surrounding the UV-lamp. A channel system conveys cooling agent for cooling the reflector. The channel system (20) is arranged outside of the lamp space, so that the space remains free from a cooling agent flow (24). The reflector is formed with a hollow section admitting cooling gas as a part of the system.

Description

Die Erfindung betrifft ein Bestrahlungsaggregat zur UV-Bestrahlung von insbesondere bahnförmigen Substraten, mit einem Gehäuse, einer darin angeordneten stabförmigen UV-Lampe, einem längs der UV-Lampe sich erstreckenden Reflektor, welcher einen die UV-Lampe umgebenden Lampenraum gegenüber einem Gehäuseinnenraum begrenzt, und einem Kanalsystem zur Durchleitung eines den Reflektor kühlenden, vorzugsweise gasförmigen Kühlmittels.The The invention relates to an irradiation unit for the UV irradiation of especially sheet-shaped Substrates, with a housing, a rod-shaped arranged therein UV lamp, one along the UV lamp extending reflector, which is a UV lamp surrounding lamp room opposite a housing interior limited, and a channel system for passing a reflector cooling, preferably gaseous Coolant.

Bei Aggregaten dieser Art, wie sie zur Polymerisation von Oberflächenbeschichtungen mit hoher Lampenleistung betrieben werden, sind Lampe und Reflektor durch einen Gasstrom aus dem Bereich des Bestrahlungsobjekts hin zu einem Abluftgehäuse gekühlt. Die zur Kühlung erforderliche Gasmenge wird durch die Strom/Spannungscharakteristik der UV-Lampe und die noch zulässigen Temperaturen des Reflektors bestimmt. Durch aufwändige Abluftregelungen ist zu vermeiden, dass bei reduzierter Lampenleistung oder im Standby-Betrieb die Lampe zu stark gekühlt wird und dabei die Gasentladung abbricht, weil sonst die Lampe zum Wiederzünden zeitraubend abgekühlt werden muss. Im Betrieb wird vor allem durch das kurzwellige UV-Licht im Lampenraum Ozon erzeugt. Dieser Prozess erfolgt kontinuierlich, da zur Aggregatkühlung laufend ozonhaltige Kühlluft abgesaugt wird. Dadurch steht aber ein Teil des energiereichen UV-Lichts für den Polymerisationsprozess an der Objektoberfläche nicht mehr zur Verfügung. Zudem können sich durch den Kühlgasstrom Spaltprodukte aus dem Objektbereich auf dem Reflektor niederschlagen, und die Abluft wird mit Spaltprodukten und Ozon verunreinigt.at Aggregates of this type, as used for the polymerization of surface coatings are operated with high lamp power, are lamp and reflector by a gas flow out of the area of the object to be irradiated to an exhaust air housing cooled. The for cooling required gas quantity is determined by the current / voltage characteristic the UV lamp and the still allowed Temperatures of the reflector determined. Due to elaborate exhaust air regulations is to avoid having reduced lamp power or in standby mode the lamp is too cold and thereby the gas discharge stops, because otherwise the lamp for reignition cooled time-consuming must become. In operation, especially by the short-wave UV light Ozone is generated in the lamp compartment. This process is continuous, there for aggregate cooling ongoing ozone-containing cooling air is sucked off. However, this is part of the high-energy UV light for the Polymerization process on the object surface is no longer available. moreover can through the cooling gas flow Precipitate fission products from the object area on the reflector, and the exhaust air is contaminated with fission products and ozone.

Ausgehend hiervon liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, die im Stand der Technik aufgetretenen Nachteile zu vermeiden und ein Aggregat der eingangs angegebenen Art dahingehend zu verbessern, dass mit einfachen Mitteln eine Bestrahlungsoptimierung erreicht wird.outgoing This is the object of the invention, which in the state of Technique to avoid disadvantages and an aggregate of the beginning specified type to improve that by simple means an irradiation optimization is achieved.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird die im Patentanspruch 1 angegebene Merkmalskombination vorgeschlagen. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den abhängigen Ansprüchen.to solution This object is proposed in claim 1 feature combination. Advantageous embodiments and further developments of the invention result from the dependent ones Claims.

Dementsprechend wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, dass das Kanalsystem für die Kühlmittelführung außerhalb des Lampenraums angeordnet ist, so dass der Lampenraum frei von der Kühlgasströmung bleibt, wobei der Reflektor durch innenseitig mit Kühlgas beaufschlagbare Hohlprofile als Teil des Kanalsystems gebildet ist. Da somit der vom Reflektor und Objekt umschlossene Lampenraum nicht kontinuierlich mit Sauerstoff beaufschlagt wird, kann ein andauernder optischer Absorptionsprozess durch Ozonbildung nach außen verhindert werden. Dadurch kann entweder die Produktionsleistung erheblich erhöht werden, oder aber man erhält mit niedrigerer spezifischer Leistung die gleichen Trocknungsergebnisse wie bei Aggregaten mit Lampenraumkühlung. Weiterhin ist eine saubere Trennung der Gerätefunktionalitäten möglich, wobei auf eine Regelung der Luftkühlung bei verschiedenen Leistungszuständen der Lampe verzichtet werden kann. Durch die vorzugsweise extrudierten Hohlprofile ist ein besonders einfacher Aufbau mit geringem Raumbedarf und effektiver Kühlung möglich.Accordingly is proposed according to the invention, that the channel system for the coolant flow outside the lamp chamber is arranged, so that the lamp room free of the cooling gas flow remains, wherein the reflector by inside acted upon by cooling gas hollow profiles is formed as part of the channel system. Because of the reflector and object enclosed lamp space is not continuous with oxygen can be subjected to a continuous optical absorption process Ozone formation to the outside be prevented. This can either affect the production output significantly increased be, or you get with lower specific power the same drying results as with units with lamp space cooling. Furthermore, a clean Separation of the device functionalities possible, where on a scheme of air cooling at different power states the lamp can be dispensed with. By the preferably extruded Hollow sections is a particularly simple construction with a small space requirement and effective cooling possible.

Vorteilhafterweise ist der Reflektor vorzugsweise über seine gesamte Länge quer zur Längsrichtung der UV-Lampe durchströmbar, so dass auch Temperaturgradienten in Lampenlängsrichtung weitgehend vermieden werden.advantageously, the reflector is preferably over his entire length transverse to the longitudinal direction the UV lamp can be flowed through, so that temperature gradient in the lamp longitudinal direction largely avoided become.

Eine weitere vorteilhafte Ausführung sieht vor, dass das Kanalsystem eine durch einen doppelwandigen Gehäusemantel begrenzte Einströmkammer aufweist. Zur Schaffung gleichmäßiger Kühlbedingungen über die Lampenlänge ist es auch von Vorteil, wenn das Kanalsystem eine parallel zu der UV- Lampe sich erstreckende, vorzugsweise einem Absorber nachgeordnete Abluftkammer aufweist, und wenn der Strömungsquerschnitt der Abluftkammer vorzugsweise um ein Mehrfaches größer als der größte Strömungsquerschnitt des einströmseitigen Kanalsystems ist.A further advantageous embodiment provides that the channel system one through a double-walled housing jacket limited inflow chamber having. To create uniform cooling conditions over the lamp length it is also advantageous if the channel system has a parallel to the UV lamp extending, preferably has an absorber downstream exhaust chamber, and if the flow cross section the exhaust chamber preferably a multiple greater than the largest flow cross section the inflow-side channel system is.

In baulich vorteilhafter Ausgestaltung ist in dem Gehäuse ein Gehäuseeinsatz als Teil des Kanalsystems angeordnet.In structurally advantageous embodiment is in the housing housing insert arranged as part of the channel system.

Zur Minimierung des Herstellungs- und Betriebsaufwands ist das Kanalsystem ausschließlich zur Durchleitung eines gasförmigen Kühlmittels ausgebildet.to Minimization of manufacturing and operating costs is the channel system exclusively for Passage of a gaseous refrigerant educated.

Eine weitere Verbesserung wird dadurch erreicht, dass in dem Gehäuseinnenraum ein von der Lampe zumindest im Standby-Betrieb mit Strahlung beaufschlagter Absorber angeordnet ist, und dass der Absorber durch die Kühlgasströmung kühlbar ist. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn der Absorber einen Bereich des Kanalsystems vorzugsweise in Form eines die Kühlgasströmung umlenkenden Labyrinths begrenzt.A Further improvement is achieved in that in the housing interior one of the lamp at least in standby mode exposed to radiation Absorber is arranged, and that the absorber is cooled by the cooling gas flow. in this connection it is advantageous if the absorber covers an area of the channel system preferably in the form of a cooling gas flow deflecting Labyrinths limited.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung besitzt der Reflektor zwei zwischen einer auf das Substrat ausgerichteten Betriebsstellung und einer auf einen Absorber im Gehäuseinnenraum gerichteten Standby-Stellung gegeneinander schwenkbare Reflektorhälften, wobei die Reflektorhälften in der Standby-Stellung mit dem Absorber unter Freihaltung des Lampenraums von der Kühlgasströmung in Eingriff stehen.According to a further preferred embodiment of the invention, the reflector has two between an aligned on the substrate operating position and one on an absorber in Ge housing interior directed standby position against each other pivotable reflector halves, the reflector halves are in the standby position with the absorber while keeping the lamp chamber from the cooling gas flow engaged.

Vorteilhafterweise ist das Verhältnis von Dauerbetriebsleistung zu Länge der UV-Lampe größer als 20W/cm, vorzugsweise größer als 100W/cm. Auch dabei ist es möglich, dass die Kühlgasströmung unabhängig von der Lampenleistung im Bestrahlungsbetrieb vorgegeben ist.advantageously, is the relationship from continuous operation to length the UV lamp is larger than 20W / cm, preferably greater than 100W / cm. Again, it is possible that the cooling gas flow is independent of the lamp power is specified in the irradiation mode.

Durch Abschirmung des Lampenraums gegen Ozonausleitung (wobei der Reflektor und ggf. das Substrat Barrieren bilden) ist es möglich, den Lampenraum im Bestrahlungsbetrieb unter Ozonsättigung zu halten, so dass nur wenig UV-Strahlung für die Ozonbildung verloren geht.By Shielding of the lamp chamber against ozone leakage (the reflector and possibly the substrate form barriers), it is possible the lamp space in the irradiation operation under ozone saturation to keep so little UV radiation lost for ozone formation goes.

Eine weitere Verbesserung sieht vor, dass der Lampenraum durch eine strahlungsdurchlässige Trennscheibe, insbesondere eine Quarzscheibe von dem Substrat getrennt ist. Zur Freihaltung von Ablagerungen ist es möglich, die Trennscheibe im Bestrahlungsbetrieb durch die UV-Lampe auf eine Temperatur von mehr als 300°C aufzuheizen.A further improvement provides that the lamp space is protected by a radiation-permeable separating disk, in particular a quartz disk is separated from the substrate. to Free from deposits it is possible to use the cutting disc in the Irradiation operation by the UV lamp to a temperature of more as 300 ° C heat.

Um einen möglichst homogenen Gasstrom zu ermöglichen, ist es vorteilhaft, wenn der Reflektor über längsseitige Öffnungen an einer in Lampenlängsrichtung verlaufenden Längsseite mit Kühlgas beaufschlagbar ist.Around one possible to allow homogeneous gas flow it is advantageous if the reflector via longitudinal openings at a lamp in the longitudinal direction extending longitudinal side acted upon by cooling gas is.

Eine Strömungsleitung und ggf. eine Ventilfunktion bei einem Klappreflektor lässt sich vorteilhafterweise dadurch erreichen, dass der Reflektor zur Kühlgasdurchleitung an einer in Lampenlängsrichtung verlaufenden Längsseite mit Gehäusedichtungen in Eingriff bringbar ist.A flow line and possibly a valve function in a hinged reflector can be advantageously achieve that the reflector for cooling gas passage at one in the lamp longitudinal direction extending longitudinal side with housing seals can be brought into engagement.

Im Folgenden wird die Erfindung anhand eines in der Zeichnung schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels näher erläutert. Es zeigenin the The invention will be described below with reference to a drawing in the drawing illustrated embodiment explained in more detail. It demonstrate

1 ein UV-Bestrahlungsaggregat im Betriebszustand vereinfacht im Querschnitt; und 1 a UV irradiation unit in the operating state simplified in cross section; and

2 das Bestrahlungsaggregat nach 1 im Standby-Zustand. 2 the irradiation unit after 1 in standby mode.

Das in der Zeichnung dargestellte Bestrahlungsaggregat dient zur UV-Trocknung und Vernetzung von Lacken, Farben, Klebstoffen und dergleichen Beschichtungen auf insbesondere bahnförmigen Substraten bzw. Produkten. Es besteht im Wesentlichen aus einem kastenförmigen Gehäuse 10, einer in dem Gehäuse angeordneten stabförmigen UV-Lampe 12, einem Reflektor 14 zur Reflexion des abgestrahlten UV-Lichts auf eine bodenseitige Bestrahlungsöffnung 16, einem gehäuseinternen Strahlungsabsorber 18 für den Standby-Betrieb und einem Kanalsystem 20 zur Durchleitung von Kühlluft.The irradiation unit shown in the drawing is used for UV drying and crosslinking of paints, paints, adhesives and the like coatings on particular web-like substrates or products. It consists essentially of a box-shaped housing 10 , a rod-shaped UV lamp arranged in the housing 12 , a reflector 14 for reflection of the radiated UV light on a bottom-side irradiation opening 16 , a housing-internal radiation absorber 18 for standby mode and a channel system 20 for the passage of cooling air.

Die UV-Lampe 12 ist als zweiendige Mitteldruck-Gasentladungslampe in der Mittellängsebene des Gehäuses 10 angeordnet und gibt ihre Strahlung über die Gehäuseöffnung 16 auf die darunter vorbeigeführte Substratbahn bzw. das zu bestrahlende Objekt ab. Das Kanalsystem 20 der Kühlung ist vollständig außerhalb des die Lampe 12 umgebenden Lampenraums 22 angeordnet, so dass dieser frei von der Kühlluftströmung (Pfeile 24) bleibt.The UV lamp 12 is as a two-ended medium-pressure gas discharge lamp in the central longitudinal plane of the housing 10 arranged and gives their radiation through the housing opening 16 on the guided underneath substrate web or the object to be irradiated from. The channel system 20 the cooling is completely outside of the lamp 12 surrounding lamp room 22 arranged so that this free of the cooling air flow (arrows 24 ) remains.

Wie in 1 gezeigt, ist die UV-Lampe 12 im Betriebszustand über ihren von der Gehäuseöffnung 16 abgewandten Sektor von dem Reflektor 14 umgeben, so dass das reflektierte Licht durch die Gehäuseöffnung 16 hindurch abgestrahlt und der angrenzende Gehäuseinnenraum 26 gegenüber dem Lampenraum 22 abgeschirmt wird. Die anfallende Verlustwärme kann dabei über die rückseitig an der Reflektorfläche 28 vorbei geführte Kühlluftströmung 24 aufgenommen und aus dem Gehäuse 10 abgeführt werden.As in 1 shown is the UV lamp 12 in the operating state over their from the housing opening 16 opposite sector of the reflector 14 Surrounded so that the reflected light through the housing opening 16 radiated through and the adjacent housing interior 26 opposite the lamp room 22 is shielded. The resulting heat loss can be on the back of the reflector surface 28 passed cooling air flow 24 picked up and out of the case 10 be dissipated.

Zu diesem Zweck umfasst das bezüglich der Längsmittelebene des Gehäuses 10 symmetrische Kanalsystem 20 einen Einströmkanal 30, einen Reflektorkanal 32, einen Absorberkanal 34 und eine Abluftkammer 36. Die Luftströmung in den Kanälen 30, 32, 34 erfolgt über die Länge des Gehäuses 10 quer zur Längsachse, während die Abluftströmung in der Abluftkammer 36 hauptsächlich in Längsrichtung zu einer nicht gezeigten Absaugöffnung hin erfolgt.For this purpose, this includes with respect to the longitudinal center plane of the housing 10 symmetrical channel system 20 an inflow channel 30 , a reflector channel 32 , an absorber channel 34 and an exhaust chamber 36 , The air flow in the channels 30 . 32 . 34 takes place over the length of the housing 10 transverse to the longitudinal axis, while the exhaust air flow in the exhaust chamber 36 Mainly takes place in the longitudinal direction to a suction opening, not shown.

Zur Abgrenzung der verschiedenen Strömungsbereiche ist in dem Gehäuse 10 ein Gehäuseeinsatz 38 angeordnet, der sich zwischen den Gehäusestirnseiten längs durchgehend erstreckt. Auf diese Weise wird stromab von ei nem Einströmschlitz 40 ein doppelwandiger Gehäusemantel als Einströmkanal 30 gebildet. Der daran anschließende Reflektorkanal 32 besteht aus Profilhohlräumen, die in dem aus extrudierten Profilstücken 42 zusammengesetzten Reflektor 14 ausgebildet sind. Die Profilstücke 42 besitzen eine Doppelwandung mit zur Bildung von längsseitigen Durchlässen durchbrochenen Zwischenstegen 44 und sind um jeweils eine Drehachse 46 gegeneinander verschwenkbar. Die Drehfunktion für den Standby-Betrieb wird weiter unten näher erläutert.To delineate the various flow areas is in the housing 10 a housing insert 38 arranged, which extends longitudinally between the housing end faces. In this way, downstream of egg nem Einströmschlitz 40 a double-walled housing shell as inflow channel 30 educated. The adjoining reflector channel 32 consists of profile cavities that in the extruded profile pieces 42 composite reflector 14 are formed. The profile pieces 42 have a double wall with pierced to form longitudinal passages intermediate webs 44 and are each about a rotation axis 46 pivotable against each other. The rotation function for standby mode is explained in more detail below.

Das aus dem Reflektor 14 austretende Kühlgas wird durch den ebenfalls als Profilabschnitt ausgebildeten Absorber 18 umgelenkt, wobei an dem Gehäuseeinsatz 38 nach innen abstehende Leitbleche 48 ein Strömungslabyrinth 50 bilden. Aufgrund des sehr viel größeren Volumens bzw. Strömungsquerschnitts der Abluftkammer 36 ist gewährleistet, dass über die gesamte Gehäuselänge gleichmäßige Luftgeschwindigkeiten und damit Kühlbedingungen bestehen.That from the reflector 14 Exiting cooling gas is through the absorber also designed as a profile section 18 deflected, taking on the housing insert 38 inwardly projecting baffles 48 a flow labyrinth 50 form. by virtue of the much larger volume or flow cross section of the exhaust chamber 36 Ensures uniform air velocities and cooling conditions over the entire length of the housing.

In der Betriebsstellung gemäß 1 ist der Reflektor 14 auf das zu bestrahlende Objekt ausgerichtet, während wärmefeste Gehäusedichtungen 52 für eine direkte Kühllufteinleitung sorgen. Beim Anfahren oder bei Betriebsunterbrechungen wird das Aggregat in einen Standby-Betrieb gefahren, bei dem der Reflektor 14 zu der Gehäuseöffnung 16 hin geschlossen und zu dem gehäuseinternen Absorber 18 hin geöffnet ist.In the operating position according to 1 is the reflector 14 aligned with the object to be irradiated while heat resistant housing seals 52 provide for a direct introduction of cooling air. During start-up or interruption of operation, the unit is moved to a standby mode, in which the reflector 14 to the housing opening 16 closed and to the housing-internal absorber 18 is open.

Die Standby-Stellung lässt sich gemäß 2 dadurch einnehmen, dass die Reflektorhälften 42 um die Drehachsen 46 verschwenkt werden, bis die unteren Reflektorkanten gegeneinander schließen und die oberen Reflektorkanten mit dem Absorber 18 in Eingriff gelangen. Auch in diesem Betriebszustand bleibt der Lampenraum 22 frei von der Kühlluftströmung 24, während der Reflektor 14 und Absorber 18 weiterhin unter Strömungsumlenkung gekühlt werden. Auf diese Weise ist es möglich, die Lampe 12 auch im Standby-Betrieb am Brennen zu halten, wobei der Absorber 18 die (reduzier te) Strahlung aufnimmt. Aus diesem Betriebszustand kann ohne Zeitverlust durch Öffnen des Reflektors 14 in den der jeweiligen Voreinstellung entsprechenden Produktionsmodus gefahren werden.The standby position can be adjusted according to 2 assume that the reflector halves 42 around the axes of rotation 46 be pivoted until the lower reflector edges close to each other and the upper reflector edges with the absorber 18 engage. Also in this operating state of the lamp room remains 22 free from the cooling air flow 24 while the reflector 14 and absorbers 18 continue to be cooled under flow deflection. In this way it is possible to use the lamp 12 even in standby mode to keep burning, with the absorber 18 absorbs the (reduced) radiation. From this operating condition can without loss of time by opening the reflector 14 be driven in the respective default setting production mode.

In diesem Zusammenhang ist von besonderer Bedeutung, dass die kurzwellige UV-C-Strahlung im Bereich von 200 bis 240 nm Wellenlänge im Lampenraum bei Vorhandensein von Luftsauerstoff Ozon erzeugt. Aufgrund der abgetrennten Kühlluftströmung kann jedoch in Ozonsättigung ohne kontinuierliche Ozonbildung gearbeitet werden, so dass die kurzwellige Strahlungsausbeute für den Polymerisationsprozess an der Substratoberfläche erheblich verbessert wird. Durch die raschere Härtung einer dünnen Oberflächenschicht kann auch die Sauerstoffbeeinflussung (Inhibierung) der Polymerisation in der Tiefe der Beschichtung verringert werden.In Of particular importance in this context is that the shortwave UV-C radiation in the range of 200 to 240 nm wavelength in the lamp compartment generated in the presence of atmospheric oxygen ozone. Due to the separated cooling air flow can however in ozone saturation be worked without continuous ozone formation, so that the short-wave Radiation yield for the polymerization process on the substrate surface is significantly improved. Due to the faster curing a thin one surface layer can also influence the oxygen (inhibition) of the polymerization in the depth of the coating can be reduced.

Bei Versuchen mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung wurde gezeigt, dass UV-Lampen mit einer spezifischen Leistung von 200W/cm bis zu einer Lampenlänge von ca. 50 cm ohne Luftströmung im Lampenraum bis zu mehreren 1000 Stunden betrieben werden können. Dies gilt für Reflektoren mit Aluminiumbeschichtung genauso wie für Reflektoren mit dichroitischer Beschichtung auf massiven Trägern (so genannte Kaltlichtspiegel). Die Kühlung lässt sich dabei durch eine reine Luftkühlung realisieren. Werden solche Aggregate eingesetzt, erhält man mit niedrigerer spezifischer Lampenleistung die gleichen Trocknungsergebnisse wie bei Geräten mit Lampenraumkühlung, oder aber die Produktionsleistung kann drastisch erhöht werden.at Try with the device according to the invention It has been shown that UV lamps with a specific power of 200W / cm up to one lamp length of about 50 cm without air flow can be operated in the lamp room up to several 1000 hours. This applies to Reflectors with aluminum coating as well as for reflectors with dichroic coating on solid supports (so-called cold light mirror). The cooling can be there by a pure air cooling realize. If such aggregates are used, one obtains with lower specific lamp power the same drying results as in devices with lamp space cooling, or the production capacity can be drastically increased.

Durch die Trennung von Lampenraum 22 und Kanalsystem 20 kann auch auf eine Regelung der Kühlmittelströmung bei verschiedenen Betriebs/Leistungszuständen von Lampe und Reflektor verzichtet werden.By the separation of lamp room 22 and channel system 20 can also be dispensed with a regulation of the coolant flow at different operating / power states of the lamp and reflector.

Grundsätzlich ist es möglich, den Lampenraum durch eine UV-durchlässige Quarzscheibe von dem Substrat zu trennen (nicht gezeigt). Dabei kann die Quarzscheibe durch die Emission der UV-Lampe auf Temperaturen über 300°C aufgeheizt werden, so dass sich auf der Objektseite der Scheibe keine Ablagerungen bilden. Zur Schaffung einer weiter sauerstoffreduzierten Atmosphäre im Belichtungsraum ist es vorteilhaft, wenn am Einlauf der Materialbahn vorzugsweise durch eine Laminardüse mit einer Gasgeschwindigkeit kleiner als die Bahngeschwindigkeit Stickstoffgas injiziert wird.Basically it is possible the lamp compartment through a UV-transmitting quartz disc of the Substrate to separate (not shown). The quartz disk can do this heated by the emission of the UV lamp to temperatures above 300 ° C. be, so that on the object side of the disc no deposits form. To create a further oxygen-reduced atmosphere in the exposure room it is advantageous if preferably at the inlet of the material web through a laminar nozzle with a gas velocity less than the web velocity nitrogen gas is injected.

Claims

Irradiation unit for UV irradiation of in particular web-shaped substrates, with a housing ( 10 ), a rod-shaped UV lamp ( 12 ), one along the UV lamp ( 12 ) extending reflector ( 14 ), which one the UV lamp ( 12 ) surrounding lamp space ( 22 ) with respect to a housing interior ( 26 ) and a channel system ( 20 ) for passing a reflector ( 14 ) cooling cooling gas, characterized in that the channel system ( 20 ) outside the lamp compartment ( 22 ) is arranged so that the lamp space ( 22 ) free of the cooling gas flow ( 24 ), the reflector ( 14 ) by inside acted upon by cooling gas hollow profiles ( 42 ) as part of the channel system ( 20 ) is formed.

Irradiation unit according to claim 1, characterized in that the reflector ( 14 ) preferably over its entire length transversely to the longitudinal direction of the UV lamp ( 12 ) can be flowed through.

Irradiation unit according to claim 1 or 2, characterized in that the reflector ( 14 ) by in the longitudinal direction of the UV lamp ( 12 ) running, extruded hollow profiles ( 42 ) is formed.

Irradiation unit according to one of claims 1 to 3, characterized in that the channel system ( 20 ) a limited by a double-walled housing shell inflow chamber ( 30 ) having.

Irradiation unit according to one of claims 1 to 4, characterized in that the channel system ( 20 ) one parallel to the UV lamp ( 12 ) extending, preferably an absorber ( 18 ) downstream exhaust chamber ( 36 ) having.

Irradiation unit according to one of claims 1 to 5, characterized in that the flow cross-section of the exhaust air chamber ( 36 ) is preferably several times larger than the largest flow cross-section of the inflow-side channel system ( 30 . 32 . 34 ).

Irradiation unit according to one of claims 1 to 6, characterized in that in the housing ( 10 ) a housing insert ( 38 ) as part of the channel system ( 20 ) is arranged.

Irradiation unit according to one of claims 1 to 7, characterized in that the reflector ( 14 ) is cooled exclusively by cooling gas and not by liquid cooling medium.

Irradiation unit according to one of claims 1 to 8, characterized in that in the housing interior ( 26 ) one of the UV lamp ( 12 ) at least in standby mode with radiation acted absorber ( 18 ) and that the absorber ( 18 ) by the cooling gas flow ( 24 ) is coolable.

Irradiation unit according to claim 9, characterized in that the absorber ( 18 ) an area of the channel system ( 20 ) preferably in the form of a cooling gas flow ( 24 ) redirecting labyrinths ( 50 ) limited.

Irradiation unit according to one of claims 1 to 10, characterized in that the reflector ( 14 ) two between an operating position aligned with the substrate and one on an absorber ( 18 ) in the housing interior ( 26 ) standby position against each other pivotable reflector halves ( 42 ), wherein the reflector halves ( 42 ) in the standby position with the absorber ( 18 ) while keeping the lamp compartment free ( 22 ) from the cooling gas flow ( 24 ) are engaged.

Irradiation unit according to one of claims 1 to 11, characterized in that the ratio of continuous operation power to length of the UV lamp ( 12 ) is greater than 20W / cm, preferably greater than 100W / cm.

Irradiation unit according to one of claims 1 to 12, characterized in that the cooling gas flow ( 24 ) is predetermined regardless of the lamp power in the irradiation mode.

Irradiation unit according to one of claims 1 to 13, characterized in that the lamp space ( 22 ) is screened against ozone discharge, the lamp compartment ( 22 ) is in the irradiation operation under ozone saturation.

Irradiation unit according to one of claims 1 to 14, characterized in that the lamp space ( 22 ) is separated from the substrate by a radiation-permeable separating disk, in particular a quartz disk.

Irradiation unit according to one of claims 1 to 15, characterized in that the cutting disc in the irradiation operation by the UV lamp ( 12 ) is heated to a temperature of more than 300 ° C.

Irradiation unit according to one of claims 1 to 16, characterized in that the reflector ( 14 ) Can be acted upon by longitudinal openings on a longitudinal side extending in the lamp longitudinal side with cooling gas.

Irradiation unit according to one of claims 1 to 17, characterized in that the reflector ( 14 ) for cooling gas passage at a longitudinal direction extending in the lamp longitudinal side with housing seals ( 52 ) is engageable.