DE102009013143B3 - Device for hardening coating of motor vehicle chassis by electron irradiation, has irradiation chamber with holding device for arranging chassis, where electron sources are arranged in irradiation chamber - Google Patents
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Abstract
Description
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Härten einer Beschichtung einer Kraftwagenkarosserie nach dem Oberbegriff von Patentanspruch 1.The The invention relates to a device for curing a coating of a Motor vehicle body according to the preamble of claim 1.
Die
Härtung
von Beschichtungen, insbesondere von polymeren Beschichtungen, mittels
Elektronenbestrahlung ist aus dem Stand der Technik allgemein bekannt.
So offenbart beispielsweise die
Aufgrund
relativ hoher Investitionskosten für geeignete Elektronenquellen
wird in aus dem Stand der Technik bekannten Druckschriften in der
Regel darauf abgezielt, die Zahl der verwendeten Elektronenquellen
zu reduzieren. Solche Verfahren eignen sich besonders gut zum Aushärten von
Beschichtungen auf flächigen
Strukturen, wie beispielsweise auf Trägerbahnen. Ein solches Auftrags-Bestrahlungs-System
für die
Elektronenstrahlhärtung
beschichteter Folien ist beispielsweise aus der
Um
das Problem der Bestrahlung dreidimensionaler Formteile zu lösen, offenbart
die
Der vorliegenden Erfindung liegt somit die Aufgabe zu Grunde, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art so weiter zu entwickeln, dass eine gleichmäßige Elektronenbestrahlung einer Kraftwagenkarosserie als großer und komplex geformter dreidimensionaler Körper ermöglicht wird.Of the The present invention is therefore based on the object, a device of the type mentioned so to develop that a uniform electron irradiation a car body as a large and complex shaped three-dimensional body allows becomes.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1 sowie durch Vorrichtungen mit den Merkmalen der Patentansprüche 7 und 11 gelöst.These The object is achieved by a device having the features of the patent claim 1 and by devices having the features of claims 7 and 11 solved.
Eine solche Vorrichtung zum Härten einer Beschichtung des dreidimensionalen Körpers einer Kraftwagenkarosserie mittels Elektronenbestrahlung weist eine Bestrahlungskammer mit einer Haltevorrichtung zur Anordnung des Körpers, sowie wenigstens eine innerhalb der Bestrahlungskammer angeordnete Elektronenquelle auf. Erfindungsgemäß ist dabei vorgesehen, dass die wenigstens eine Elektronenquelle eine Strahlablenkungsvorrichtung aufweist, mittels welcher von der Elektronenquelle in eine Abstrahlrichtung abgegebene Elektronen auf vorgegebene Stellen der Oberfläche des Körpers ablenkbar sind und die Innenwandung der Bestrahlungskammer kugelförmig ausgeführt ist und wenigstens eine Elektronenquelle an der kugelförmigen Innenwandung befestigt ist Mit anderen Worten wird durch die Ablenkvorrichtung wenigstens ein Elektronenstrahl über eine vorgegebene Bestrahlungszeit hinweg über die gesamte Fläche des zu bestrahlenden Körpers geführt. Es ist also nicht notwendig, zu einem gegebenen Zeitpunkt eine konstante Elektronenstrahldichte über die gesamte Oberfläche des Körpers aufrecht zu erhalten, vielmehr wird die gewünschte konstante Gesamtdosis für jedes Flächenelement des Körpers durch geeignete Führung des Elektronenstrahls mittels der Strahlablenkungsvorrichtung erzielt. Da die Anpassung der Bestrahlung an die Geometrie des zu bestrahlenden Körpers nicht von der Modulation der Elektronenenergiedichte über die Fläche des Austrittsfensters hinweg abhängt, sondern die gesamten von der Elektronenquelle abgegebenen Elektronen mittels der Strahlablenkungsvorrichtung auf jeweils vorgegebene Stellen der Oberfläche abgelenkt werden, kann die Vorrichtung beliebig skaliert werden, so dass die Bestrahlung beliebig großer Körper, nämlich ganzer Kraftwagenkarosserien, ermöglicht wird.Such an apparatus for curing a coating of the three-dimensional body of a motor vehicle body by means of electron irradiation has an irradiation chamber with a holding device for arranging the body, and at least one electron source arranged within the irradiation chamber. According to the invention, it is provided that the at least one electron source has a beam deflection device, by means of which emitted from the electron source in a radiation direction electrons are deflected to predetermined locations of the surface of the body and the inner wall of the irradiation chamber is spherical and attached at least one electron source to the spherical inner wall In other words, the deflection device guides at least one electron beam over the entire area of the body to be irradiated for a predetermined irradiation time. Thus, it is not necessary to maintain a constant electron beam density over the entire surface of the body at a given time, rather the desired constant total dose for each surface element of the body is achieved by suitable guidance of the electron beam by means of the beam deflection device. As the adjustment of irradiation to the geometry of the body to be irradiated does not depend on the modulation of the electron energy density over the surface of the exit window, but the entire emitted from the electron source electron are deflected by the beam deflecting device to predetermined locations of the surface, the device can be scaled arbitrarily, so that the irradiation of arbitrarily large body, namely whole car bodies, is made possible.
Um eine besonders präzise Strahlführung und hohe Energiedichte zu erreichen, ist es hier besonders vorteilhaft, Elektronenquellen einzusetzen, welche eine im Wesentlichen linienförmige Abstrahlcharakteristik haben. Dies verbessert auch weiter die Skalierbarkeit der Vorrichtung, da bei einer linienförmigen Abstrahlcharakteristik keine nennenswerten Elektronenenergiedichteverluste durch Strahlaufweitung auftreten.Around a very precise Beam guidance and high energy density, it is particularly advantageous here To use electron sources, which has a substantially linear radiation characteristic to have. This also further improves the scalability of the device, because at a linear Radiation characteristic no significant electron energy density losses occur by beam expansion.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung sind jeder Raumachse der Bestrahlungskammer zwei Elektronenquellen zugeordnet, wobei die Abstrahlrichtung der jeweils ersten Elektronenquelle einen Winkel von in etwa 180° mit der Abstrahlrichtung der zweiten Elektronenquelle einschließt. Mit anderen Worten ist durch eine solche Vorrichtung der Körper aus allen Raumrichtungen bestrahlbar, so dass die Anzahl der aufgrund der Geometrie des Körpers auftretenden Schattenzonen möglichst gering gehalten wird.In Another embodiment of the invention are each spatial axis of the irradiation chamber associated with two electron sources, wherein the emission direction of the each first electron source an angle of approximately 180 ° with the Radiation includes the second electron source. With In other words, by such a device, the body is made can be irradiated in all spatial directions, so that the number of due the geometry of the body possible shadow zones as possible is kept low.
Die Strahlablenkungsvorrichtung umfasst weiterhin bevorzugt wenigstens eine Magnetspule. Die elektromagnetische Ablenkung von Elektronenstrahlen ist allgemein bekannt und kommt vorteilhafter Weise ohne bewegliche Elemente aus, was die Lebensdauer einer solchen Vorrichtung beträchtlich erhöht. Bevorzugterweise weist die Strahlablenkungsvorrichtung wenigstens zwei orthogonal zueinander ausgerichtete Paare von Magnetspulen auf. Damit ist eine Ablenkung des Elektronenstrahls entlang zweier orthogonaler Achsen möglich, so dass der Elektronenstrahl bevorzugt im Bereich eines Raumwinkels ablenkbar ist, welcher aus Sicht der Elektronenquelle den zu beschichtenden Körper vollständig einschließt.The Beam deflection device further preferably comprises at least a magnetic coil. The electromagnetic deflection of electron beams is well known and advantageously comes without moving Elements, which considerably increases the life of such a device. preferably, the beam deflection device is orthogonal at least two mutually aligned pairs of magnetic coils. This is one Deflection of the electron beam along two orthogonal axes possible, so that the electron beam is preferably in the range of a solid angle is deflected, which from the point of view of the electron source to be coated body Completely includes.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung ist der wenigstens einen Elektronenquelle eine Strahlenformungsvorrichtung zum Fokussieren oder Aufweiten des Elektronenstrahls zugeordnet. Auch solche Strahlformungsvorrichtungen können auf elektromagnetischer Basis, d. h. ohne bewegliche Teile gestaltet werden. Durch die Möglichkeit der Fokussierung oder Aufweitung des Elektronenstrahls kann die auf der Oberfläche des zu bestrahlenden Körpers auftreffende Elektronenenergiedichte weiterreguliert werden, so dass beispielsweise in Abhängigkeit eines Auftreffwinkels des Elektronenstrahls auf die zu bestrahlende Oberfläche der Strahl entsprechend verengt oder aufgeweitet werden kann, so dass die pro Flächeneinheit auftreffenden Elektronenströme über die gesamte Fläche konstant bleiben.In Another embodiment of the invention is the at least one electron source a beam shaping device for focusing or expanding associated with the electron beam. Also such beam shaping devices can on an electromagnetic basis, d. H. designed without moving parts become. By the possibility the focusing or expansion of the electron beam, the on the surface of the body to be irradiated Electron energy density can be further regulated, so for example dependent on an angle of incidence of the electron beam to be irradiated surface the beam can be narrowed or widened accordingly, so that the per unit area incident electron currents over the the whole area stay constant.
Die wenigstens eine Elektronenquelle ist weiterhin bevorzugt als Kathodenstrahlröhre ausgebildet. Mit derartigen Röhren können auf einfachste Weise hohe Elektronendichten erzeugt und gerichtet abgestrahlt werden. Die wenigstens eine Elektronenquelle ist weiterhin bevorzugt an einer Innenwandung der Bestrahlungskammer angeordnet. Alternativ ist es selbstverständlich auch möglich, zusätzliche Halterungen, Rahmen, Portale oder dergleichen vorzusehen, welche die Elektronenquellen der Vorrichtung aufnehmen.The At least one electron source is furthermore preferably designed as a cathode ray tube. With such tubes can generated in the simplest way high electron densities and emitted directionally become. The at least one electron source is furthermore preferred arranged on an inner wall of the irradiation chamber. alternative it goes without saying also possible, additional Mounts, frames, portals or the like to provide, which pick up the electron sources of the device.
In einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung umfasst die Vorrichtung wiederum eine Bestrahlungskammer mit einer Haltevorrichtung zur Anordnung des zu bestrahlenden Körpers, sowie wenigstens eine innerhalb der Bestrahlungskammer angeordnete Elektronenquelle. Erfindungsgemäß ist hier vorgesehen, eine Mehrzahl von Elektronenquellen mit kegelförmiger Abstrahlcharakteristik zu verwenden, wobei die jeweiligen Abstrahlkegel auf die Haltevorrichtung bzw. den Körper richtbar sind. Durch die Vielzahl von kegelförmig abstrahlenden Elektronenquellen wird hier eine gleichmäßige Bestrahlung der gesamten zu bestrahlenden Oberfläche des Körpers erzielt, ohne dass eine Strahlablenkung notwendig ist. Auch diese Ausführungsform der Erfindung skaliert hervorragend mit der Größe des zu bestrahlenden Objektes, da die gewünschte Strahlungsdichte jeweils über die Anzahl der Elektronenquellen, deren Anordnung und die Weite der jeweiligen Abstrahlkegel einstellbar und so an beliebig große und beliebig komplex geformte Objekte anpassbar ist.In An alternative embodiment of the invention comprises the device again an irradiation chamber with a holding device for Arrangement of the body to be irradiated, and at least one disposed within the irradiation chamber Electron source. According to the invention is here provided, a plurality of electron sources with cone-shaped radiation characteristic to use, with the respective Abstrahlkegel on the holding device or the body are directable. Due to the large number of conically radiating electron sources here is a uniform irradiation the entire surface of the body to be irradiated achieved without a Beam deflection is necessary. Also, this embodiment of the invention scales Excellent with the size of the one to be irradiated Object as the desired Radiation density each about the number of electron sources, their arrangement and the width the respective Abstrahlkegel adjustable and so on any size and arbitrary complex shaped objects is customizable.
Bevorzugt überlappen sich hierbei die Projektionen der Abstrahlkegel der Elektronenquellen auf die Oberfläche des Körpers. Dies ermöglicht die Verwendung relativ kostengünstiger Elektronenquellen mit relativ schwacher Leistung. Die gewünschte Elektronendichte pro Flächeneinheit der zu bestrahlenden Fläche wird somit durch die Überlappung mehrerer verhältnismäßig schwacher Elektronenquellen erreicht. Bevorzugt werden die Elektronenquellen so angeordnet, dass der Körper mit im Wesentlichen über seine gesamte Oberfläche konstanter Dosis pro Fläche bestrahlbar ist. Dies ermöglicht die optimierte Aushärtung der Beschichtung des Körpers über die gesamte Oberfläche. Gerade bei Elektronenbestrahlung ist die eingebrachte Dosis pro Fläche von besonderer Bedeutung, da bei zu geringer Dosis keine hinreichende Härtung auftritt und bei zu hoher Dosis sich negative Effekte bemerkbar machen, welche zu einem Absinken der Härte und beispielsweise zu einer Versprödung der bestrahlten Oberfläche führen können.In this case, the projections of the emission cone of the electron sources preferably overlap on the surface of the body. This allows the use of relatively inexpensive relatively low power electron sources. The desired electron density per unit area of the surface to be irradiated is thus achieved by the overlap of several comparatively weak electron sources. The electron sources are preferably arranged such that the body can be irradiated with a constant dose per area over substantially its entire surface. This allows the optimized curing of the coating of the body over the entire surface. Especially with electron irradiation, the dose introduced per area of particular importance, since too low a dose no sufficient curing occurs and make too high a dose negative effects noticeable, which leads to a decrease in hardness and For example, can lead to embrittlement of the irradiated surface.
Die Elektronenquellen sind wiederum bevorzugt an einer Innenwandung der Bestrahlungskammer angeordnet. Um eine Anpassung der Vorrichtung an unterschiedlich geformte zu bestrahlende Körper zu ermöglichen, sind die Elektronenquellen weiterhin bevorzugt schwenkbar an der Innenwandung der Bestrahlungskammer angeordnet. Die Bestrahlungscharakteristik der Vorrichtung kann so auf einfachste Weise durch Bewegen der jeweiligen Elektronenquellen nach Wunsch geändert werden. Auch für diese Ausführungsform der Erfindung ist es besonders vorteilhaft, die Elektronenquelle als Kathodenstrahlröhren auszubilden, da diese Form von Elektronenquellen eine besonders kostengünstige und leicht anpassbare Ausführungsform darstellt.The Electron sources are again preferred on an inner wall arranged the irradiation chamber. To adapt the device to enable differently shaped bodies to be irradiated, the electron sources are still preferably pivotable on the inner wall of the irradiation chamber arranged. The irradiation characteristic of the device can in the simplest way by moving the respective electron sources changed as desired become. Also for this embodiment According to the invention, it is particularly advantageous to use the electron source as cathode ray tubes form, as this form of electron sources a particular inexpensive and easily adaptable embodiment represents.
In einer weiteren alternativen Ausführungsform der Vorrichtung ist wiederum eine Bestrahlungskammer mit einer Haltevorrichtung zur Anordnung des zu bestrahlenden Körpers, sowie wenigstens eine innerhalb der Bestrahlungskammer angeordnete Elektronenquelle vorgesehen. Erfindungsgemäß ist hier die wenigstens eine Elektronenquelle als Hochspannungselektrode ausgebildet und der Körper in den die Elektronenquelle umfassenden Stromkreis integriert, wobei der zu beschichtende Körper eine Gegenelektrode zur Elektronenquelle ausbildet. Mit anderen Worten werden die auf den Körper abgestrahlten Elektronen in Form einer Spitzenentladung an der Hochspannungselektrode erzeugt und durch die Integration des zu beschichteten Körpers in den Stromkreis direkt auf diesen gelenkt, so dass keine Vorrichtungen zur Strahlformung und Strahlablenkung notwendig sind. Weder müssen elektromagnetische Ablenkspulen vorgesehen werden noch eine mechanische Verschwenkbarkeit der Elektronenquellen ermöglicht werden. Die Vorrichtung ist daher besonders verschleißarm. Durch die im Rahmen einer Spitzenentladung zu erzielenden hohen Elektronendichten eignet sich die geschilderte Vorrichtung besonders gut zum Bestrahlen sehr großer und komplex geformter Objekte.In a further alternative embodiment The device is in turn an irradiation chamber with a holding device for the arrangement of the body to be irradiated, as well as at least one provided within the irradiation chamber arranged electron source. According to the invention is here the at least one electron source as a high voltage electrode trained and the body integrated into the circuit comprising the electron source, wherein the body to be coated one Counter electrode forms to the electron source. In other words be on the body radiated electrons in the form of a peak discharge at the high voltage electrode generated and by the integration of the body to be coated in the circuit is directly directed to this, so no devices are necessary for beam shaping and beam deflection. Neither need electromagnetic Ablenkspulen be provided still a mechanical pivoting allows the electron sources become. The device is therefore particularly resistant to wear. By the high electron densities to be achieved in the context of a peak discharge the described device is particularly well suited for irradiation very big and complex shaped objects.
Hierzu ist bevorzugt eine Mehrzahl von Elektronenquellen vorgesehen, welche die Haltevorrichtung im Wesentlichen kugelförmig umgeben. Damit wird eine besonders gleichmäßige Bestrahlung des zu bestrahlenden Körpers ermöglicht. Auch hier sind die Elektronenquellen wieder an einer Innenwandung der Bestrahlungskammer angeordnet.For this Preferably, a plurality of electron sources is provided, which surrounding the holding device substantially spherical. This will be a particularly uniform irradiation of the body to be irradiated allows. Again, the electron sources are again on an inner wall of the Irradiation chamber arranged.
Auch in einer weiteren alternativen Ausbildungsform der Erfindung ist wieder eine Bestrahlungskammer mit einer Haltevorrichtung zur Anordnung des zu bestrahlenden Körpers sowie wenigstens eine innerhalb der Bestrahlungskammer angeordnete Elektronenquelle vorgesehen. Die Elektronenquelle ist dabei erfindungsgemäß als Formkörper aus einem Isotop ausgebildet, welches Betastrahlung emittiert. Diese Ausführungsform der Erfindung verzichtet somit auf elektrisch getriebene Elektronenquellen wie Katodenstrahlröhren oder Entladungselektroden. Dies senkt vorteilhaft den Energieverbrauch der Vorrichtung. Weiterhin kann durch Form und Volumen des Formkörpers sowie durch Auswahl des geeigneten Isotops die Elektronenstrahlungsdichte innerhalb der Bestrahlungskammer an beliebige Formen und Größen des zu bestrahlenden Körpers angepasst werden, so dass auch diese Ausführungsform der Erfindung hervorragend mit der Größe des zu bestrahlenden Körpers skaliert.Also in a further alternative embodiment of the invention again an irradiation chamber with a holding device for arrangement of the body to be irradiated and at least one disposed within the irradiation chamber Electron source provided. The electron source is according to the invention as a shaped body formed an isotope, which emits beta radiation. These embodiment The invention thus dispenses with electrically driven electron sources like cathode ray tubes or discharge electrodes. This advantageously reduces energy consumption the device. Furthermore, by shape and volume of the molding as well by selecting the appropriate isotope, the electron beam density within the irradiation chamber to any shapes and sizes of the to be irradiated body be adapted so that this embodiment of the invention outstanding with the size of the irradiating body scaled.
Bevorzugter Weise ist die wenigstens eine Elektronenquelle im Wesentlichen plattenförmig ausgebildet. Um eine möglichst homogene Bestrahlung des gesamten Innenvolumens der Bestrahlungskammer zu erzielen, ist in einer ganz besonders bevorzugten Ausführungsform eine Innenwandung der Bestrahlungskammer mit den im Wesentlichen plattenförmigen Formkörpern ausgekleidet. Da die Elektronenabgabe im Rahmen des Betazerfalls im Wesentlichen isotrop bezüglich der Raumrichtung erfolgt, wird von jedem Punkt der Oberfläche der plattenförmigen Formkörper im Wesentlichen ein halbkugeliger Raumwinkel bestrahlt, so dass die Schattenzonen am zu bestrahlenden Körper minimiert werden. Die Gesamtdosis, die der zu bestrahlende Körper erhält, kann hierbei auf einfachste Weise durch die Bestrahlungsdauer eingestellt werden.preferred Way, the at least one electron source is formed substantially plate-shaped. To one as possible homogeneous irradiation of the entire internal volume of the irradiation chamber to achieve is in a most preferred embodiment an inner wall of the irradiation chamber with the substantially disc-shaped moldings lined. As the electron donation in the context of Betazerfalls essentially isotropic with respect The direction of space is taken from each point of the surface disc-shaped moldings essentially irradiated a hemispherical solid angle, so that the shadow zones on the body to be irradiated are minimized. The total dose, the body to be irradiated receives, can adjusted in the simplest way by the irradiation time become.
In einer weiteren alternativen Ausführungsform der Erfindung, welche wiederum eine Bestrahlungskammer mit einer Haltevorrichtung zum Anordnen des zu bestrahlenden Körpers sowie wenigstens eine Elektronenquelle umfasst, ist es erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Elektronenquelle relativ zu dem Körper bewegbar ist. Durch die Relativbewegung zwischen Körper und Elektronenquelle kann vorteilhaft sichergestellt werden, dass jede Stelle der zu bestrahlenden Oberfläche des Körpers eine gleichmäßige Elektronendosis erhält. Größe und Form des Körpers stellen hierbei keinerlei Einschränkungen dar, da die zur Bestrahlung des Körpers nötige Bewegungsbahn der Elektronenquelle beliebig eingestellt werden kann. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform dieses Aspekts der Erfindung ist die Elektronenquelle an einem Arm eines Industrieroboters angeordnet.In a further alternative embodiment the invention, which in turn an irradiation chamber with a Holding device for arranging the body to be irradiated as well comprises at least one electron source, it is provided according to the invention, in that the electron source is movable relative to the body. By the relative movement between body and electron source can be advantageously ensured that every spot of the surface of the body to be irradiated, a uniform electron dose receives. Size and shape of the body do not represent any restrictions, since those for irradiation of the body necessary Trajectory of the electron source can be set arbitrarily. In a particularly preferred embodiment of this aspect of the Invention is the electron source on an arm of an industrial robot arranged.
In einer weiteren alternativen Ausführungsform der Erfindung ist wiederum eine Bestrahlungskammer mit einer Haltevorrichtung zum Anordnen des Körpers sowie wenigstens eine Elektronenquelle vorgesehen. Diese Ausführungsform zeichnet sich dadurch aus, dass erfindungsgemäß eine Mehrzahl von Elektronenquellen an einem Portal angeordnet und auf eine Portaldurchgangsöffnung hin gerichtet sind. Der Körper bzw. die Haltevorrichtung ist hierbei durch die Portaldurchgangsöffnung bewegbar. Die Größe des Portals sowie die Zahl der Elektronenquellen kann hier wiederum beliebig an die Größe und Form des Körpers angepasst werden, so dass auch hier eine hervorragende Skalierung mit der Größe des zu bestrahlenden Körpers gegeben ist.In a further alternative embodiment of the invention, in turn, an irradiation chamber with a holding device for arranging the body and at least one electron source is provided. This embodiment is characterized in that, according to the invention, a plurality of electron sources are arranged on a portal and directed towards a portal passage opening are. The body or the holding device is in this case movable through the portal passage opening. The size of the portal and the number of electron sources can in turn be adapted arbitrarily to the size and shape of the body, so that there is also an excellent scaling with the size of the body to be irradiated.
Die im Folgenden dargestellten Ausgestaltungen beziehen sich auf alle zuvor genannten alternativen Aspekte der Erfindung und sind frei mit allen Ausführungsformen kombinierbar.The Embodiments presented below refer to all aforementioned alternative aspects of the invention and are free with all embodiments combined.
Um eine Gefährdung von Arbeitern in der Umgebung der Vorrichtung zu verhindern, ist es ganz besonders vorteilhaft, eine Abschirmung zum Verhindern des Austretens des Elektronenstrahlen und/oder Bremsstrahlung aus der Bestrahlungskammer vorzusehen. Eine solche Abschirmung besteht aus einem Material, welches je nach der Energie der in der Bestrahlungsvorrichtung beschleunigten Elektronen sowie nach der chemischen Zusammensetzung des bestrahlten Körpers bzw. dessen Beschichtung variierbar ist. Besonders bieten sich hier sehr dichte Materialien mit hohen Neutronenzahlen an, wie beispielsweise Blei. Hierdurch wird eine besonders gute Abschirmung gegen hoch energetische Quanten, die bei der Interaktion der in der Bestrahlungsvorrichtung beschleunigten Elektronen mit fester Materie entstehen, erzielt. Alternative Materialien für die Abschirmung sind beispielsweise Wasser oder Plexiglas, welche ausreichend sind, wenn nicht mit dem Auftreten hochenergetischer Bremsstrahlung gerechnet werden muss und lediglich die Elektronenstrahlung der Bestrahlungsvorrichtung abgeschirmt werden soll.Around a danger to prevent workers in the vicinity of the device is It is particularly advantageous to provide a shield to prevent the Exiting the electron beams and / or Bremsstrahlung from the Provide irradiation chamber. Such a shield consists of a material which, depending on the energy of the in the irradiation device accelerated electrons as well as the chemical composition of the irradiated body or whose coating is variable. Especially here very dense materials with high neutron numbers, such as Lead. As a result, a particularly good shield against high energetic quanta involved in the interaction of in the irradiation device accelerated electrons are formed with solid matter. Alternative materials for the shield are, for example, water or Plexiglas, which are sufficient, if not with the occurrence of high energy Bremsstrahlung must be expected and only the electron radiation the irradiation device to be shielded.
Eine weitere bevorzugte Ausführungsform der Erfindung umfasst eine Pumpvorrichtung zum Evakuieren der Bestrahlungskammer. Durch die Durchführung der Bestrahlung im Vakuum wird die Bildung von Ionen oder Radikalen innerhalb der Bestrahlungskammer stark reduziert, so dass mögliche negative Effekte durch die chemische Reaktion der genannten Ionen oder Radikale mit der Beschichtung des zu bestrahlenden Körpers vorteilhaft unterbunden werden.A Another preferred embodiment of The invention comprises a pump device for evacuating the irradiation chamber. By performing Irradiation in a vacuum will cause the formation of ions or radicals greatly reduced within the irradiation chamber, leaving possible negative Effects due to the chemical reaction of said ions or radicals advantageously prevented by the coating of the body to be irradiated become.
Auch durch die zusätzlich oder alternativ einsetzbare Begasung der Bestrahlungskammer mit einem Inertgas können solche negativen chemischen Reaktionen zwischen der Beschichtung und Ionen bzw. Radikalen unterbunden werden. Bevorzugt werden hierbei Gase mit hohen Ionisierungspotentialen und geringer chemischer Reaktivität, wie beispielsweise Argon oder Stickstoff eingesetzt.Also through the addition or alternatively usable gassing of the irradiation chamber with an inert gas can such negative chemical reactions between the coating and ions or radicals are prevented. Preference is given here Gases with high ionization potentials and low chemical reactivity, such as Used argon or nitrogen.
In erfindungsgemäßer Ausgestaltung der Erfindung ist die Innenwandung der Bestrahlungskammer im Wesentlichen kugelförmig ausgeführt. Durch die Befestigung der Elektronenquellen an einer derartigen kugelförmigen Innenwandung wird eine besonders homogene Bestrahlung des zu bestrahlenden Körpers realisiert.In inventive design According to the invention, the inner wall of the irradiation chamber is substantially spherical executed. By attaching the electron sources to such spherical Inner wall becomes a particularly homogeneous irradiation of the to be irradiated body realized.
Im Folgenden soll die Erfindung und ihre Ausführungsformen anhand der Zeichnungen näher erläutert werden. Hierbei zeigen:in the Below is the invention and its embodiments with reference to the drawings be explained in more detail. Hereby show:
Eine
im Ganzen mit
Im
gezeigten Ausführungsbeispiel
sind die Elektronenquellen
Die
Elektroden der Elektronenquellen
In
einer weiteren, in
In
der in
Alternativ
kann, wie in
In
allen gezeigten Ausführungsformen
wird die jeweilige Vorrichtung
Erfindungsgemäß wird die Vorrichtung dazu verwendet, einen Lack auf einer Kraftwagenkarosserie oder Karosseriebauteilen zu härten. Als Lacke kommen insbesondere radikalisch härtende Lackzusammensetzungen in Frage. Hierzu zählen bevorzugt Licht-, oder UV-Licht härtende Lacke.According to the invention Device used to paint on a motor vehicle body or to harden bodywork components. In particular, free-radically curing lacquer compositions are used as lacquers in question. Which includes preferably light- or UV-curing lacquers.
- 10, 40, 60, 80, 90, 10010 40, 60, 80, 90, 100
- Vorrichtung zum Härten einer Beschichtung einer Kraftwagenkarosseriecontraption for curing one Coating of a motor vehicle body
- 12, 42, 62, 82, 9212 42, 62, 82, 92
- Bestrahlungskammerirradiation chamber
- 14, 44, 64, 84, 9414 44, 64, 84, 94
- KraftwagenkarosserieMotor vehicle body
- 16, 46, 66, 8616 46, 66, 86
- Innenwandungeninner walls
- 18, 48, 68, 10418 48, 68, 104
- Elektronenquellenelectron sources
- 2020
- Magnetspulesolenoid
- 2222
- magnetischen Feldlinienmagnetic field lines
- 2424
- elektrische Feldlinienelectrical field lines
- 2626
- Kondensatorelektrodecapacitor electrode
- 2828
- kegelförmigen Bereichconical area
- 30, 52, 7230 52, 72
- Abschirmungshielding
- 5050
- Abstrahlkegelemission cone
- 7070
- gekrümmten Bahnencurved tracks
- 8888
- Formkörpermoldings
- 9696
- Armpoor
- 9898
- Industrieroboterindustrial robots
- 102102
- Portalportal
- 106106
- PortaldurchtrittsöffnungPortal through opening
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- 2009-03-13 DE DE200910013143 patent/DE102009013143B3/en not_active Expired - Fee Related
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