DE102018125224B4 - UV-LED-Leuchte zur UV-Härtung lichthärtbarer Stoffe - Google Patents

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    • B05D3/061Pretreatment of surfaces to which liquids or other fluent materials are to be applied; After-treatment of applied coatings, e.g. intermediate treating of an applied coating preparatory to subsequent applications of liquids or other fluent materials by exposure to radiation using U.V.
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Abstract

UV-LED-Leuchte (1) zur großflächigen UV-Härtung lichthärtbarer Stoffe umfassend UV-Licht emittierende LED-Lichtquellen (2), gekennzeichnet durch- einen Leuchtengrundkörper (3) mit einer Abstrahlfläche (4), auf der eine Vielzahl UV-Licht emittierender LED-Lichtquellen (2) angeordnet ist,- wobei unterschiedliche LED-Lichtquellen (2) mit zumindest zwei UV-Strahlungen unterschiedlicher Wellenlänge nebeneinander angeordnet sind, deren Wellenlängen im Übergangsbereich der Strahlungsbänder UV-A zu UV-B sowie UV-B zu UV-C im Bereich zwischen 260 nm und 310 nm liegen,- und die UV-LED-Leuchte (1) zum gleichzeitigen Betrieb dieser LED-Lichtquellen (2) und zur gleichzeitigen Abstrahlung dieser unterschiedlichen UV-Strahlungen ausgebildet ist.

Description

  • Die vorliegende Erfindung betrifft eine UV-LED-Leuchte zur UV-Härtung lichthärtbarer Stoffe wie beispielsweise Klebstoffe, Beschichtungen, Kuststoffe oder Lacken und Farben gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs 1.
  • UV-härtbare beispielsweise Lackfarben oder Tinten sind bereits Stand der Technik und finden Anwendung beispielsweise im Druckbereich aber auch im Bereich von Harzsystemen. Sie bilden hierbei eine Alternative zu Systemen, die beispielsweise durch thermische Behandlung aushärten.
  • Das Aushärten beispielsweise von Farben und Lacken unter Nutzung von UV-Strahlung weist gegenüber herkömmlichen Trocknungsverfahren beispielsweise durch thermische Behandlung Vorteile auf, da stark verkürzte Härtungszeiten bei deutlich reduzierbarerem Energieaufwand erreicht werden können. Entsprechend finden sich bereits zahlreiche Anwendungen, die UV-Härtung im Bereich des Drucks, der Klebstoffe oder weiterer Beschichtungen nutzen.
  • Beispielsweise ist es im Bereich der Lackbeschichtung von metallischen Oberflächen im KFZ-Bereich bereits bekannt, punktuelle Korrekturen an Lackschäden durch UV-härtbare Lacke zu behandeln, wobei punktuell aufgetragener Lack durch eine ebenfalls punktuelle Bestrahlung mit UV-Licht ausgehärtet wird. Vorteilhaft ist hierbei die deutlich schnellere Weiterverarbeitbarkeit, beispielsweise ein neuerliches Anschleifen einer derart aufgebrachten Lackschicht.
  • Bei der UV-Härtung findet ein UV-Spektrum elektromagnetischer Strahlung Anwendung in Wellenlängenbereichen zwischen 100 nm und 400 nm, wobei insbesondere der UVA-Bereich von etwa 315 nm bis 400 nm genutzt wird. Häufig ist auch für die Anwendung im Bereich des Druckens und der Aushärtung von Tinten unter Nutzung der UV-Bestrahlung festzustellen, wobei hier primär im UVA-Bereich mit UV-LEDs zwischen 360 nm und 400 nm gearbeitet wird.
  • Die im Folgenden angeführten Veröffentlichungen bilden einen Hintergrund im Stand der Technik, ohne einen unmittelbaren Bezug zum Erfindungsgegenstand aufzuweisen. Es geht primär um die grundsätzliche Nutzung der UV-Strahlung bei der Aushärtung von Beschichtungen und ähnlichem.
  • Aus der Veröffentlichung DE 101 46446 A1 ist hier beispielsweise ein Verfahren zur Beschichtung metallischer Oberflächen mit einer wässrigen Dispersion bekannt, wobei auch ein UV-verletzbares Harz in dieser Beschichtung enthalten ist, weshalb durch eine entsprechende Verwendung von UV-Bestrahlung eine Aushärtung bewirkt werden kann.
  • Einen ähnlichen Offenbarungsgehalt weist die Veröffentlichung DE 10 2017 107 041 A1 auf, die ein Verfahren und eine Vorrichtung zur UV-Härtung einer lichthärtbaren Substanz beschreibt. Hier wird vorgeschlagen, zur Härtung der lichthärtbaren Substanz in mehreren Schritten eine Bestrahlung vorzunehmen, wobei die Bestrahlung in unterschiedlichen Zentralwellenlängen zwischen 280 nm und 445 nm erfolgt, also sowohl um UV-B- als auch im UV-A-Bereich.
  • Diese Offenbarung bezieht sich hierbei primär auf Druckköpfe, bei denen eine aufgebrachte Farboberfläche beziehungsweise Tinte durch eine direkte stufenweise Bestrahlung nach dem Aufdruck aushärten kann. Dies soll beispielsweise beim Offset- oder Siebdruck erfolgen.
  • Im ähnlichen Anwendungsbereich bewegt sich die Veröffentlichung DE 20 2004 017 044 U1 , die eine Leuchte zur Belichtung von Druckschablonen oder Druckplatten offenbart, wobei zumindest ein ultraviolettes Licht durch eine Leuchtdiode abgestrahlt wird. Der hier lediglich offenbarte Kerngedanke ist grundsätzlich die Verwendung von LED-UV-Dioden im Bereich des Druckes und der Aushärtung von speziellen UV-wirksamen Drucktinten.
  • Aus der Veröffentlichung WO 2004/ 097385 A1 ist eine Handlampe bekannt, die insbesondere für Rissüberprüfungen bei der Materialkontrolle genutzt werden soll und eine LED im Bereich der UV-A-Strahlung als Leuchtmittel aufweisen soll. Der Emissionsbereich soll hierbei bei etwa 400 nm bis 800 nm liegen.
  • In der Veröffentlichung US 2004 / 0 166 249 A1 wird eine UV-Härtungsvorrichtung und ein UV-Härtungsverfahren bereitgestellt, um die UV-Härtung von Tinten, Beschichtungen und Klebstoffen mit UV-Photoinitiatoren zu verbessern, indem die UV-härtbaren Tinten, Beschichtungen oder Klebstoffe UV-Licht bei verschiedenen Wellenlängen ausgesetzt werden. Vorzugsweise wechseln sich die UV-LED-Anordnungen in Reihen ab und emittieren Licht mit einer Wellenlänge zwischen 180 nm und 420 nm.
  • Die Druckschrift US 2018 / 0 229 492 A1 offenbart ein abstimmbares Flachpanel-UV-Belichtungssystem für den Siebdruck. Das Panel enthält hierfür mehrere UV-LED-Chips, wobei jeder Chip mit mehreren unabhängig steuerbaren Stromquellen und Impulsbreitenmodulationsschaltungen verbunden ist. Das so vorliegende System stellt eine variable spektrale Lichtabgabe bereit, die gesteuert werden kann, um eine große Vielzahl verschiedener Emulsionen zu härten.
  • Aus der DE 11 2010 001 209 T5 wird eine Lichtquelle für ein photoreaktives Aushärtungsgerät für Prozesse, wie etwa Tintenstrahldrucken, offenbart, die eine Vielzahl von Lichtquellenelementen oder Modulen umfasst, die angeordnet sind, um ein Strahlprofil bereitzustellen, das Bestrahlungszonen umfasst, die durch eine Dunkelzone getrennt sind. Die Lichtquellenelemente sind bevorzugt UV-oder sichtbare LEDs oder LED-Arrays. Es kann eine verteilte Anordnung bereitgestellt werden, wobei die relativen Positionen oder die Beabstandung einzelner Lichtquellenelemente, z. B. von zwei oder mehreren der linearen LED-Arrays, eingestellt sind, um ein Belichtungsprofil mit einem Dunkelintervall zwischen Bestrahlungszonen bereitzustellen.
  • Es ist bei neueren Druckvorrichtungen mit UV-LEDs bekannt, auch mit unterschiedlichen Wellenlängen zu arbeiten und diese miteinander zu kombinieren. Dies ist insbesondere mit Blick auf die Beschaffenheit der ausgehärteten Oberfläche von Bedeutung, da die unterschiedlichen UV-Wellenlängen hier unterschiedliche Ergebnisse erzielen.
  • Bei einer ausschließlichen Nutzung von UV-A-LED-Strahlung kann es zu unvollständigen Aushärtungen an der Oberfläche der Beschichtung kommen. Für eine bessere Oberflächenaushärtung wären hierbei UV-LEDs mit geringeren Wellenlängen vorteilhaft, beispielsweise UV-C-LEDs von Wellenlängen im Bereich von 250 nm bis 270 nm. Allerdings weisen derartige UV-LEDs geringere Standzeiten auf und erzeugen ein höheres Maß an Wärmestrahlung, was wiederum bei der technischen Anwendung nachteilig ist.
  • Im Stand der Technik ist beispielsweise als Herangehensweise zur Lösung dieser Problematik bekannt, in einem ersten Schritt mit UV-C-Strahlung zu arbeiten und somit die Tintenoberfläche beim Drucken bereits zu härten, um anschließend die abschließende Aushärtung durch eine UV-Bestrahlung mit größerer Wellenlänge im UV-A-Bereich abzuschließen. Dies ist beispielsweise in der Veröffentlichung WO 2016 144839 A1 offenbart.
  • Wesentlich ist hierbei die Lösung mit einer schrittweisen Bearbeitung der Oberfläche mit UV-Bestrahlung unterschiedlicher Wellenlänge, wobei durch die im ersten Schritt vorgenommene UV-C-Bestrahlung mit anschließender UV-A-Bestrahlung bessere Aushärtungen an der Oberfläche erreichen lassen. Allerdings hat sich ebenfalls erwiesen, dass es hierdurch zu Oberflächenunebenheiten kommen kann, die wiederum unerwünscht sind.
  • Eine wesentliche technische Lehre der Aushärtung von UV-härtbaren Stoffen durch Bestrahlung mit unterschiedlichen UV-Strahlungen liegt darin, nacheinander mit unterschiedlichen Bestrahlungen zu arbeiten, um so die Wirkung der unterschiedlichen Wellenlängen auf den lichthärtbaren Stoff zu nutzen und so ein gutes Resultat zu erwirken. Allerdings bewegt sich dieser Stand der Technik schwerpunktmäßig im Bereich des Druckes, wobei eine Anwendung im großflächigen Bereich, beispielsweise bei der Lackierung eines Fahrzeugs, nicht bekannt ist. Es ist hierbei technisch ein völlig anderes Vorgehen, ob die Bestrahlung am Druckkopf erfolgt und hierbei nach Aufbringen der lichthärtbaren Tinte direkt nacheinander erfolgt oder ob es möglich sein kann, einen großflächig lackierten Gegenstand technisch effizient mit UV-LED-Bestrahlung lichtzuhärten.
  • Es ist daher vor diesem Hintergrund die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine UV-LED-Leuchte zu schaffen, die zur Aushärtung von lichthärtenden Stoffen auch großflächig angewendet werden kann. Es soll hierbei gegenüber bisherigen Verfahren der beispielsweisen Lackierung eine deutliche Reduzierung von Zeit und Energieaufwand erreicht werden.
  • Erreicht wird dies mit einer UV-LED-Leuchte gemäß den kennzeichnenden Merkmalen des Anspruchs 1.
  • Die weiteren Ansprüche haben vorteilhafte Weiterbildungen zum Gegenstand.
  • Es hat sich überraschenderweise bei der experimentellen Anordnung von UV-LED-Elementen an einer Leuchte gezeigt, dass eine effektive und schnell bearbeitbare Aushärtung von lichthärtbaren Lacken auf einem metallischen Trägerkörper wie beispielsweise einem Kraftfahrzeug erreicht werden kann mit einer UV-LED-Leuchte, die eine großflächige Anordnung einzelner LEDs aufweist, die zumindest zwei unterschiedliche Wellenlängen schwerpunktmäßig im UV-B-Bereich aufweisen.
  • Das heißt, die erfindungsgemäße UV-LED-Leuchte nutzt LEDs unterschiedlicher Wellenlängen und somit unterschiedlicher Strahlungen nicht in der Kombination von UV-A und UV-B oder UV-A und UV-C -Strahlung. Vielmehr werden zumindest zwei unterschiedliche LEDs verwendet, die beispielsweise jeweils im Übergangsbereich der Strahlungsbänder liegen, also beispielsweise im Bereich von 270 nm bis 280 nm und 300 nm bis 310 nm.
  • Es hat sich hierbei insbesondere als vorteilhaft erwiesen, dass nicht wie im Stand der Technik angewandt eine zeitlich nacheinander ablaufende Bestrahlung durch diese unterschiedlichen LED-Typen erfolgt, sondern das eine flächige Anordnung dieser unterschiedlichen LEDs an einer Abstrahlfläche der UV-LED-Leuchte erfolgt, wobei die Abstrahlung der unterschiedlichen UV-Strahlungen gleichzeitig erfolgt und nicht nacheinander. Es hat sich hierbei gezeigt, dass durch diese Anordnung unterschiedlicher UV-LEDs auf der Abstrahlfläche ein sehr befriedigendes und schnelles Aushärten beispielsweise einer Lackierungsschicht bewirkt werden kann.
  • Es ist hierbei erfindungsgemäß vorgesehen, dass flächig und nicht lediglich punktuell bestrahlt wird, sondern das durch eine flächige Anordnung einer Vielzahl dieser zumindest zwei unterschiedlichen LED-Typen auch eine große flächige Abstrahlung von dieser Leuchte ausgeht. Hierbei ist erfinderisch relevant, dass es sich um eine Leuchte handeln soll, die nicht zur bekannten Anwendung an einem Druckkopf vorgesehen ist, der mit dem Farbauftrag parallel über eine Fläche geführt wird, sondern das hier eine flächig aufgetragene Beschichtung beispielsweise ein Farblack auf einem Kraftfahrzeug durch eine ebenfalls vollflächig aufgetragene Bestrahlung mit der erfindungsgemäßen UV-LED-Leuchte ausgehärtet wird.
  • Die erfindungsgemäße UV-LED-Leuchte ist hierfür als eigenständiger Leuchtenkörper konstruiert und nicht Teil einer Vorrichtung, die beispielsweise Farbauftrag und Härtung miteinander verbindet. Hierfür ist es relevant, dass durch die Vielzahl der auf der flächigen Abstrahlfläche der Leuchte angeordneten LEDs eine sehr gleichmäßige und in der Fläche leistungsausgeglichene Bestrahlung der zu härtenden Schicht erfolgt.
  • Eine vorteilhafte Ausführungsform dieser erfindungsgemäßen UV-LED-Leuchte sieht vor, dass eine alternierende Anordnung der LEDs unterschiedlicher Wellenlänge im UVB-Spektrum beispielsweise in Reihen auf der Abstrahlfläche der Leuchte vorgesehen ist. Es ist hierbei zudem zweckmäßig die übereinander angeordnete Reihenanordnung der einzelnen punktuellen UV-LEDs sowohl innerhalb einer Reihe alternierend anzuordnen als auch in Bezug auf die Reihen übereinander, so dass nicht zwei identische LED-Typen direkt übereinander oder benachbart angeordnet sind. Auf diese Weise wird erfindungsgemäß bewirkt, dass eine ideale Verteilung der UV-Abstrahlung unterschiedlicher Wellenlänge von der Abstrahlfläche der UV-LED-Leuchte ausgeht.
  • Es hat sich hierbei überraschenderweise gezeigt, dass die einem üblicherweise viele Stunden dauernden Aushärtungsprozess ausgesetzten Lackierungen an Fahrzeugen durch die erfindungsgemäße UV-LED-Leuchte bei Verwendung entsprechender UV-lichthärtbaren Lacke innerhalb weniger Minuten ausgehärtet werden können, wodurch bereits eine Weiterverarbeitbarkeit, beispielsweise ein Anschleifen, dieser Lackierungen nach wenigen Minuten möglich ist.
  • Ein weiterer positiver Vorteil ist hierbei der auf Grund der schnellen und effektiven Aushärtung erreichte Energieeinsparungseffekt, der bei der Kostenkalkulation beispielsweise einer Fahrzeuglackierung erheblich zu gewichten ist.
  • Ein weiterer positiver Effekt der erfindungsgemäßen UV-LED-Leuchte zur Bestrahlung von lichthärtbaren Stoffen liegt in der Vermeidung von UV-A-Strahlung oberhalb einer Wellenlänge von 315 nm, wodurch insbesondere hautschädigende Effekte durch die Schädigung von Kollagenen der Haut wie auch das Melanomrisiko durch die Bildung freier Radikale vermieden wird.
  • Die erfindungsgemäße UV-LED-Leuchte ist hierbei zur gleichmäßigen Abstrahlung mit einer gewölbt oder abgewinkelten Abstrahlfläche zur Anordnung der Vielzahl einzelner LEDs versehen. Es kann hierbei beispielsweise eine Abwinkelung von zwei Flächen zur Ausbildung der Abstrahlfläche vorgesehen sein, die in einem Winkel von beispielsweise 15° zueinander verlaufen. Durch diese Abwinkelung strahlen die angeordneten LEDs in einem weiteren Abstrahlwinkel aus und es ist somit sichergestellt, dass auch flächige Beschichtungen, wie beispielsweise ein lackiertes Kraftfahrzeug vollständig bestrahlt werden können. Es kann durch diese abgewinkelte Anordnung der LED-Platinen ein Abstrahlbereich von etwa 140° abgedeckt werden.
  • Es ist zudem vorteilhafterweise vorgesehen, dass die LEDs nicht unmittelbar auf der Abstrahlfläche der Leuchte angeordnet sind, sondern das streifenförmige LED-Platinen vorgesehen sind, die in entsprechende Halterungen auf der Beleuchtungsfläche der UV-LED-Leuchte gehalten sind. Vorteilhafterweise können diese Halterungen beispielsweise als schienenartige Führungen vorgesehen sein in die die streifenförmigen LED-Platinen seitlich einschiebbar sind, wodurch ein leichter Wechsel der LED-Platinen möglich ist. Dies bewirkt eine einfache Wartung der erfindungsgemäßen UV-LED-Leuchte.
  • In einer beispielshaften Bauform kann die UV-LED-Leuchte mit in Reihen alternierend angeordneten UV-LEDs versehen sein, wobei beispielsweise etwa 50 einzelne LEDs unterschiedlicher Wellenlänge alternierend in einer Reihe nebeneinander angeordnet sind. Zudem können diese Reihen über die Abstrahlfläche der Leuchte auf den streifenförmigen Platinen derart angeordnet sein, dass in der Summe 8 übereinander angeordnete Reihen die Abstrahlfläche der Leuchte bilden. Hieraus ergibt sich eine Zahl von etwa 400 einzelnen LEDs von zumindest zwei unterschiedlichen Wellenlängen. Die Gesamtleistung kann hierbei beispielsweise bei etwa 150 Watt liegen.
  • Auf diese Art und Weise ist zum einen die Leistungsstärke gewährleistet, die für die flächige Aushärtung beispielsweise einer KFZ-Lackierung erforderlich ist. Zum anderen ist auch eine gleichmäßige Verteilung der zumindest zwei Wellenlängen über die Abstrahlung gewährleistet.
  • Es ist zudem erfindungsgemäß vorgesehen, die UV-LED-Leuchte seitlich mit Reflektoren zu versehen, die eine spezielle Ausrichtung der UV-LED-Abstrahlung ermöglichen. Durch Ausrichtung der Reflektoren kann somit ein definierter Bestrahlungsbereich eingestellt werden.
  • Eine weitere vorteilhafte Gestaltung der UV-LED-Leuchte sieht vor, dass die UV-LED-Abstrahlung dimmbar ausgebildet ist. Dies ist insbesondere relevant für die technische Anwendung der Aushärtung lichthärtender Stoffe, die unterschiedliche Bestrahlungen sinnvoll erscheinen lassen. So kann es sinnvoll sein bei einem bestimmten Lack eine volle Strahlungsleistung für lediglich 2 Minuten aufzubringen. Ein anderer auszuhärtender Stoff sieht hier beispielsweise eine längere Aushärtungszeit bei einer schwächeren Bestrahlung vor, um ein ideales Ergebnis zu erreichen.
  • Zum Schutz der UV-LED-Platinen ist eine Blende zur Abdeckung der Abstrahlfläche vorgesehen. Diese Blende ist ebenfalls erfinderisch gestaltet insofern als hier ein spezieller Kunststoff vorgesehen ist, um die UV-Strahlung in idealer Weise passieren zu lassen. Es handelt sich hierbei um eine technische Lösung, die durch die neuartige Anwendung als grö-ßerflächiger Abstrahlleuchte bedingt ist, da nun auch ein Schutz der LED-Platinen erforderlich wird.
  • Zudem ist es vorteilhafter Weise vorgesehen, dass durch eine Struktur der Oberfläche der Kunststoffblende eine Abstrahlung nur in Richtung in etwa vertikal zur Anordnung der LED-Platinen erfolgt und nicht Querstrahlung aus der Leuchte austritt, die beispielsweise Personen trifft, die seitlich neben der Leuchte beschäftigt sind. Erreicht wird dies durch eine Längsriffelung der Blendenfläche.
  • Im Folgenden wird eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen UV-LED-Leuchte anhand von Zeichnungen näher dargestellt. Es zeigen
    • 1 eine frontale Ansicht der erfindungsgemä-ßen UV-LED-Leuchte 1 mit abgenommener Blende 9,
    • 2 eine Detailaufnahme der Abstrahlfläche 4 der UV-LED-Leuchte 1 in einer Bauform mit vier LED-Platinen 5,
    • 3 eine seitliche Querschnittsansicht auf den Trägerkörper 3 der erfindungsgemäßen UV-LED-Leuchte 1 mit eingesetzten UV-LED-Platinen 5 sowie
    • 4 eine seitliche perspektivische Ansicht mit eingesetzter Blende 9.
  • Die 1 und 2 verdeutlichen, dass ein Leuchtenkörper 1 vorliegt, der auf einer großen Abstrahlfläche 4 eine große Zahl von einzelnen LED-Abstrahlelementen umfasst. Insbesondere 2 verdeutlicht hierbei, wie diese einzelnen UV-Licht emittierenden Dioden 1 auf den Platinen 5 angeordnet sind.
  • Wir erkennen in 2, dass vier Platinen 5 übereinander angeordnet und zueinander abgewinkelt sind. Hierbei liegen in dieser Bauform die oberen 2 Platinen 5 in einer Ebene, wobei die daran angeordneten unteren 2 Platinen 5 zu der oberen Ebene abgewinkelt verlaufen.
  • Es ist zudem erkennbar, dass die einzelnen LEDs 2 eng besetzt auf den Platinen 5 angeordnet sind, wobei nicht zeichnerisch erkennbar ist, dass es alternierende LEDs 2 sind in Bezug auf ihre Wellenlängen, die beispielsweise in einer zweckmäßigen Bauform bei 260 nm bis 280 nm im unteren Wellenlängenbereich und 300 nm bis 310 nm im oberen Wellenbereich liegen können.
  • Es fällt zudem auf, dass auf jeder Platine 5 zwei Reihen 6 von LEDs 2 angeordnet sind, wobei die untere Reihe 6 um eine LED-Breite gegenüber der oberen Reihe 6 versetzt angeordnet ist, sodass auch hier wieder ein alternierende Anordnung vorliegt, die zu einer gleichmäßigeren Abstrahlung der UV-Strahlung von der Bestrahlungsfläche der Leuchte 1 führt.
  • 3 verdeutlicht, wie der Grundaufbau der Leuchte 1 gestaltet ist. Es handelt sich hier um einen Grundkörper 3 der beispielsweise aus einem Aluminiumträgerkörper gebildet ist, in dem auf seiner Abstrahlfläche 4 Schienenführungen 7 eingearbeitet sind, die der Aufnahme der LED-Platinen 5 dienen. Es sind in dieser Bauform 4 LED-Platinen-Führungsschienen 7 eingearbeitet, wobei die oberen zwei LED-Platinen 5 in einer Ebene und die unteren beiden LED-Platinen 5 in einer abgewinkelten Position zur oberen Ebene angewinkelt sind.
  • In der beispielhaften Bauform wird hierdurch ein Abstrahlwinkel von etwa 140 Grad bewirkt. Der Lampenkörper 3 selbst ist als Hohlkörper ausgebildet, wodurch hier im Lampenkörper 3 selbst Elektronik wie beispielsweise das Netzteil oder die Verkabelung Platz finden. An der Rückseite ist zudem eine weitere Führungsschiene 11 zur Anordnung beispielsweise einer Klemmhalterung vorgesehen, die in diese Führungsschiene 11 geführt ist, hiermit ist auch eine gute Ausrichtbarkeit und Halterung der Leuchte 1 gewährleistet.
  • Zudem weist die Leuchte 1 Kühlrippen 12 auf, die zur geregelten Wärmeabfuhr der durch die UV-LEDs 2 erzeugten Abwärme dienen. An der oberen und unteren Frontkante zur Beleuchtungsfläche hin sind zudem weitere Führungsschienen 13 angeordnet, die der Aufnahme einer einschiebbaren Sichtblende 9 dienen.
  • 4 wiederum zeigt nun die Leuchte 1 mit eingefügter Sichtblende 9, die in der unteren und oberen Führungsschiene 13 verläuft. Die Sichtblende 9 wird hierbei durch zwei endständige Kopfplatten 14 abgeschlossen, wodurch zum einen ein guter Schutz gegen mechanische Einwirkungen aber auch gegen Verschmutzung der LED-Platinen 5 erreicht wird.
  • Es ergeben sich u.a. die folgenden positiven Effekte:
    • - Umwelt- und Kostenentlastung durch Energieeinsparungen von über 95% sind möglich.
    • - Es werden keine gefährlichen Lösungsmittel mehr benötigt, was eine extreme Entlastung der Atemwege des Lackier-Arbeiters bedeutet.
    • - Ebenso wird die Umwelt von diesen Lösungsmittel stark entlastet.
    • - Die Leistung der UV-LED-Leuchte ist stufenlos einstellbar und kann auf jeden Anwendungsfall perfekt abgestimmt werden.
    • - Es kann hiermit beispielsweise in der geschlossenen Spritzkabine ein komplettes Auto in wenigen Minuten Lackiert werden. Normalerweise wird mit Lackierkabinen unter sehr hohem Energieaufwand und bis zu 12 Stunden Trocknungszeit gearbeitet.
    • - Es können in der Großindustrie alle automatischen Lackierarbeiten in wenigen Minuten durchgeführt werden.
    • - Kunstoffe und Kleber können ebenso in extrem kurzer Zeit gebunden werden.

Claims (13)

  1. UV-LED-Leuchte (1) zur großflächigen UV-Härtung lichthärtbarer Stoffe umfassend UV-Licht emittierende LED-Lichtquellen (2), gekennzeichnet durch - einen Leuchtengrundkörper (3) mit einer Abstrahlfläche (4), auf der eine Vielzahl UV-Licht emittierender LED-Lichtquellen (2) angeordnet ist, - wobei unterschiedliche LED-Lichtquellen (2) mit zumindest zwei UV-Strahlungen unterschiedlicher Wellenlänge nebeneinander angeordnet sind, deren Wellenlängen im Übergangsbereich der Strahlungsbänder UV-A zu UV-B sowie UV-B zu UV-C im Bereich zwischen 260 nm und 310 nm liegen, - und die UV-LED-Leuchte (1) zum gleichzeitigen Betrieb dieser LED-Lichtquellen (2) und zur gleichzeitigen Abstrahlung dieser unterschiedlichen UV-Strahlungen ausgebildet ist.
  2. UV-LED-Leuchte (1) zur UV-Härtung lichthärtbarer Stoffe nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die unterschiedlichen LED-Lichtquellen (2) zumindest zwei UV-Strahlungen unterschiedlicher Wellenlänge im Bereich von 270 nm bis 280 nm und 300 nm bis 310 nm aufweisen.
  3. UV-LED-Leuchte (1) zur UV-Härtung lichthärtbarer Stoffe nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die LED-Lichtquellen (2) auf Platinen (5) angeordnet sind die auf der Abstrahlfläche (4) lösbar befestigt sind.
  4. UV-LED-Leuchte (1) zur UV-Härtung lichthärtbarer Stoffe nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass - die LED-Lichtquellen (2) in parallelen Reihen (6) auf den Platinen (5) angeordnet sind, - wobei die unterschiedlichen LED-Lichtquellen (2) mit UV-Strahlungen unterschiedlicher Wellenlänge alternierend zueinander auf den Platinen (5) angeordnet sind.
  5. UV-LED-Leuchte (1) zur UV-Härtung lichthärtbarer Stoffe nach einem der Ansprüche 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Platinen (5) streifenförmig ausgebildet und parallel zueinander verlaufend die Abstrahlfläche (4) bedeckend angeordnet sind.
  6. UV-LED-Leuchte (1) zur UV-Härtung lichthärtbarer Stoffe nach Anspruch 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass an der Abstrahlfläche (4) Führungsschienen (7) zur Aufnahme der Platinen (5) angeordnet sind.
  7. UV-LED-Leuchte (1) zur UV-Härtung lichthärtbarer Stoffe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die unterschiedlichen LED-Lichtquellen (2) mit UV-Strahlungen unterschiedlicher Wellenlänge zur schnellen Trocknung oder Aushärtung von speziellen lichthärtbaren Lacken, Klebern und Kunstoffen ausgebildet sind.
  8. UV-LED-Leuchte (1) zur UV-Härtung lichthärtbarer Stoffe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die UV-LED-Leuchte (1) ein variables Reflektorsystem (8) zur gezielten Ausleuchtung der auszuhärtenden Fläche aufweist, dass zur Einstellung des Abstrahlungsbereichs von 5° bis 100° ausgebildet ist.
  9. UV-LED-Leuchte (1) zur UV-Härtung lichthärtbarer Stoffe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die UV-LED-Leuchte (1) als Flächenleuchte eine UV-Abstrahlung bis zu 140° für eine großflächige Ausleuchtung der auszuhärtenden Fläche aufweist.
  10. UV-LED-Leuchte (1) zur UV-Härtung lichthärtbarer Stoffe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die UV-LED-Leuchte (1) eine Blende (9) aufweist, die aufgrund ihrer Werkstoffeigenschaften hochgradig UV-Strahlungs-durchlässig ausgebildet ist und über 90% der benötigten UV-Strahlung abgibt.
  11. UV-LED-Leuchte (1) zur UV-Härtung lichthärtbarer Stoffe nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Blende (9) derart strukturiert oder profiliert ausgebildet ist, dass keine seitliche Abstrahlung der UV-Strahlung erfolgt.
  12. UV-LED-Leuchte (1) zur UV-Härtung lichthärtbarer Stoffe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die UV-LED-Leuchte (1) eine Dimmerelektronik aufweist, die zur Einstellung der Stahlungsintensität auf die Erfordernisse der lichthärtbaren Stoffe ausgebildet ist.
  13. UV-LED-Leuchte (1) zur UV-Härtung lichthärtbarer Stoffe nach einem der vorangegangenen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Abstrahlfläche (4) aus zumindest zwei zueinander abgewinkelt verlaufenden Flächen (10) oder gewölbt ausgebildet ist.
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