DE1805750A1

DE1805750A1 - Bestrahlungsanlage mit mindestens einer Ultraviolett-Quecksilber-Hochdrucklampe

Info

Publication number: DE1805750A1
Application number: DE19681805750
Authority: DE
Inventors: Herbert Wagner
Original assignee: SMW SUEDDEUTSCHE METALLWERKE G
Current assignee: SMW SUEDDEUTSCHE METALLWERKE G
Priority date: 1968-10-29
Filing date: 1968-10-29
Publication date: 1970-06-04

Description

Bestrahlungsanlage mit mindestens einer Ultraviolett-Quecksilber-Hochdrucklampe Die Erfindung betrifft eine Be strahlungsanlage mit mindestens einer Ultraviolett-Quecksilber-Hochdrucklampe.
Ultraviolettstrahlen dienen seit einiger Zeit zur ilärtung von fotopolymerisierbaren Kunststoffen und Kunststofflacken, die z.B. in der holzverarbeitenden Industrie zum Beschichten von Holz und Holzfaserplatten verwendet werden.
Es ist bekannt, zu diesem Zwecke Bestrahlungsanlagen mit kaltstrahlenden ieuchtstoffröhren auszuriisten, die keine Infrarotstrahlen abgeben, welche diese Schichten und Lacke im allgemeinen nachteilig beeinflussen. Kalt strahlende Röhren haben jedoch geringe Intensität im Ultraviolettbereich. Da die Schichten und Lacke umso schneller härten, je größer die Intensität ist, sind eine große Anzahl derartiger Röhren in den bekannten Be strahlungsanlagen erforderlich, so daß der technische Aufwand sehr hoch ist.
Es ist weiterhin bekannt, in Bestrahlungsanlagen Ultraviolett-Quecksilber-Hochdrucklampen zu verwenden, die im Ultraviolettbereich eine hohe Leistung abstrahlen. Jedoch führt die im Infrarotbereich gleichzeitig abgestrahlte Leistung zu einer unulässig hohen Brhitsung der Kunststoffe und Lacke, falls zusätzliche Mittel zur Wärmeabfuhr nicht vorgesehen sind. Im allgemeinen wird durch ein Gebläße ein Luftstrom erzeugt, der auf ai e die Ultraviolett-Quecksilber-Hochdruoklampen gerichtet ist, und durch Konvektion die Wärme wegführt. Dies hat zur Folge, daß die Wandtemperatur der Lampenkolben nicht einheitlich ist, so daß Wärmespannungen auftreten können. Zum anderen werden bei zu hoher Strömungsgeschwindigkeit der Luft die Lampenkolben unterkühlt, so daß keine Hochdruckentladung aufrechterhalten werden kann. Abgesehen von dem zusätzlichen technischen Aufwand haftet diesen Anlagen der schwerwiegende Nachteil an, daß in der holzserarbeitenden Industrie zusätzliche Maßnahmen erforderlich sind, um Brände zu vermeiden.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, die genannten Nachteile zu beseitigen. Erfindungsgemäß erfolgt dies durch ein im Strahlengang der Ultraviolett-Quecksilber-Hochdrucklampen angeordnetes Medium zur Absorption des Infrarotanteils der abgegebenen Strahlung und dessen Wegführungin Form von Wärme.
Die Ultraviolett-Quecksilber-Hochdrucklampen können jeweils innerhalb eines doppelwandigen für die Ultraviolett strahlen durchlässigen, von einem flüssigen oder gasförmigen Medium durchströmten Kühlers unter Ausbildung eines Zwischenraumes angeordnet sein. Die Ultraviolett-Quecksilber-Hochdrucklampen können auch å jeweils innerhalb eines Reflektors angeordnet sein, von dem sich eine von einem flüssigen oder gasförmigen Medium durchströmte Küvette befindet. Hierdurch werden optimale physikalische Betriebsbedingungen der Lampe sowie Schutz gegen mechanische Beschädigungen und Oberflächenbeschmutzungen erreicht.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind im Strahlen gang der Ultraviolett-Quecksilber-Hochdrucklampen eine ihnen gemeinsame von dem flüssigen oder gasförmigen Medium durch strömte Küvette angeordnet. Derartige Bestrahlungsanlagen wer den erfindungsgemäß zur Aushärtung von fotopolymerisierbarse Kunststoffen, Kunststoffschichten und Lacken, insbesondere Polyesterschichten und Polyesterspachtelmassen verwendet.
Die Zeichnung gibt in den Fig. 1 bis 6 Ausführungsbeispiele.
Gem. Fig. 1 befindet sich eine Uitraviolett-Quecksilber-Hochdrucklampe innerhalb eines doppelwandigen Kühlers, der von den beiden Kühlmänteln 2 und 3 und den Stirnplatten 4 und 5 gebildet wird unter Ausbildung eines Zwischenraumes 6.
Die Ultraviolett-Quecksilber-Hochdrucklampe ist durch die Bohrungen 7 und 8 der Stirnplatten mit Halterungen 9 und 10 geführt, an denen die Ultraviolett-Quecksilberlampe mit ihren Quetschungen 11 und 12 befestigt ist. Die Quetschungen weisen in an sich bekannter Weise die elektrischen Anschlüsse 13 und 14 auf. Ein Kanal 15 bzw. 16 in der Stirnplatte 4 bzw. 5 mündet in den Zwischenraum zwischen den beiden Kühimänteln 2 und 3 für die Zu-bzw. Wegführung des strömenden flüssigen oder gasförmigen Mediums. Die Strömungsrichtung des wärmeabführenden Mediums erfolgt in Pfeilrichtung von 15 nach 16, in Jedem Fall um 1800 versetzt.
Das flüssige Medium kalm Wasser sein, eine wässerige Salzlösung wie z.B. eine Kupfersulfatlösung, eine verdünnte anorganische oder organische Säure. Als gasförmiges medium können gasförmige Kohlenwasserstoffe verwendet werden. Für die Auswahl des Mediums ist vor allem der große Absorptionskoeffizient für Infrarot entscheidend. Die beiden Kühimäntel bestehen aus einem Fur Ultraviolett strahlen durchlässigen Material wie z.B. Quarzglas, Cellglas, Kunststoff oder Hartglas.
Bei einer vorteilhaften Ausführung dieser Anordnung gem. Fig.2 kann der AuXensünlmgltel zugleich als Reflektor ausgeführt sein. Das kann dadurch geschehen, daß der Außenkühlmantel bis höchstens zur Elfte seines Umfanges entgegengesetzt der anzustrahlenden Fläche verspiegelt oder mit einer reflektierenden Folie 25 versehen wird.
In Fig. 3 sind die beiden, einen doppelwandigen Kühler bildenden Zylinder zueinander axsentrisch angeordnet. Auf diese Weise können durch eine Drehung im Bereich bis 1800 Schichten mit verschiedenen Anteilen an Xnfrarotteilen bestrahlt werden.
Dabei kann der größte Abstand der beiden Zylinder so gewählt werden, daß der Infrarotanteil völlig absorbiert wird.
Fig. 4 gibt die Anordnung im Querschnitt wieder.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung sind gemäß Fig. 5 mehrere Ultraviolett-Quecksilber-Hochdrucklampen in einem gemeinsamen Rahmen 17 angeordnet, der in Richtung zur Bestrahlungsebene eine für alle Lampen gemeinsame, von flüssigem oder gasförmigem Medium durchströmte Küvette 18 aufweist, die mit dem Rahmen 17 verbunden ist. Stutzen 19 und 20 dienen zur Zu-und Wegfuhr des Mediums. Reflektoren 21 reflektieren die auftreffende Strahlung auf die zu bestrahlende Schicht.
Ge. Fig. 6 sind die Ultraviolett-Quecksilber-Hochdrucklampen jeweils innerhalb eines Reflektors 21 angeordnet, vor dem in der Bestrahlungarichtulb jeweils eine von dem flüssigen oder gasförmigen i.edium durchströmte Küvette 22 angeordnet ist, mit Stutzen 23 und 24 für die Zufuhr und Wegfuhr des Mediums.
Mehrere dieser Anordnungen sind oberhalb eines nicht eingezeichneten Dransportbandes angeordnet, das mit vorgegebener Geschwindigkeit die zu bestrahlenden Schichten unter ihnen vorbeiführt.
Es liegt im Rahmen der Erfindung, derartige Bestrahlungsanlagen überall dort einzusetzen, wo hohe ultraviolette Intensitäten ohne oder mit nur geringen Infrarotanteilen erforderlich sind.

Claims

Patent an.prüohe

1. Bestrahlungsanlage mit mindestens einer Ultraviolett-Quecksilber-Hochdrucklampe, gekennzeichnet durch ein in dem Strahlengang angeordneten Medium zur Absorption des Infrarot anteils der abgegebenen Strahlung und dessen Wegführung in Form von Wärme.

2. Bestrahlungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich net, daß die Ultraviolett-Quecksilber-Hochdrucklampe innerhalb eines doppelwandigen von flüssigen oder gasförmigen Medien durchströmten für die Ultraviolettstrahlen durchlässigen Kühlers (1, 2) unter Ausbildung eines Zwischenraumes (6) angeordnet ist.

3. Bestrahlungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Ultlaviolett-Quecksilber-Hochdrucklampe innerhalb eines Reflektors (21) angeordnet ist, vor dem sich eine für Ultraviolettstrahlen durchlässige, von flüssigen oder gasförmigen Medien durchströmte Küvette (22) befindet (Sig. 5).

4. Bestrahlungsanlage nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Strahlengang mehrerer Ultraviolett-Quecksilber-Hochdrucklampen eine für Ultraviolett strahlen durchlässige, ihnen gemeinsame von flüssigen oder ga8-förmigen Medien durchströmte Küvette (18) angeordnet ist (Fig. 4).

5. 3estrahlungsanlage nach Anspruch 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß der Außenmantel (3) des Kühlers höchstens bis zur Hälfte seines Umfanges entweder verspiegelt oder mit einer reflektierenden Folie (25) versehen ist.

6, Verwendung einer Bestrahlungsanlage nach den Ansprüchen 1 bis 4 zur Aushärtung von polymerisierbaren Kunststoffschichten und Kunststofflacken, insbesondere Polyesterschichten und Polyester- Spachtelmassen.