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Die Erfindung betrifft eine UV-Lampe
zum Aushärten
UV-reaktiver Klebstoffe,
Druckfarben, Lacke und Beschichtungen.
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Lacküberzüge, Lacke, Beschichtungen, Druckfarben
und Klebstoffe, die mit Hilfe von Fotoinitiatoren aushärten, die
durch UV-Licht aktiviert werden, werden auf zahlreichen Gebieten
eingesetzt.
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Die gemäß dem Stand der Technik eingesetzten
UV-Lampen weisen jedoch den Nachteil auf, dass sie eine große Baugröße aufweisen.
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Zum Stand der Technik (
DE 696 11 697 T2 ) gehört eine
UV-Lampe, die ein Vorschaltgerät
aufweist. Aufgrund des Vorschaltgerätes weist die zum Stand der
Technik gehörende
UV-Lampe eine sehr große
Baugröße auf,
so dass sie sehr schlecht und relativ aufwändig zu handhaben ist.
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Das der Erfindung zugrunde liegende
technische Problem besteht darin, eine UV-Lampe anzugeben, die in
kompakter Form aufgebaut ist.
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Dieses technische Problem wird durch
eine UV-Lampe mit Gehäuse
gemäß den Merkmalen
des Anspruches 1 gelöst.
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Dadurch, dass das Gehäuse der
erfindungsgemäßen UV-Lampe als ein Gehäuse in der
Art einer Stablampe oder einer Handlampe ausgebildet ist, weist
die erfindungsgemäße UV-Lampe eine sehr kompakte
Bauform auf. Diese erfindungsgemäße UV-Lampe
hat den Vorteil, dass die Lampe beispielsweise zum Aushärten von
UV-reaktiven Klebstoffen, Druckfarben, Lacken und Beschichtungen
verwendet werden kann. Mit der erfindungemäßen UV-Lampe ist es möglich, beispielsweise
die genannten Stoffe von Hand auszuhärten, wodurch eine sehr genaue Lampenführung möglich ist.
Es ist auch möglich,
die kompakt aufgebaute Lampe beispielsweise in einer Halterung anzuordnen,
ohne dass die Lampe viel Platz wegnimmt. In diesem Zusammenhang
ist es auch möglich,
mehrere Lampen in einer Halterung anzuordnen.
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Die erfindungsgemäße UV-Lampe weist den entscheidenden
Vorteil auf, dass ein Vorschaltgerät, wie es bei den zum Stand
der Technik gehörenden Geräten üblich ist,
nicht erforderlich und vorgesehen ist, und dass damit der kompakte
Aufbau erzielt werden kann.
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Kernstück der erfindungsgemäßen Lampe ist
das UV-Leuchtmittel
und eine Elektronik, wobei die Elektronik in einem Handgriff der
Lampe untergebracht wird.
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Die Elektronik ist auf einer Platine
angeordnet. Die Platine wiederum ist vorteilhaft auf einem Kühlblech
angeordnet, wobei Platine und Kühlblech in
dem Handgriff der Lampe untergebracht sind.
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Die erfindungsgemäße Lampe weist darüber hinaus
vorteilhaft einen Verschluss auf, so dass die Lampe, wenn sie kurzzeitig
nicht im Arbeitsbetrieb eingesetzt wird, mit dem Verschluss verschlossen wird,
so dass kein Licht nach außen
dringt, wodurch beispielsweise zu belichtende Materialien geschont werden.
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Vorteilhaft wird der Verschluss mittels
eines Drehmagneten über
einen Schalter betätigt.
An dem Drehmagneten ist eine Verschlussplatte angeordnet, wodurch
eine Lichtaustrittsöffnung
geöffnet
und verschlossen wird.
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Vorteilhaft weist die erfindungsgemäße Lampe
zusätzlich
einen Ventilator auf, der in dem Gehäuse angeordnet ist. Der Ventilator
kühlt zum
einen die auf dem Kühlblech
angeordnete Platine und führt darüber hinaus
durch die durch den Ventilator entstehende Luftzirkulation Wärme aus
der Lampe ab, um einen Hitzestau zu vermeiden.
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Das Gehäuse ist vorteilhaft aus Kunststoff ausgebildet,
um das Gewicht der Lampe zu reduzieren. Ist das Gehäuse aus
Metall ausgebildet, was auch eine Möglichkeit gemäß der Erfindung
darstellt, ist eine zusätzliche
Isolierung erforderlich, die bei einem Kunststoffgehäuse nicht
erforderlich ist.
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Durch das Vorsehen des Verschlusses
weist die erfindungsgemäße UV-Lampe
den Vorteil auf, dass die Lampe sich schon im Betriebszustand befindet,
das heißt
angeschaltet ist, dass der Verschluss jedoch erst geöffnet wird,
wenn der eigentliche Arbeitsvorgang beginnt. Das bedeutet, dass
die Vorbrennzeit der UV-Lampe bei geschlossenem Verschluss abläuft. Hierdurch
ist es möglich,
dass die Lampe die erforderliche Intensität erreicht, ohne dass der Aushärtevorgang
schon in Gang gesetzt wird. Hierdurch ist es gegenüber den
zum Stand der Technik gehörenden
Lampen möglich;
einen definierten Aushärtevorgang
in Gang zu setzen, da die Lampe nach der Vorbrennzeit eine annähernd konstante
Intensität
aufweist, wohingegen während
der Vorbrennzeit die Intensität
stark ansteigend ausgebildet ist, so dass ein definierter Aushärtevorgang
während der
Vorbrennzeit nicht möglich
ist.
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Der Verschluss der erfindungsgemäßen Lampe
wird vorteilhaft erst nach der Vorbrennzeit geöffnet, das heißt, wenn
die Intensität
vorhanden ist, um eine definierte Aushärtung vornehmen zu können.
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Vorteilhaft ist zusätzlich noch
ein Filter vorgesehen, um die Blendgefahr durch die UV-Lampe zu vermindern.
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Erfindungemäß erfolgt die Strombegrenzung voll
elektronisch, wodurch auf das zum Stand der Technik gehörende Vorschaltgerät verzichtet
werden kann.
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Die gemäß dem Stand der Technik verwendete
magnetische Drossel wird durch eine voll elektronische Strombegrenzung
ersetzt.
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Die Elektronik hat den zusätzlichen
Vorteil, dass ein Weitspannungsbereich abgedeckt werden kann. Das
bedeutet, dass ein Eingangsspannungsbereich von 190 Volt bis 265
Volt abgedeckt werden kann, so dass die Lampe in vielen Ländern der
Erde einsetzbar ist.
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Erfindungsgemäß ist eine kleine Drossel mit einer
hohen Frequenz vorgesehen.
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Der Verschluss der Lampe wird vorteilhaft über einen
Drucktaster im Griffbereich der Handlampe geöffnet gehalten. Sobald der
Drucktaster gelöst wird,
schließt
der Verschluss.
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Durch den kompakten Aufbau und die
leichte Bauweise der erfindungsgemäßen Lampe besteht auch der
weitere Vorteil, dass die Lampe auf einem Koordinatentisch angeordnet
werden kann. Der Koordinatentisch dient dazu, ein Werkstück mit der Lampe
zu bestrahlen. Um den Koordinatentisch entsprechend einfach aufbauen
und hohe Beschleunigungen realisieren zu können, ist es vorteilhaft, wenn die
Lampe sehr leicht aufgebaut ist.
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Eine wesentliche Anwendungsform der
erfindungsgemäßen UV-Lampe
besteht in der Aushärtung
von Klebstoff bei Siebdruckgeweben. Das Siebdruckgewebe wird einer
vordefinierten Spannung, beispielsweise 20 Newton unterzogen. Anschließend wird
ein Rahmen mit dem Gewebe in Verbindung gebracht. Darüber hinaus
wird ein Klebstoff aufgebracht, der das Gewebe an dem Rahmen fixieren soll,
und zwar unter der vorgegebenen Spannung des Siebdruckgewebes. Der
Klebstoff wird mittels der UV-Lampe ausgehärtet. Die UV-Lampe soll lediglich den
Randbereich erwärmen
und aushärten,
da das UV-Licht die Spannung des Siebdruckgewebes verändern würde, was
unerwünscht
ist.
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Vorteilhaft erfolgt die Aushärtung durch
Anordnung der Lampe auf dem beschriebenen Koordinatentisch. Um die
Lampe in Position zu bringen und vor dem Start des Koordinatenlaufes
den Klebstoff und das Siebdruckgewebe nicht zu überhitzen, ist es auch hier
vorteilhaft, wenn ein Verschluss an oder in der Lampe angeordnet
ist.
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Die Lampe wird mittels des Koordinatentisches
in die gewünschte
Startposition gebracht und belichtet den auf dem Rahmen und dem
Siebdruckgewebe aufgebrachten Klebstoff. Durch den leichten Aufbau
der Lampe sind relativ große
Beschleunigungen des Koordinatentisches möglich.
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Gemäß einer weiteren vorteilhaften
Ausführungsform
ist das Gehäuse
der Lampe im Bereich der UV-Lampe doppelwandig ausgebildet. In dem
Gehäuse
ist darüber
hinaus der Ventilator angeordnet. Durch die Doppelwandigkeit des
Gehäuses
wird erreicht, dass die Kabel, die von der Lampe zu der Platine
und zu der Stromversorgung führen,
an dem Ventilator vorbeigeführt
werden können,
ohne dass diese mit dem Ventilator in Berührung kommen.
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Der Ventilator sitzt vorteilhaft
zwischen der UV-Lampe und der in dem Handgriff angeordneten Elektronik.
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Weitere Merkmale und Vorteile der
Erfindung ergeben sich anhand der zugehörigen Zeichnung, in der mehrere
Ausführungsbeispiele
einer erfindungsgemäßen UV-Lampe
nur beispielhaft dargestellt sind. In der Zeichnung zeigen:
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1 eine
UV-Lampe im Längsschnitt;
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2 ein
Diagramm eines Intensitätsverlaufes;
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3 ein
Anwendungsbeispiel der Handlampe in einem Koordinatentisch;
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4 ein
Blockschaltbild einer Prinzipschaltung der erfindungsgemäßen UV-Lampe.
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1 zeigt
die UV-Lampe (1) mit einem UV-Leuchtmittel (2)
und einem Gehäuse
(3). Das Gehäuse
(3) ist in Form einer Stablampe oder Handlampe ausgebildet.
Das Gehäuse
(3) weist drei Abschnitte (4, 5, 6)
auf. Der Abschnitt (6) ist als Handgriff der UV-Lampe (1)
ausgebildet. In dem Abschnitt (6) ist eine Platine (7)
mit verschiedenen elektronischen Bauelementen (8, 9, 10, 11)
angeordnet. Die Platine (7) ist auf einer Kühlplatte
(12) angeordnet, um überschüssige Wärme abzuführen.
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Die UV-Lampe (1) weist darüber hinaus
einen Ventilator (13) auf, der Luft in Richtung des Pfeiles
(A) durch die UV-Lampe (1) führt. Für die Luftansaugung sind in
dem Gehäuse
(3) der UV-Lampe (1) Luftansaugöffnungen
(14) vorgesehen. Darüber
hinaus wird die Luft an dem Leuchtmittel (2) vorbeigeführt, um
einen Hitzestau zu vermeiden.
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Der Abschnitt (4) des Gehäuses (3)
umgibt das Leuchtmittel (2). Der Abschnitt (4)
weist eine Öffnung
(15) auf, die als Lichtaustrittsöffnung ausgebildet ist. Diese
Lichtaustrittsöffnung
(15) ist mit einer Verschlussplatte (16) verschließbar. In 1 ist die Verschlussplatte
(16) in Schließstellung
dargestellt. Die Verschlussplatte (16) wird über einen
Drehmagneten (17) um eine Achse (18) gedreht.
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Die Lichtaustrittsöffnung (15)
wird durch die Verschlussplatte (16) verschlossen.
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Der Drehmagnet (17) und
damit die Verschlussplatte (16) werden mittels eines Drucktasters (19)
betätigt.
Darüber
hinaus ist ein weiterer Schalter (20) vorgesehen, mit dem
die UV-Lampe an- und ausgeschaltet werden kann.
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Zur Stromversorgung ist ein Stromkabel
(21) vorgesehen.
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Der Gehäuseabschnitt (5) ist
doppelwandig ausgeführt.
Durch die Doppelwandigkeit wird ein Zwischenraum (22) gebildet,
durch den Kabel (23 bis 25) geführt werden.
Die Kabel (23) dienen zur Stromversorgung des UV-Leuchtmittels
(2). Das Kabel (24) dient zur Stromversorgung
des Drehmagneten (17). Über
das Kabel (25) wird ein Motor (26) des Ventilators
(13) angetrieben. Dadurch, dass die Kabel (23 bis 25)
in dem Hohlraum (22) geführt werden, kann der Ventilator
(3) nicht mit den Kabeln kollidieren und diese beschädigen.
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Eine Frontplatte des Gehäuseabschnittes
(4) weist Lüftungsöffnungen
(36) auf, durch die warme Luft aus der UV-Lampe (1)
austreten kann. Hiermit wird ein Hitzestau des UV-Leuchtmittels
(2) vermieden und ein Abführen der warmen Luft von der
Platine (12) gewährleistet.
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An dem Gehäuseabschnitt (4) ist
ein Spiegelvorsatz (27) angeordnet, der eine Umlenkung
eines Lichtstrahles der UV-Lampe (1) bewirkt. Ein Halter
(38) für
den Spiegel (27) ist mittels eines Flansches (37)
drehbar an der UV-Lampe (1) befestigt. Der Lichtstrahl
wird, wie dargestellt, durch den Spiegelvorsatz (27) um
90° abgelenkt.
Durch die Dreh barkeit des Spiegelvorsatzes (27) kann der
Lichtstrahl beliebig abgelenkt werden.
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Das Leuchtmittel (2) ist
an einer Zwischenwand (39) befestigt. Die Zwischenwand
(39) weist Lüftungsöffnungen
(40) auf, durch die die warme Luft in Richtung des Pfeiles
(A) durchtreten kann.
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Gemäß einer nicht dargestellten
Ausführungsform
ist es möglich,
die Zwischenwand (39) lediglich als Steg auszubilden. In
diesem Fall sind Lüftungsöffnungen
nicht erforderlich.
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2 zeigt
den Verlauf der Strahlungsintensität der UV-Lampe (1)
nach dem Anschalten der UV-Lampe. Die Intensität nimmt beispielsweise innerhalb
der ersten 30 Sekunden sehr stark zu. Wird in diesem Zeitfenster
der Aushärtevorgang
schon vorgenommen, wie es gemäß dem Stand
der Technik üblich
ist, ist der Aushärtevorganq
nicht definiert, da nicht bestimmbar ist, mit welcher Intensität die UV-Werkstoffe
bestrahlt werden. Mit der erfindungsgemäßen UV-Lampe (1) ist
es dagegen möglich, während der
Vorbrennzeit von beispielsweise 0 bis 30 Sekunden die Verschlussplatte
(16) verschlossen zu lassen und erst nach 30 Sekunden zu öffnen und mit
dem Aushärtevorgang
zu beginnen. Hierdurch ist ein definierter Aushärtevorgang möglich, da
nach diesem Zeitpunkt die Intensität kaum oder nicht mehr ansteigt.
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3 zeigt
die UV-Lampe (1), die in einem Koordinatentisch (28)
angeordnet ist. Der Koordinatentisch (28) weist ein Portal
(29) mit einer Traverse (30) und einem Schlitten
(31) auf. In dem Schlitten (31) ist die UV-Lampe
(1) eingespannt. Der Schlitten (31) ist in Richtung
des Pfeiles (B) beweglich. Das Portal (29) ist in Richtung
Zei chenebene hin und her in Führungsschienen
(35) verschiebbar. Mit der UV-Lampe (1) wird UV-reaktiver
Klebstoff (32) ausgehärtet.
Der Klebstoff (32) fixiert ein Siebdruckgewebe (33)
an einem Rahmen (34) .
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Durch die leichte und kompakte Bauweise der
UV-Lampe (1) ist es möglich,
den Portaltisch (28) schnell und präzise in die gewünschten
Positionen, insbesondere an die Startposition und Endposition zu verfahren.
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4 zeigt
eine Prinzipschaltung der erfindungsgemäßen UV-Lampe.
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In dem auf der Platine dargestellten
Schaltkreis wird die Gleichspannung zerhackt und eine Wechselspannung
höherer
Frequenz mit den Transistoren erzeugt.
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Die UV-Lampe (1) kann mit
Wechselspannung betrieben werden, wie in 4 dargestellt. Es ist jedoch auch möglich, die
UV-Lampe mit einer Gleichspannung zu betreiben.
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- 1
- UV-Lampe
- 2
- UV-Leuchtmittel
- 3
- Gehäuse
- 4
- Abschnitt
- 5
- Abschnitt
- 6
- Abschnitt
- 7
- Platine
- 8
- elektronische
Bauelemente
- 9
- elektronische
Bauelemente
- 10
- elektronische
Bauelemente
- 11
- elektronische
Bauelemente
- 12
- Kühlplatte
- 13
- Ventilator
- 14
- Luftansaugöffnungen
- 15
- Lichtaustrittsöffnung
- 16
- Verschlussplatte
- 17
- Drehmagnet
- 18
- Achse
- 19
- Drucktaster
- 20
- Schalter
- 21
- Stromkabel
- 22
- Zwischenraum
- 23
- Kabel
- 24
- Kabel
- 25
- Kabel
- 26
- Motor
- 27
- Spiegelvorsatz
- 28
- Koordinatentisch
- 29
- Portal
- 30
- Traverse
- 31
- Schlitten
- 32
- Klebstoff
- 33
- Siebdruckgewebe
- 34
- Rahmen
- 35
- Führungsschienen
- 36
- Lüftungsöffnungen
- 37
- Flansch
- 38
- Halter
für Spiegel
(27)
- 39
- Zwischenwand
- 40
- Lüftungsöffnungen
- A
- Pfeil
- B
- Pfeil