DE2235047A1

DE2235047A1 - Vorrichtung zum kuehlen eines strahlungskoerpers

Info

Publication number: DE2235047A1
Application number: DE2235047A
Authority: DE
Inventors: Ronald Edward Knight
Original assignee: HANOVIA LAMPS Ltd
Current assignee: HANOVIA LAMPS Ltd
Priority date: 1971-07-16
Filing date: 1972-07-17
Publication date: 1973-02-01
Also published as: FR2146290B1; US3831289A; JPS5024645B1; GB1397077A; IT961444B; FR2146290A1

Description

Vorrichtung zum Kühlen eines Strahlungskörpers

Die Erfindung bezieht sich auf Strahlungskörper und auf eine Vorrichtung zum Kühlen eines Strahlungskörpergehäuses, beispielsweise für BogenentladungsrÖhren, insbesondere solche mit hoher Leistung. Derartige Strahlungskörper werden oftmals zum Trocknen von Druckfarben auf Papier oder anderen Stoffen verwendet. .

Bei bekannten Ultraviolett-Farbentrocknern für Druckzwecke ist es erforderlich, einen Lichtbogen mit höher Intensität, (beispielsweise 200 Watt auf 2,54 cm bzw. 1 inch) zu verwenden und die Leistung des Lichtbogens in einem konzentrierten

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ORIGINAL

Bereich auf einer die Druckfarbe tragenden bewegten Unterlage zu fokussieren.

Ein wesentlicher Nachteil dieser bekannten Anordnung besteht darin, daß der Infrarotgehalt der von der Röhre ausgesändten Strahlung ebenfalls fokussiert wird und die Wärmekonzentration so stark ist, daß sich das Papier, wenn es anhält oder sich auch nur verlangsamt, oftmals entzündet.

Jede zwischen dem Strahler und der Unterlage angeordnete Sperre wird ebenfalls einem Ausmaß von Wärmekonzentration unterworfen, das von ihrem Abstand vom Strahler und von dem Brennpunkt auf der Unterlage abhängt. Diese Wärmekonzentration reicht aus, um die Sperre weitgehend zu verformen.

Auch infolge des begrenzten Raumes, der bei den meisten Einbauten zur Verfügung steht, ist es erforderlich, daß jede Blende oder Sperre einen minimalen Raum einnimmt.

Infolge der Zeitverzögerung, die der Lichtbogen bei Wiederinbetr-ieimahme aus dem gelöschten Zustand erfordert, wird es für unzweckmäßig gehalten, zur Oberwindung des genannten Problems den Lichtbogen abzuschalten.

Durch die Erfindung wird eine Vorrichtung zum Kühlen eines Strahlungskörpers geschaffen, welche gekennzeichnet ist durch eine Kanalanordnung, welche in eine Lage gebracht werden kann, in der die vom Strahler ausgehende Strahlung im wesentlichen unterbrochen ist und in der Kühlmittel durch die Kanalanordnung strömt, so daß der Strahlungskörper gekühlt wird.

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Bei einer bevorzugten Ausführungsform kann die Kanalanordnung eine einen Teil eines Reflektors für den im Strahlungskörper sitzenden Strahler bildende erste Platte und eine durch eine Querwand im Abstand von der ersten Platte gehaltene zweite Platte aufweisen ,wobei de zwei Platten an einem Einlaß für das Kühlmittel näher beisammen sind als an einem Auslaß für das Kühlmittel.

Der Strahler kann eine Bogenentladungsröhre sein, die in einem Gehäuse befestigt und innerhalb eines elliptischen Reflektors angeordnet ist, wobei die erste Platte einen Teil des Reflektors bildet. Außerdem kann der Reflektor Durchbrüche aufweisen, um die Kühlung des Strahlungskörpers zu verbessern.

In einer Stellung, in der die vom Strahler ausgehende Strahlung nicht . unterbrochen ist, kann die Kanalanordnung vorzugsweise nahe einer Wand des Gehäuses angeordnet sein, und in der zweiten Stellung kann Kühlmittel, das aus Luft bestehen kann, ebenfalls durch die Kanalanordnung strömen. Die Kanalanordnung kann zwischen zwei Stellungen auf einem Schwenkzapfen verschwenkt werden, der sich in Längsrichtung längs des Gehäuses in einer Richtung im wesentlichen parallel zur Bogenent ladungsröhre erstreckt.

Eine geeignete Strahlertemperatur wird in der geschlossenen Stellung aufrechterhalten, so daß der Strahler zu voller Leistung zurückkehren kann, wenn die Kanalanordnung in die zweite Stellung zurückgezogen ist. Ein Mittel zur Erzielung dieser Wirkung besteht darin, daß die dem Strahler zugeführte Leistung in der geschlosssenen Stellung verringert wird. Stattdessen kann die Belüftung erhöht oder eine Kombination beider Verfahren angewendet werden.

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Die Kanalanordnung kann automatisch gesteuert werden, so daß der Strahler eingeschlossen und die Strahlung unterbrochen werden kann, wenn die sich unter dem Strahler hindurchbewegende Unterlage anhält oder sich verlangsamt, so daß eine Beschädigung der Unterlage durch Hitze im wesentlichen verhindert werden kann. Dies gilt insbesondere dann, wenn der Strahler zum Trocknen von auf Papier oder eine andere Unterlage, die sich in der fokuseierten Strahlung des Reflektors bewegt, gedruckter, für Ultraviolettstrahlung empfindlicher Druckfarbe verwendet wird, wobei die vom Strahler ausgehende Ultraviolettenergie eine Trocknung oder Aushärtung der Farbe bewirkt.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung wird anhand der Figur näher erläutert, welche einen Querschnittt durch einen Strahlungskörper zum Trocknen von Druckfarbe auf unter dem Strahlungskörper durchlaufendem Papier zeigt.

Der Strahlungskörper 1 weist eine Bogenentladungsröhre mit 5 kW und einer Länge von 60,96 cm (2 feet) auf, die Ultraviolettstrahlung aussendet und in einem Gehäuse 3 angebracht ist, welches einen Einlaß H für Kühlluft und einen Abzugskanal S für die Luft aufweist. Der Abzugskanal 5 steht mit einem nicht gezeigten Sauggebläse in Verbindung. Das Gehäuse umschließt einen elliptischen Reflektor 6 aus hochpoliertem eloxiertem Aluminium. Der Reflektor besteht aus einem festen oberen Abschnitt 7 und zwei Seitenwandabschnitten 8. Jeder Seitenwandabschnitt bildet eine erste Platte eines Kühlkanals 9 und wird durch eine Querwand oder einen Abstandshalter 11 im Abstand von einer zweiten Platte 10 gehalten. Die Mündung jedes Kühlkanals hat eine Breite von etwa 2,5«* cm (1 inch) und ist enger als der Auslaß, der mit dem Abzugskanal in Verbindung steht.

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Jeder Kühlkanal ist an einem eich über die Länge des Gehäuses erstreckenden Schwenkzapfen 13 schwenkbar angelenkt und kann aus einer ersten» in ausgezogenen Linien dargestellten Stellung, in der der jeweilige Kühlkanal nach innen geklappt ist und die vom Strahler 2 ausgesandte Strahlung im wesentlichen absperrt, in eine zweite, in strichpunktierten Linien dargestellte Stellung verschwenkt werden, in der die Kühlkanäle einer Wand des Gehäuses benachbart sind, wobei die erste Platte jedes Kanals dann einen Teil des elliptischen Reflektors bildet. In der zweiten Stellung ist der Weg durch jeden Kühlkanal durch einen Flansch IU am Gehäuse teilweise verschossen. Darüberhinaus kann der Reflektor nicht gezeigte Durchbrüche aufweisen, die die Kühlung erleichtern.

Zur Beschreibung der Wirkungsweise der Vorrichtung werde., angenommen, daß der Strahler 1 zum Trocknen von auf nicht gezeigtes, die fokussierte Strahlung 15 des elliptischen Reflektors gemäß den Pfeilen X durchlaufendes Papier gedruckter Druckfarbe verwendet wird.

Wenn die Druckmaschine normal arbeitet, befinden, sich die Kühlkanäle 9 in der durch strichpunktierte Linien gezeigten zweiten Stellung und der Strahler sendet Ultraviolettstrahlung mit voller Leistung aus, um die Farbe zu trocknen. Kühlluft wird in das Lampengehäuse um die Flansche IU und durch die Kanäle 9 zum Abzugskanal 5 gesaugt.

Wenn das Papier nunmehr langsamer wird oder anhält, so wird ein Fühler, beispieleweise ein Fühler für minimale Papiergeschwindigkeit oder ein Wärmefühler, betätigt und setzt eine motorisch, durch Solenoid oder hydraulisch betriebene oder irgendeine andere geeignete Einrichtung in Gang,-welche den Kühlkanal 9 in die in ausgezogenen Linien dargestellte geschlossene Stellung dreht, so daß die Strahlung vom Strahler unterbrochen wird, während Kühlluft durch die Kühlkanäle über den

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Reflektor und durch den Abzugskanal nach außen gesaugt wird. Kühlluft tritt außerdem durch den dreieckig geformten, von den geschlossenen Kanälen bei E gebildeten Tunnel und, falls, vorgesehen, durch die Durchbrüche ein. Die Luft entweicht aus dem Tunnel durch die Durchbrüche und durch Spalten D.

Die Kühlkanäle sperren daher einerseits die Strahlung ab und kühlen andererseits den Strahlungskörper. Wenn die Kanäle ferner in die erste Stellung verschwenkt sind, können sie automatisch einen Schalter betätigen, um die Leistung des Strahlers zu verringern, so daß währendessen im Tunnel seine Temperatur aufrechterhalten wird, um einen sofortigen Betrieb zu ermöglichen, wenn die Kühlkanäle in ihre zweite Stellung zurückgeschwenkt werden.

Wenn das Papier oder die Unterlage sich wieder mit ausreichend großer Geschwindigkeit bewegt, werden die Kühlkanäle zu den Wänden des Gehäuses zurückgezogen und die Strahlung fällt wiederum auf die Papier oder die Unterlage. Gleichzeitig und augenblicklich wird der Strahler wieder auf eine geeignete Betriebsleistung hinaufgeschaltet.

Die erster Flatten jedes Kühlkanals können flexible Streifen 16 aufweisen und es kann eine Dichtung 17 zwischen den Kühlkanälen und dem Gehäuse vorgesehen werden, wie in der Teildarstellung der Vorrichtung am unteren Rand der Zeichnung gezeigt

Durch die Erfindung werden daher folgende Vorteile erzielt:

1. Die Vorrichtung hat eine gedrängte Bauweise«

2. Die Verwendung des Reflektors ale Unterbrecher spart Platz und macht andere Teile unnötig.

3. Das Schließen des Reflektors defokussiert einen großen Bereich d«r- reflektierenden Oberfläche und verteilt daher die Wärme gleichmäßiger.

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Die Bewegung dee Luftweges mit dem Unterbrecher gewährleistet eine ausreichende OberflSchenkühlung in der geschlossenen Stellung.

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Claims

Patentansprüche

Vorrichtung zum Kühlen eines Strahlungskörpers, gekennzeichnet

urch eine Kanalanordnung (9), welche in eine Lage gebracht werden kann, in der die vom Strahler (3) ausgehende Strahlung im wesentlichen unterbrochen ist und in der Kühlmittel durch die Kanalanordnung strömt, so daß der Strahlungskörper (1) gekühlt wird.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanalanordnung (9) eine erste Platte (8) und eine im Abstand von der ersten Platte (8) angeordnete zweite Platte (10) aufweist, wobei die zwei Platten (8, 10) an einem Einlaß (12) für das Kühlmittel näher beisammen sind als an einem Auslaß, der mit einem Abzugskanal (5) in Verbindung steht.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahler (3) eine Bogenentladungsröhre ist und daß zwei Kanalanordnungen (9) vorgesehen sind, deren Platten (8) einen Teil eines elliptischen Reflektors bilden.
4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanalanordnung (9) auf einem Schwenkzapfen (13) aus einer Stellung, in der die vom Strahler ausgehende Strahlung nicht unterbrochen ist, in die Stellung, in der die Strahlung im wesentlichen unterbrochen ist, verschwenkbar gelagert ist.
5. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Strahlungskörper Flansche (I¹O und ein mit dem Abzugskanal (5) in Verbindung stehendes Sauggebläse aufweist.

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6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die erste Platte (8) in einem flexiblen Streifen (16) endet.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß eine Dichtung (17) zwischen der Platte (10) und einer Wand des Strahlungskörpers (1) angeordnet ist.
8. Vorrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Kanalanordnung (9) automatisch durch eine Fühleinrichtung in die Stellung bewegbar ist, in der die Strahlung im wesentlichen unterbrochen ist.

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