DE2361415C3 - Beleuchtungsvorrichtung mit UV-Lampe - Google Patents

Description

60

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtungsvorrichtung mit UV-Lampe mit den im Oberbegriff des Patentanspruchs 1 genannten Merkmalen.

Beleuchtungsvorrichtungen mit UV-Lampen werden für vielerlei Zwecke im medizinischen und technischen Betrieb, vielfach intermittierend, eingesetzt, so beispielsweise im graphischen Gewerbe zur Belichtung graphischer Druckplatten und Bildträger in der Weise, daß das Gerät nach Beendigung des Belichtungsvorganges abgeschaltet wird. Sie bestehen im wesentiichen aus einem in einem Gehäuse angeordneten Reflektor, der den Gehäuseraum in einen Reflektorraum und einen Rückraum teilt, in dem außer den elektrischen Installationsteilen ein Kühlluftventilator untergebracht ist Der Kühlluftventilator dient zur Abführung der während des Bestrahlungs- bzw. Belichtungsbetriebs gebildeten Oberschußwärme, wobei die angesaugte Kühlluft bei den bekannten Lampen über Reflektorrandschlitze aus dem Gehäuserückraum in den Reflektorraum gelangt und von dort nach außen geführt wird. Der Nachteil der bekannten Ultraviolettstrahllampen liegt insbesondere in der langen Vorwärmzeit, die nach der Abkühlung des Gerätes bis zur Erreichung der erforderlichen Betriebstemperatur von zwischen etwa 400 und 800° benötigt wird. Aus diesem Grunde wird vielfach der UV-Sfahier in gedrosseltem Dauerbetrieb gehalten. Abgesehen davon, daß die Vorwärmzeit hierdurch nur verkürzt, dagegen eine Vorwärmung nicht entbehrlich wird, erfordert das Fahren des UV-Strahlers im Dauerbetrieb aufwendige Strahlenschutzeinrichtungen. Darüber hinaus führt der Dauerbetrieb zu einem hohen Verschleiß im Verhältnis zu der geringen effektiven Nutzungszeit.

Es ist durch die DT-OS 22 35 047 eine Vorrichtung zur Kühlung eines Strahlungskörpers bekanntgeworden, die im wesentlichen aus zwei gegeneinander schwenkbaren Kanalanordnungen besteht, die in gegeneinander geschwenkter Stellung mit dem Strahlungsreflektor einen abgeschlossenen Strahlerraum bilden und der Führung von Kühlluft zur Abführung der von dem Strahler abgegebenen Wärme dienen. Während der Belichtungsphase werden die Kanaianordnungen zur Freigabe des Strahlungsweges auscinandergeschwenkt und bilden gleichzeitig einen Teil des Reflektors. Die für im Dauerbetrieb arbeitende Lampen dienende Schutz- und Kühlvorrichtung vermag infolge ihrer nur indirekten Wirkung eine ausreichende Abführung der großen, vom Strahlungskörper abgegebenen Wärme nicht immer zu gewährleisten, so daß Wärmestauungen und Überhitzungen möglich sind.

Es ist auch durch die USA-Patentschrift 30 21 422 eine im intermittierenden Betrieb arbeitende Beleuchtungseinrichtung mit UV-Lampe bekannt, bei der der Strahlungskörper gegen den Reflektorrzum durch eine allseits geschlossene Abdeckung abgeschlossen und der so gebildete Strahlerraum mit dem Rückraum durch Luftführungsschlitze verbunden ist. Es treten bei dieser Einrichtung die eingangs bei Einrichtungen ohne Zusatzheizung bzw. bei Einrichtungen für gedrosselten Dauerbetrieb beschriebenen Nachteile auf.

Es sind auch Metalldampflampen mit einer Zusatzheizung in Form einer um den Glaskolben geführten Widerstandsheizwendel bzw. Widerstandsheizmantel bekanntgeworden, was jedoch ebenfalls zu keinem befriedigenden Ergebnis geführt hat, insbesondere wegen der durch Wärmeaustausch zur Umgebung verursachten Wärmeverluste und der indirekt hierdurch verursachten Schwierigkeiten bei der Temperaturregelung. Im übrigen sind diese Art Vorwärmeeinrichtungen nur für Lampen mit Glühdrahtelektroden geeignet. Für Lampen mit Kaltelektroden und Hochspannungszündgeräten eignen sich diese Art Vorwärmeeinrichtungen nicht.

Ziel der vorliegenden Erfindung ist die Schaffung einer konstruktiv einfachen und betriebssicheren Anordnung zur Vorwärmung und Regulierung der

23 6i

Lampentemperatur von Beleuchtungsvorrichtungen der eingangs genannten Art auf Betriebstemperatur und die Erfindung besteht darin, daß die Vorwärmanordnung von Infrarotstäben gebildet und gemeinsam mit der UV-Lampe im Strahlerraum angeordnet ist, der mittels einer seitlichen öffnung mit dem Reflektorraum verbunden sowie im Bereich der Reflektorwandung mit einer öffnung versehen ist, die mittels eines temperaturgeregelten Klappenventils mit gegen den Kühlluftventilator weisender, unter der Wirkung des Kühlluftstromes öffnender Klappe verschlossen ist.

Durch die Strahlerabdeckung einerseits und das Klappenventil andererseits wird somit ein kleiner in sich geschlossener Raum um die UV-Lampe gebildet, der mit geringem Energieverbrauch auf eine hohe und gleichmäßige Temperatur gebracht, thermostatisch überwacht und durch kurzfristiges Öffnen des Klappenventils leicht temperaturgeregelt werden kann.

Zweckmäßig kann das Klappenventil von einem Winkelblech gebildet sein, das mit gegen den Kühlluftventilator gerichteter Öffnung an der dem Ventilator abgewendeten Kante der Reflektoröffnung angebracht und an dessen freiem Ende die Klappe derart angebracht ist, daß sich ihre freie Kante gegen die dem Ventilator zugewendete Kante der öffnung bzw. einen entsprechenden Anschlag anlegt. Auf diese Weise ist die Temperaturregelung mit dem der Betriebskühlung dienenden Ventilator gekoppelt, derart, daß der Ventilator bei Überschreiten der Solltemperatur bzw. des Solltemperaturbereiches eingeschaltet wird, wodurch die Klappe der Luftschleuse unter der Wirkung des Ventilatorluftstromes öffnet und die in dem Strahlerraum befindliche Luft über die Seitenöffnungen der Strahlerabdeckung ausdrückt, bis im Strahlerraum die voreingestellte Solltemperatur erreicht ist.

Vorteilhaft kann der Reflektorraum nach vorne mit einer an einer Gehäusekante schließenden und an der gegenüberliegenden Kante einen Spalt freigebenden transparenten Abdeckung versehen sein, in welchem Falle die UV-Lampe mit gleich gutem Vorwärm- und Regelungsergebnis sowohl in hängender Lage mit vertikaler Strahlrichtung als auch stehender Lage mit horizontaler Strahlrichtung verwendet werden kann. Die Anordnung kann hierbei zweckmäßig so getroffen sein, daß die Reflektorraumabdeckung und das Winkelblech seitengleich und kantenparallel an der jeweils zugeordneten öffnung angebracht sind.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist anhand der eine Beleuchtungsvorrichtung in einer schematischen Schnittdarstellung wiedergegebenen Zeichnung veranschaulicht.

Die in der Zeichnung wiedergebene Beleuchtungsvorrichtung besteht aus dem Gehäuse 1 mit darin gelagertem Reflektor 2, der den Reflektrorraum 3 von dem hinteren Gehäuseraum 4 trennt. Am Grund des Reflektorraumes 3 ist die UV-Lampe, beispielsweise eine Metallhalogenidlampe 5 angeordnet. In der Wandung des Gehäuserückraumes 4 ist ein Kühlluftventilator 6 gelagert.

Die Vorwärmanordnung ist von Infrarotstäben 9 gebildet und gemeinsam mit der UV-Lampe 5 im Strahlerraum 8 angeordnet, der mittels einer seitlichen öffnung mit dem Reflektrorraum 3 verbunden sowie im Bereich der Reflektorwandung 2 mit einer öffnung 10 versehen ist, die mittels eines temperaturgeregelten 6$ Klappenventils verschlossen ist. Das Klappenventil besteht im wesentlichen aus einem seitlich bündig am Gehäuse anliegenden bzw. mit entsprechenden Seitenblechen versehenen Winkelblech 11, das mit gegen den Ventilator 6 gerichteter öffnung an der dem Ventilator abgewendeten Kante 12 der öffnung 10 angebracht und an dessen freiem Ende die Klappe 13 derart angeordnet ist, daß sich ihre freie Kante gegen die dem Ventilator zugewendete Kante 14 der öffnung 10 bzw. einen entsprechenden Anschlag 15 anlegt. Das Winkelblech 11 weist eine in Klappenschließrichtung weisende Neigung auf, um ein sicheres Schließen der Luftschleuse auch bei gegebenenfalls betriebsbedingt nicht absolut vertikaler Hängelage der Beleuchtungsvorrichtung zu gewährleisten. Der Reflektorraum 3 ist mit einer an der einen Gehäusekante 16 schließenden, an der gegenüberliegenden Gehäusekante 17 jedoch einen Spalt freilassenden transparenten Abdeckung 18 versehen. Die Anbringkante 16 der Abdeckung 18 und die Anbringkante 12 des Schleusenbleches 11 haben im Verhältnis zur Strahler- bzw. Lampenmittelebene gleichseitig-parallele Lage. Zu dem gleichen Zweck könnte auch die Abdeckung 7 mit den Strahlerraum seitlich teilweise schließenden Seitenwänden versehen sein, wie es durch die gestrichelte Linie 19, mit der die Kante einer solchen Seitenwandung bezeichnet werden soll, angedeutet ist.

Die Wirkungsweise der Beleuchtungsvorrichtung ist wie folgt:

Zum Vorwärmen der UV-Lampe werden die Infrarotstäbe 9 gegebenenfalls gleichzeitig mit der UV-Lampe eingeschaltet. Nach Erreichen der Betriebstemperatur wird die UV-Lampe ausgeschaltet, so daß der Strahlerraum 8 allein von der Zusatzheizung auf Betriebstemperatur gehalten wird. Die — unter Berücksichtigung einer vertikalen Hängelape der Beleuchtungsvorrichtung — über die Uilnung 10 aufsteigende Wärme wird in dem von dem Klappenventil 11, 13 eingeschlossenen Raum gehalten. Die Erwärmung erfolgt daher weitgehend verlustfrei und energiesparend, so daß entsprechend leistungsschwache bzw. verbrauchsarme Heizelemente eingesetzt werden können. Bei Überschreiten der Solltemperaturgrenze im Strahlerraum 8 wird über eine entsprechende Steuerung der Ventilator 6 in Betrieb gesetzt, wobei unter der Wirkung des von ihm erzeugten Kühlluftstromes die Klappe 13 öffnet und der Kühlluft den Zutritt zum Strahlerraum 8 freigibt. Es wird infolgedessen die in dem Strahlerraum 8 eingeschlossene Luft über die Seitenöffnung der Abdeckung 7 in den Reflektorraum 3 gedrückt und so durch die nachströmende Ventilatorluft eine Kühlung des Strahlerraumes erreicht, bis nach Absinken der Temperatur im Strahlerraum auf die voreingestellte Höhe der Ventilator stillgesetzt wird und die Fallklappe 13 schließt.

Eine entsprechende Wirkung wird erzielt bei horizontaler Lage der Beleuchtungsvorrichtung in der Weise, daß die den Ventilator 6 tragende Gehäusefläche die nach unten weisende Gehäusefläche bildet. In diesem Falle wird die aus dem Strahlerraum über die offenen Seiten der Abdeckung 7 austretende Wärme in der zwischen Reflektor 2 und Abdeckung 18 gebildeten Tasche gefangen und am Abströmen gehindert, so daß ein unangemessen hoher Wärmeabfluß aus dem Strahlerraum verhindert ist. Die gleiche Wirkung kann durch eine Abdeckung 7 erreicht werden, die mit die Seiten des Strahlerraumes 8 teilflächig schließenden Seitenwänden 19 versehen ist. Das Klappenventil arbeitet in dieser Stellung der Beleuchtungsvorrichtung in prinzipiell der gleichen Weise wie bei hängender Lage.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

Claims (6)

Patentansprüche:

1. Beleuchtungsvorrichtung mit UV-Lampe sowie Vorwärmanordnung, beispielsweise Quecksilberdampf- oder Metalihalogenidlampe, zur Belichtung von Bildplatten für das graphische Gewerbe, bestehend im wesentlichen aus einem in einem Gehäuse angeordneten und den Gehäuseraum in einen Rückraum sowie einen Reflektorraum teilenden Reflektor, einem der Abführung der Überschußwärme dienenden, im Gehäuserückraum angeordneten Kühlluftventilator sowie einer die UV-Lampe unter Bildung eines Strahlerraumes gegen den Reflektorraum abgrenzenden Abdeckung, dadurch gekennzeichnet, daß die Vorwärmeanordnung von Infrarotstäben (9) gebildet und gemeinsam mit der UV-Lampe (5) im Strahlerraum §■) angeordnet ist, der mittels einer seitlichen ffnung mit dem Reflektorraum (3) verbunden sowie im Bereich der Reflektorwandung (2) mit einer öffnung (10) versehen ist, die mittels eines temperaturgeregelten Klappenventils mit gegen den Kühlluftventilator (6) weisender, unter der Wirkung des Kühlluftstromes öffnender Klappe (13) vcrschlossen ist.

2. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Klappenventil von einem Winkelblech (11) gebildet ist, das mit gegen den Kühlluftventilator (6) gerichteter öffnung an der dem Kühlluftventilator abgewendeten Kante (I²) der öffnung (10) angebracht und an dessen freiem Ende die Klappe (13) derart angeordnet ist, daß sich ihre freie Kante gegen die dem Ventilator (6) zugewendete Kante (14) der Öffnung (10) bzw. einen daran angebrachten Anschlag (15) anlegt.

3. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß das Winkelblech (11) eine in Fallrichtung der Klappe (13) gerichtete Neigung aufweist.

4. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektorraum (3) mit einer an einer Gehäusekante (16) schließenden und an der gegenüberliegenden Kante (17) einen Luftspalt freigebenden transparenten Abdeckung (18) versehen ist.

5. Beleuchtungsvorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektorraumabdeckung (18) und das Winkelblech (U) seitengleich und kantenparallel an der jeweils zugeordneten öffnung angebracht sind.

6. Beleuchtungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Strahlerabdeckung (7) mit den Strahlerraum (8) seitlich teilweise schließenden Seitenwänden (19) versehen ist.