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Bezeichnung: Vorrichtung zum Bestrahlen, insbesondere zum
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Bräunen der Haut Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung
zum Bestrahlen, insbesondere zum Bräunen der Haut, mit mehreren UV-Strahlungsquellen,
die auf den Raum oberhalb einer Stützfläche für eine zu bestrahlende Person ausgerichtet
sind.
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Vorrichtungen der eingangs genannten Art sind in vielerlei Ausführung
bekannt, beispielsweise als großflächige Strahlerwände, vor die sich eine zu bestrahlende
Person stellen kann oder auf die sich die zu bestrahlende Person legt (sogenannte
Bestrahlungsliegen). Weiterhin ist eine im wesentlichen zylindrische Bestrahlungskabine
bekannt, bei der auf der Innenseite eines Zylindermantels von bis zu 2 m Höhe mehrere
UV-Strahlungsquellen angeordnet sind, die auf eine, etwa in Zylinderachse befindliche
zu bestrahlende Person ausgerichtet sind.
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Mittels dieser bekannten, großflächigen und UV-intensiven Strahlungsflächen
wird schon bei kurzer Bestrahlungszeit ein intensiver Bräunungseffekt der Haut erzielt.
Aus dem UV-Spektralbereich werden dabei durch geeignete Maßnahmen, insbesondere
Filter, die UVB- und UVC-Anteile herausgenommen. Diese Anteile führen bekanntlich
zu einer Austrocknung oder Verbrennung der Haut.
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Nachteilig bei diesen bekannten Vorrichtungen zum Bestrahlen ist jedoch
die ungleichmäßige Bräunung des menschlichen Körpers. Bei einer Bestrahlungsliege
mit muldenförmiger Liegefläche (Stützfläche) und einer ebenso ausgebildeten Abdeckung,
die beide mit UV-Strahlungsquellen ausgerüstet sind (z,B, röhrenförmige Brenner),
ist die Strahlungsleistung an den Seitenflächen einer zu bestrahlenden Person nicht
ausreichend, um dieselbe Bräunung zu erzielen, wie sie eine direkt bestrahlte Fläche,
zaBo der Rücken,
erfährt. Derselbe Nachteil tritt auf, wenn sich
die zu bestrahlende Person vor eine großflächige Strahlungsfläche begibt; die erzielte
Bräunung ist zwangsläufig nicht gleichmäßig, weil auch keine gleichmäßige Strahlendosis
auf alle Hautflächen einwirken kann. Hinzu kommt aber noch folgendes: Jede UV-Strahlungsquelle
hat eine begrenzte Lebensdauer. Erfahrungsgemäß fallen einige Strahlungsquellen
eher aus als andere, wodurch die bekannten Strahlungseinrichtungen eine unschöne,
meist streifenförmige Bräunung liefern; dadurch wird selbst die Bräunung, die in
einer im wesentlichen zylindrischen und ringsum mit UV-Lichtquellen bestückten Kabine
erreicht wird, ungleichmäßig. Schließlich ist zu berücksichtigen, daß die einzelnen
UV-Strahlungsquellen einer Bestrahlungsvorrichtung der eingangs genannten Art nie
vollständig übereinstimmende UVA-Strahlungsintensitäten abgeben. Vielmehr ist die
tatsächlich am Bestrahlungsort gemessene Bestrahlungsstärke abhängig vom Alter der
Strahlungsquelle, vom Zustand des Filters, vom Zustand der hinter der Strahlungsquelle
normalerweise vorgesehenen Reflektoren usw. Auch diese Abweichungen führen zu einem
unbefriedigenden, nicht gleichmäßigen Bräunun#ebnis.
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Aufgabe der Erfindung ist es, die Nachteile der bekannten Vorrichtungen
der eingangs genannten Art zu vermeiden und eine Bestrahlungsvorrichtung zu schaffen,
die eine rundum gleichmäßige Bräunung einer zu bestrahlenden Person sicherstellt,
wobei der Bestrahlungsvorgang selbst nur kurze Zeit in Anspruch nimmt.
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Diese Aufgabe wird dadurch gelöst, daß an den Strahlungsquellen oder
an der Stützfläche ein die Strahlungsquellen relativ zur Stützfläche um eine durch
die Stützfläche festgelegte Achse drehender Drehantrieb angeordnet ist.
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Erfindungsgemäß dreht such also entweder die zu bestrahlende Person
auf ihrer Stützfläche vor mehreren UV-Strahlern oder die Person ruht, z.B. sie steht,
und die Strahlungsquellen bewegen sich
auf einer Umlaufbahn um die
zu bestrahlende Person, Der Drehantrieb ist dabei entweder der Stützfläche zugeordnet,
beispielsweise dreht ein Elektromotor eine kreisrunde Scheibe, auf der die zu bestrahlende
Person steht, oder diese Stützfläche ist ortsfest und der Drehantrieb treibt ein
Gestell an, an dem die UV-Strahlungsquellen befestigt sind.
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Aufgrund der Relativbewegung zwischen der zu bestrahlenden Person
und den Strahlungsquellen wird eine ausgesprochen gleichmäßige Bräunung erzielt.
Unabhängig von Bewegungen der zu bestrahlenden Person ist die von der Haut empfangene
Strahlendosis weitgehend gleichmäßig. Selbst wenn eine Uv-Lichtquelle von mehreren
Lichtquellen ausfällt, wird dennoch ein recht gleichmäßiger Bräunungseffekt erzielt.
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Der Vorteil einer als Drehplatte ausgebildeten Stützfläche liegt darin,
daß die zu bestrahlende Person sich selbsttätig zentriert und dadurch beispielsweise
der Rücken denselben Abstand von den UV-Strahlungsquellen hat wie die Brust. Hierfür
sind bei umlaufenden Strahlungsquellen gegebenenfalls zusätzliche Maßnahmen erforderlich.
Dagegen sind die umlaufenden Strahlungsquellen für den Benutzer angenehmer, denn
er selbst bleibt ortsfest, eine -wenn auch langsame - Eigendrehung wird nicht von
allen Menschen als angenehm empfunden. Die Relativbewegung zwischen den Strahlungsquellen
und der Stützfläche verläuft relativ langsam, beispielsweise mit wenigen Umdrehungen
pro Minute, ab.
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Erfindungsgemäß führen die Strahlungsquellen eine relative Drehbewegung
um die Stützfläche aus. Sie bewegen sich auf einem Kreisbogen oder zumindest einem
Teil eines Kreisbogens. Bei praktischen Versuchen konnte eine vollständig homogene
Bestrahlung am Bestrahlungsort dabei nicht immer erreicht werden. Insbesondere bei
krassen Unterschieden in den Bestrahlungsintensitäten zweier Strahlungsquellen oder
bei Ausfall einer Strahlungsquelle trat streifenhafte Bräunung auf.
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In Weiterbildung der Erfindung wird daher vorgeschlagen, daß die sich
relativ zur Stützfläche drehenden Strahlungsquellen zusätzlich zu dieser Kreisbewegung
mittels eines Querantriebs eine im Winkel zur Kreisbewegung ablaufende Querbewegung
ausführen.
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Die Strahlungsquellen führen damit zwei Relativbewegungen zur gleichen
Zeit durch, zum einen ein Kreisbewegung und zum anderen eine Querbewegung. Jede
einzelne Strahlungsquelle erreicht damit einen wesentlich größeren Teil der zu bestrahlenden
Person als dies bei einer ausschließlichen Kreisbewegung der Fall ist.
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Demzufolge wird jeder einzelne zu bestrahlende Punkt nacheinander
von nahezu allen Strahlungsquellen bestrahlt, wodurch sich Unterschiede der einzelnen
Strahlungsquellen in der Bräunungswirkung praktisch nicht mehr bemerkbar machen.
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Vorteilhafterweise sind die beiden einzelnen Bewegungen nicht miteinander
in Übereinstimmung, sondern voneinander unabhängig, wodurch eine periodische Wiederkehr
einer bestimmten Stellung aller Strahlungsquellen zueinander vermieden wird. Auch
hierdurch wird eine homogenere Bestrahlung erzielt.
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Die Relativbewegungen können in unterschiedlicher Weise praktisch
realisiert werden. Beispielsweise kann die zu bestrehlende Person vollständig ruhen,
wenn die Strahlungsquellen sowohl die Kreisbewegung als auch die Querbewegung ausführen.
Stattdessen kann aber auch die Stützfläche in eine Kreisbewegung versetzt werden
und können die Strahlungsquellen lediglich die Querbewegung ausführen, usw. Die
Querbewegung ist so ausgelegt, daß jede einzelne Strahlungsquelle möglichst die
gesamte zu bestrahlende Fläche erreichen kann. Hierzu hat sich eine Nickbewegung
einzelner oder gruppenweise zusammengefaßter Strahlungsquellen um eine tangential
zur Kreisbewegung verlaufende Antriebsachse als günstig und einfach realisierbar
erwiesen. Diese Nickbewegung kann über beliebige Antriebseinheiten erreicht werden,
beispielhaft
angeführt werden Magnetantriebe mit schrittweise erfolgender
Schaltung der Einzelmagnete. Andererseits ist es - gegebenenfalls zusätzlich - möglich,
die Strahlungsquellen parallel zur Achse der (Kreis-) Drehbewegung hin- und herzubewegen,
um ein möglichst weitgehendes Verwischen und überlagern der Randzonen in den Bestrahlungskegeln
der einzelnen Strahlenquellen zu erreichen.
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Vorzugsweise sind die einzelnen UV-Strahlungsquellen zu länglichen,
hohen Bestrahlungssäulen zusammengefaßt. Dies erspart Querantriebseinheiten. Die
einzelnen Strahlungsquellen zweier Bestrahlungssäulen sind gegeneinander höhenversetzt,
um eine gleichmäßigere Strahlungsverteilung zu erreichen und damit eine Streifenbildung
bei der Bräunung noch besser unterdrücken zu können.
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Die UV-Strahlungsquellen sind zweckmäßigerweise Hg-Hochdrucklampen,
andere geeignete Strahlungsquellen (Xenon-Brenner, Röhren-Brenner usw.) können ebenfalls
eingesetzt werden. Die Bestrahlungsstärke am Ort der zu bestrahlenden Person entspricht
den typischerweise bei den Vorrichtungen der eingangs genannten Art vorliegenden
Intensitäten. Aufgrund der Umlaufbewegung kann die Intensität bei der erfindungsgemäßen
Vorrichtung sogar noch höher gewählt werden.
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Anstelle einer vollständigen Drehbewegung mit gleichbleibender Drehrichtung
ist in vielen Anwendungsfällen, insbesondere bei Umlauf der Strahlungsquellen, eine
hin- und hergehende Schwenkbewegung um vorzugsweise 3600 vorteilhaft. Insbesondere
vereinfacht dies die elektrische Energiezufuhr zu den Strahlungsquellen, Die zu
bestrahlende Person kann entweder auf der Stützfläche stehen, dann ist die Drehachse
im wesentlichen vertikal, oder die Person liegt, beispielsweise auf einer Acrylglasscheibe,
und die Drehachse verläuft im wesentlichen waagerecht, die Querbewegung erfolgt
jeweils entsprechend.
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Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im folgenden näher erläutert
und unter Bezugnahme auf die Zeichnung beschrieben.
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in dieser zeigen: Fig. 1 eine perspektivische Darstellung einer Bräunungsvorrichtung
mit zwei ortsfesten Bestrahlungssäulen und einer Drehplatte für eine zu bestrahlende
Person, Fig. 2 eine perspektivische Darstellung einer Vorrichtung entsprechend Fig.
1, jedoch mit vier Bestrahlungssäulen und Fig. 3 eine perspektivische Darstellung
einer zylindrischen, kammerartigen Bestrahlungsvorrichtung mit umlaufender Wand.
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Die Bestrahlungsvorrichtung nach Fig. 1 hat eine Bodenplatte 10, auf
der eine kreisrunde Stützfläche 11 drehbar gelagert ist. Sie kann mittels eines
Elektromotors 12 in eine Drehbewegung entsprechend dem Pfeil 13 versetzt werden.
Die Stützfläche 11 ist als Drehplatte ausgebildet, auf die - wie in Fig. 1 angedeutet
ist - sich eine Person stellen kann und in langsame Rotation um die eigene Körperachse
versetzt wird.
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Zentrisch zum Mittelpunkt der Stützfläche 11 sind am Rand der Bodenplatte
10 zwei Bestrahlungssäulen 14, 15 befestigt. Sie sind Teilstücke eines Zylindermantels
und erstrecken sich etwa über 900. Ihre Höhe beträgt ca. 2 m, Jede Bestrahlungssäule
14, 15 nimmt mehrere Einzelbrenner 16 auf, die übereinander und nebeneinander angeordnet
sind. Diese Einzelbrenner 16 sind Hg-Hochdrucklampen, denen geeignete Filter vorgeschaltet
sind. Weiterhin befinden sich in den Bestrahlungssäulen 14, 15 Kühivorrichtungen.
Diese kühlen insbesondere die Filter, vor allem eventuelle Wärmeschutzfilter. Die
rückwärtigen Reflexionsspiegel jedes Einzelbrenners 16 sind Infrarot-durchlässig.
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Die Einzelbrenner 16 der beiden Bestrahlungssäulen 14, 15 können Nickbewegungen
um eine waagerechte, tangential zum Zylindermantel verlaufende Kippachse ausführen.
Jeder einzelne Brenner 16 überstreicht dadurch mit seinem Zentralstrahl einen gewissen
Bereich der Zentralachse der zylinderförmigen Bestrahlungskabine gemäß Fig. 12 mithin
erfaßt jeder Einzelbrenner 16 aufgrund der Kreisbewegung der Stützplatte 11 und
der Nickbewegung nach und nach nahezu die gesamte Oberfläche der zu bestrahlenden
Person.
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Im Gegensatz zum Ausführungsbeispiel nach Fig. 1 hat die Bestrahlungsvorrichtung
nach Fig. 2 vier einzelne Bestrahlungssäulen 14, 15, 17, 18, wobei jede einzelne
Bestrahlungssäule 14, 15, 17, 18 lediglich eine Reihe Einzelbrenner 16 aufweist.
Diese Bestrahlungssäulen 14, 15, 17, 18 sind über Tragarme 19 mit der Stützfläche
11 verbunden. Dabei hat die Bestrahlungsvorrichtung nach Fig. 2 zwei unterschiedliche
Betriebszustände: Entweder läuft - wie in Fig. 2 anhand des Pfeils 13 dargestellt
- die Stützfläche um und die Bestrahlungssäulen 14, 15, 17, 18 bleiben ortsfest,
oder die Bestrahlungssäulen 14, 15, 17, 18 laufen um, wobei sie über die Tragarme
19 angetrieben werden, dabei bleibt die Stützfläche 11 fest.
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Unabhängig davon, wie diese Kreisbewegung erfolgt, werden die vier
Bestrahlungssäulen 142 15, 17, 18 zu Querbewegungen derart angeregt, daß sich ihre
oberen Endbereiche auf die zu bestrahlende Person hinbewegen und wieder entfernen.
Hierzu ist in den Tragarmen 19 für jede Bestrahlungssäule 14, 15, 17, 18 jeweils
ein Querantrieb 25 vorgesehen, der die Bestrahlungssäulen 14, 15, 17, 18 um eine
in ihrem Fußpunkt befindliche, tangential zur Kreisbewegung und rechtwinklig zur
Längenausdehnung der Tragarme 19 verlaufende Antriebsachse 26 in Nickbewegungen
versetzt, die in Fig. 2 für die Bestrahlungssäule 18 mit dem Pfeil 27 angedeutet
sind. Vorteilhaft ist es auch, die Antriebsachse 26 auf mittlerer Höhe der Bestrahlungssäulen
14, 15, 17, 18 anzuordnen, hierzu müssen
die Tragarme 19 rechtwinklig
nach oben fortgesetzt werden.
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Dies erfordert zwar zusätzliche Maßnahmen, dafür ist die radiale Auslenkung
der Strahlungsquellen 16 bei gleichbleibender Winkelverschwenkung jedoch geringer.
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Anstelle eines vollständigen Umlaufs können die Bestrahlungssäulen
14, 15, 17, 18 im zweiten Betriebszustand auch eine periodische, sich beispielsweise
über 900 erstreckende Schwenkbewegung ausführen. Zweckmäßigerweise sind die Einzelbrenner
16 von zwei Bestrahlungssäulen, z.B. 14 und 15, höhenversetzt gegenüber den Einzelbrennern
16 der übrigen beiden Bestrahlungssäulen 17, 18.
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Schließlich ist in Fig. 3 eine Bestrahlungsvorrichtung mit einer zylindrischen
Kabine gezeigt. Bei dieser Ausführung sind drei Bestrahlungssäulen 14, 15, 17 in
einen Zylindermantel 20 integriert, so daß sich eine glatt umlaufende Innenfläche
ergibt. Diese Innenfläche ist außerhalb der Bestrahlungssäulen 14, 15, 17 verspiegelt,
wodurch sich ein n höherer Bräunungseffekt ergibt.
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Die Bestrahlungsvorrichtung gemäß Fig. 3 ist über eine TUr 21 zugänglich.
Unten sind Rollen 22 am Zylindermantel 20 angeordnet, die in einer kreisrunden Schiene
23 abrollen, so daß der Zylin dermantel 20 entsprechend Pfeil 13 in Umlauf versetzt
werden kann.
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Dieser Umlauf erfolgt um die in Fig. 2 eingezeichnete Drehachse 24.
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Die Querbewegung erfolgt durch periodisches Kippen der einzelnen Brenner
16 um eine waagerechte, tangential zum Zylindermantel verlaufende Schwenkachse.
In hierzu unterschiedlicher Ausbildung kann auch eine Hubvorrichtung vorgesehen
sein, die die einzelnen Bestrahlungssäulen 14, 15, 17 hebt und absenkt.