DE3902643C2 - - Google Patents
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Description
Die Erfindung betrifft einen UV-Strahler, insbesondere zur
Bestrahlung von Druckfarben, der die Merkmale des Oberbe
griffs des Anspruches 1 aufweist.
Es ist bekannt (EP-A 02 22 060), auf der der Strahlungsquelle
zugewandten Fläche des Reflektors eine Schicht mit guter
Absorption für IR-Strahlung, auf dieser Schicht eine Dif
fusionssperrschicht und auf letzterer eine oder mehrere
Schichten vorzusehen, welche eine gute Reflexion für UV-
Strahlung und eine gute Durchlässigkeit für IR-Strahlung
ergeben, um die Wärmebelastung des zu bestrahlenden Materials
wahrend der Bestrahlung mit UV-Strahlung zu reduzieren.
Um die Bestrahlung des Materials unterbrechen zu können,
ohne den UV-Strahler ausschalten zu müssen, beispielsweise
während einer Unterbrechung des normalerweise kontinuierlichen
Transportes des Materials unter dem UV-Strahler hindurch,
ist es dabei bekannt, den Strahlengang zwischen Strahler
und Material mittels schwenkbarer Klappen oder einer Jalousie
zu unterbrechen. Nachteilig ist bei diesen Strahlern, daß
unvermeidbare Wärmespannungen zu Beschädigungen der Beschich
tung des Reflektors führen und daß die erforderliche Kühlung
der Klappen oder Jalousie schwierig ist.
Bei einer anderen bekannten Lösung (DE-A-35 29 800) ist
der Reflektor gegen einen Kaltlichtspiegel gerichtet, der
UV-Strahlung gut reflektiert und IR-Strahlung in erheblichem
Umfange hindurchtreten läßt. Auf das zu bestrahlende Material
fällt deshalb nur die vom Kaltlichtspiegel reflektierte
UV-Strahlung und der verhältnismäßig kleine Anteil der eben
falls vom Kaltlichtspiegel reflektierten IR-Strahlung. Durch
eine Verschwenkung des Kaltlichtspiegels kann die Bestrahlung
des Materials unterbrochen werden, ohne den UV-Strahler abschal
ten zu müssen. Der Raumbedarf für diese Vorrichtung ist
aber relativ groß, da nicht nur Platz für den im Abstand
vom Reflektor anzuordnenden Kaltlichtspiegel benötigt wird,
sondern auch Platz für eine Kühleinrichtung, auf welche
der Reflektor ausgerichtet ist und zwischen der und dem
Reflektor der Kaltlichtspiegel angeordnet ist. Da vielfach
der für den UV-Strahler zur Verfügung stehende Raum auf
den Platzbedarf eines Reflektors beschränkt ist, ist die
Einsatzmöglichkeit dieser bekannten Lösung nicht nur wegen
ihrer höheren Kosten, sondern auch wegen ihres Raumbedarfes
beschränkt.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen UV-Strah
ler zu schaffen, der problemlos und ohne erhöhten Raumbedarf
die Verwendung wenigstens einer Kaltlichtspiegelschicht
ermöglicht und dadurch in einfacher
Weise eine Unterbrechung
der Bestrahlung des zu bestrahlenden
Materials gestattet.
Diese Aufgabe löst ein UV-Strahler mit den Merk
malen des Anspruches 1.
Da die Kaltlichtspiegelschicht nicht auf dem die IR-Strahlung
absorbierenden Gehäuse, sondern auf einem separaten Träger
angeordnet ist, wirken sich Wärmedehnungen des Gehäuses
nicht auf die Kaltlichtspiegelschicht aus. Letztere ist
deshalb nicht durch Wärmespannungen gefährdet. Ferner ist
wegen der Anordnung des Kaltlichtspiegels zwischen der Strah
lungsquelle und der die Wärmestrahlung absorbierenden Fläche
des Gehäuses, das wie die bekannten Reflektoren ausgebildet
sein kann, der Platzbedarf nicht größer als bei Strahlern
mit solchen bekannten Reflektoren. Diese bekannten UV-Strah
ler können deshalb, und zwar auch nachträglich, durch den
erfindungsgemäßen Strahler ersetzt werden. Man kann sogar
die bekannten Reflektoren nachträglich oder für eine vorüber
gehende Zeit mit dem erfindungsgemäßen Kaltlichtspiegel
ausrüsten.
Zwar ergibt der erfindungsgemäße Strahler eine Reduzierung
der Wärmebelastung des bestrahlten Materials auch schon
dann, wenn die der Strahlungsquelle zugewandte Fläche des
Gehäuses, bei Verwendung eines bekannten Reflektors also
dessen Reflektorfläche, als Spiegelfläche ausgebildet ist.
Daher erzielt man auch schon durch eine Nachrüstung derartiger
Reflektoren mit dem erfindungsgemäßen Kaltlichtspiegel eine
Reduzierung der auf das Material treffenden Wärmestrahlung.
Die Verminderung der Wärmebelastung ist aber wesentlich
höher, wenn man der dem Strahler gewandten Fläche des Gehäuses
eine die Wärmeabsorption erhöhende Ausbildung gibt. Daher
ist bei einer bevorzugten Ausführungsform auf diese Fläche
eine gut wärmeabsorbierende Schicht aufgebracht. Man kann
aber statt einer solchen Schicht oder zusätzlich zu einer
solchen Schicht der wärmeabsorbierenden Fläche eine die
Wärmeabsorption begünstigende Struktur geben, beispielsweise
eine erhöhte Rauhigkeit, Nuten oder Zähne vorsehen, um den
reflektierten Teil der auftreffenden IR-Strahlung auf Mate
rialpartien der wärmeabsorbierenden Fläche zu werfen und
dadurch die Wärmeabsorption zu erhöhen.
Dank der schwenkbaren Lagerung des Gehäuses um
eine in seinem Inneren liegende, zur Längsachse der Strahlungs
quelle parallel verlaufende oder in dieser liegenden Achse
in einer Halterung kann entweder
der gesamte Strahler oder dessen Gehäuse um diese Achse
in eine Lage geschwenkt werden, in welcher die Strahlung
nicht mehr auf das Material gerichtet ist. Die bekannten
Klappen und Jalousien können daher entfallen. Es wird zwar
in der Regel notwendig sein, eine Abschirmung vorzusehen,
gegen welche die Strahlung in der geschwenkten Lage des
Strahlers gerichtet wird. Der Aufwand für eine solche Abschir
mung und insbesondere für eine eventuell notwendige Kühlung
ist aber relativ gering, weil diese Abschirmung ortsfest
angeordnet sein kann.
Um den Träger des Kaltlichtspiegels möglichst wenig zu erwär
men, ist zwischen dem Kaltlichtspiegel und
der wärmeabsorbierenden Fläche des Gehäuses ein Luftspalt
vorgesehen. Durch diesen Luftspalt wird eine Erwärmung des
Kaltlichtspiegels vom Gehäuse aus stark vermindert. Man
kann außerdem durch den Luftspalt Kühlluft hindurchströmen
lassen.
In der Regel ist es ausreichend, dem Kaltlichtspiegel eine
in Umfangsrichtung kreiszylindrische Kontur zu geben und
nicht eine Kontur zu wählen, wie sie die Reflektorfläche
bekannter Reflektoren haben. Man kann dann nämlich den Träger
des Kaltlichtspiegels aus einem kostengünstigen Rohr herstellen,
wodurch der Aufwand für die Kaltlichtspiegel erheblich
reduziert wird. Das Rohr besteht vorzugsweise aus einem
Spezialglas. Besonders vorteilhaft ist eine Zusammensetzung
des Kaltlichtspiegels aus zwei spiegelbildlich gleich aus
gebildeten und angeordneten Teilen, da dann zwischen diesen
Teilen ein Spalt vorgesehen werden kann, durch den Kühlluft
abströmen kann, die zwischen die Strahlungsquelle und den
Kaltlichtspiegel eingeführt wird.
Zur Verbindung des Kaltlichtspiegels mit dem Gehäuse genügen
in Längsrichtung der Strahlungsquelle im Abstand voneinander
vorgesehene Halter, welche den Rand des Kaltlichtspiegels
oder dessen Teile untergreifen und mit dem Gehäuse verbunden
sind. Diese Halter können auch an das Gehäuse angeformt
sein. Es brauchen dann nur der Kaltlichtspiegel oder dessen
Teile eingeschoben zu werden.
Im folgenden ist die Erfindung anhand von in der Zeichnung
dargestellten Ausführungsbeispielen im einzelnen erläutert.
Es zeigen
Fig. 1 einen unvollständig dargestellten Querschnitt eines ersten Ausführungsbeispiels,
Fig. 2 einen vergrößert dargestellten Ausschnitt des Querschnit
tes eines zweiten Ausführungsbeispiels,
Fig. 3 einen vollständig dargestellten Querschnitt des ersten Ausführungsbeispiels.
Bei dem in Fig. 1 dargestellten Ausführungsbeispiel eines
UV-Strahlers ist das die langgestreckte, rohrförmige Strah
lungsquelle 1 enthaltende Gehäuse 2 durch einen Reflektor
bekannter Form gebildet. Dieser Reflektor besteht aus zwei
spiegelbildlich gleich ausgebildeten und bezüglich einer
durch die Längsachse der Strahlungsquelle 1 und einen Luft
spalt 4 gehenden Ebene spiegelbildlich gleich angeordneten
Teilen 3, bei denen es sich um Aluminiumprofile handelt.
Längsbohrungen 5, welche die Teile 3 auf ihrer gesamten
Länge durchdringen, bilden Kühlkanäle für eine Wasserkühlung.
Die der Strahlungsquelle 1 zugewandte Fläche des Gehäuses
2 ist mit einer Schicht 6 aus einem IR-Strahlung gut absor
bierenden Material beschichtet, um so weit wie möglich die
auftreffende IR-Strahlung zu absorbieren und in die Teile
3 einzuleiten. Die Schicht 6 kann beispielsweise durch eine
schwarze Eloxierung gebildet sein.
Zwischen der Strahlungsquelle 1 und dem Gehäuse 2 ist mit
einem geringen Abstand von der Schicht 6 ein als ganzes
mit 7 bezeichneter Kaltlichtspiegel angeordnet. Sein Träger
8 besteht aus zwei gleichen Teilen eines aus Spezialglas
hergestellten Halbrohres. Wie Fig. 1 zeigt, sind diese beiden
Teile spiegelbildlich zu der durch die Längsachse der Strahlen
quelle 1 und den Luftspalt 4 gehenden Längsmittelebene des
Strahlers angeordnet. In dieser Längsmittelebene liegt ein
Spalt, der zwischen den beiden Teilen des Trägers 8 vorgesehen
ist. Von hier aus erstrecken sich die beiden Teile des Trägers
8 etwas über das untere, gegen das zu bestrahlende Material
weisende Ende der Teile 3 des Gehäuses 2 hinaus. Ein größerer
Überstand ist nicht erforderlich. Daher kann der Träger
8 sich in Umfangsrichtung auch über weniger als 180° er
strecken, sofern die Teile 3 in Richtung gegen das zu be
strahlende Material hin kürzer sind als bei dem in Fig.
1 dargestellten Ausführungsbeispiel. Der Träger 8 ist auf
seiner der Strahlungsquelle 1 zugekehrten oder abgekehrten
Seite, vorzugsweise auf beiden Seiten, mit einer Spiegel
schicht 9 versehen, die aus einer oder mehreren Lagen besteht
und ein hohes Reflexionsvermögen für UV-Strahlung sowie
eine hohe Durchlässigkeit für IR-Strahlung hat. Die Schicht
9 besteht aus dem für Kaltlichtspiegel bekannten Material.
In den Luftspalt 4 greifen in Längsrichtung der Strahlenquelle
1 im Abstand voneinander T-förmige Halter 10 mit ihrem Längs
steg ein. Der Quersteg untergreift die einander zugekehrten
Randzonen der beiden Teile des Trägers 8 und hält diese
dadurch in der gewünschten Lage in geringem Abstand von
der Schicht 6 des Gehäuses 2. Ebenfalls in Längsrichtung
der Strahlenquelle 1 im Abstand voneinander werden die beiden
nach unten weisenden Randzonen des Trägers 8 von Haltern
11 untergriffen, welche im Ausführungsbeispiel mit tragenden
Teilen 12 verbunden sind, zwischen denen das Gehäuse 2 angeord
net ist. Die Halter 10 und 11 könnten aber auch an das Gehäuse
2 bzw. die tragenden Teile 12 angeformt sein, da es sich
bei letzteren ebenfalls um Aluminiumprofile handelt.
Zwischen den tragenden Teilen 12 und dem Gehäuse 2 sind
Zwischenräume zur Bildung von Kühlkanälen 13 vorgesehen,
durch welche ebenso wie durch den Zwischenraum zwischen
der Schicht 6 und dem Kaltlichtspiegel 7 sowie zwischen
letzterem und der Strahlungsquelle 1 von unten her Kühlluft
geblasen wird, die nach oben seitlich neben dem Gehäuse
2 bzw. durch den Luftspalt 4 hindurch abströmt.
Von der Montage der bekannten UV-Strahler mit einem dem
Gehäuse 2 entsprechenden Reflektor unterscheidet sich die
Montage nur dadurch, daß die Halter 10 und 11 mit dem Gehäuse
2 bzw. den tragenden Teilen 12 verbunden und dann die beiden
Teile des Kaltlichtspiegels 7 in Längsrichtung der Strahlungs
quelle 1 in diese Halter 10 und 11 eingeführt werden müssen.
Von der Schicht 9 wird ein sehr hoher Anteil der UV-Strahlung
reflektiert. Hingegen liegt der Anteil der reflektierten
IR-Strahlung nur bei etwa 10%. Die restlichen 90% treten
durch den Träger 8 hindurch und fallen dann auf die Schicht
6, welche diese IR-Strahlung weitgehend an das Material
des Gehäuses 2 abgibt. Von dort wird die Wärme über die
Wasserkühlung und/oder die Luftkühlung abgeführt.
Das in Fig. 2 unvollständig und schematisch dargestellte
Ausführungsbeispiel unterscheidet sich von demjenigen gemäß
Fig. 1 nur dadurch, daß die dem Kaltlichtspiegel 107 zugekehrte
Fläche des Gehäuses 102 mit im Profil dreieckförmigen Zähnen
114 und korrespondierend ausgebildeten Nuten 115 versehen
ist, die sich in Längsrichtung der nicht dargestellten Strah
lungsquelle über die gesamte Länge des Gehäuses 102 erstrecken.
Der Flankenwinkel der Zähne 114, die in Fig. 2 nur schematisch
dargestellt sind, ist so gewählt, daß das an der Rückseite
des Kaltlichtspiegels 107 austretende und auf die Flanken
der Zähne 114 auftreffende IR-Licht zur gegenüberliegenden
Zahnflanke hin reflektiert wird, von wo es, sofern es noch
nicht vollständig absorbiert ist, wieder zur gegenüberlie
genden Zahnflanke hin reflektiert wird. Mit Hilfe der Zähne
114 kann deshalb die Absorption der IR-Strahlung noch ver
stärkt werden, und zwar ohne eine Absorptionsschicht, die
aber selbstverständlich zusätzlich vorgesehen sein kann.
Wegen der übrigen Einzelheiten des zweiten Ausführungsbeispiels
wird auf die Ausführungen und die Zeichnung zu dem ersten
Ausführungsbeispiel Bezug genommen.
Zur Verbindung der Teile 3 des Gehäuses 2 miteinander
und mit den Tragteilen 12 ist in Fig. 3 ein Bolzen 16
dargestellt, welcher die den Luftspalt 4 begrenzenden
Materialpartien der Teile 3 sowie den Trägerteil 12 lotrecht
zum Luftspalt 4 durchdringt. Diese Bolzen 16 sind in
Längsrichtung der Strahlungsquelle 1 im Abstand voneinander
vorgesehen.
Das
Gehäuse 202 und die Tragteile 212 sind an ihren stirn
seitigen Enden schwenkbar gelagert. Die Schwenkachse
liegt im Ausführungsbeispiel in der Längsachse der Strahlungs
quelle 1. Es wäre deshalb auch möglich, die Strahlungsquelle
1 ortsfest anzuordnen. Im Ausführungsbeispiel erfährt
sie jedoch bei einer Verschwenkung des Gehäuses 2 eine
Drehung um ihre Längsachse. Wie Fig. 3 zeigt, kann das Gehäuse
2 zusammen mit den Tragteilen 12 um 180° aus der mit
ausgezogenen Linien dargestellten Arbeitsstellung in eine
mit strichpunktierten Linien dargestellte Wartestellung
geschwenkt werden. Während in der Arbeitsstellung die Strahlung
nach unten gegen eine Materialbahn 17 gerichtet ist, die
über einen wassergekühlten Tisch 18 unter dem Strahler
hindurch quer zu dessen Längsachse transportiert wird, ist
in der Wartestellung die gesamte Strahlung nach oben, also
vom Tisch 18 weg, gerichtet. In der Wartestellung des Strah
lers ist die Materialbahn 17 also weder der UV-Strahlung
ausgesetzt noch der IR-Strahlung. Klappen oder Jalousien
werden deshalb zum Schutze der Materialbahn nicht benötigt.
Um die in der Wartestellung vom Strahler ausgesandte Strahlung
aufzunehmen, ist oberhalb des Strahlers eine wassergekühlte
Abschirmplatte 19 angeordnet, deren gegen den Strahler
gerichtet Fläche eine gute Absorptionsfähigkeit für UV-Strah
lung und IR-Strahlung hat. Im Ausführungsbeispiel wird diese
Abschirmplatte 19 von zwei neben der einen bzw. der anderen
Seite des Strahlers angeordneten Abschirmplatte 20 getragen,
so daß der Strahler in einer tunnelförmigen Abschirmeinrichtung
angeordnet ist. Der Strahler kann deshalb in seiner Warte
stellung auch gegen die eine oder andere der Abschirmplatte
20 gerichtet sein.
Claims (17)
1. UV-Strahler mit
- a) einer langgestreckten Strahlungsquelle,
- b) einem die Strahlungsquelle auf einem Teil ihres Umfangs in der Art eines Reflektors im Abstand umfassenden, im übrigen offenen Gehäuse, dessen der Strahlungsquelle zugewandte Fläche eine die Absorption von IR-Strahlung der Strahlungsquelle erhöhende Ausbildung hat,
- c) einem Kaltlichtspiegel mit einer an die der Strahlungsquelle zugewandten Fläche des Gehäuses angepaßten Form im Abstand von der Strahlungsquelle zwischen dieser und der ihr zugewandten Fläche des Gehäuses mit wenigstens einer UV-Strahlung gut reflektierenden und für IR-Strahlung gut durchlässigen Spiegelschicht auf der der Strahlungsquelle zugekehrten Seite eines für die IR-Strahlung gut durchlässigen Trägermaterials,
dadurch gekennzeichnet, daß
- d) der Kaltlichtspiegel (7; 107) derart im Abstand vom Gehäuse (2) angeordnet ist, daß zwischen ihm und dem Gehäuse (2) ein Luftspalt vorhanden ist,
- e) der Kaltlichtspiegel (7; 107) mittels wenigstens eines Halters (10, 11), vorzugsweise lösbar mit dem Gehäuse (2) verbunden ist, und
- f) das Gehäuse (2) um eine in seinem Inneren liegende, zur Längsachse der Strahlungsquelle (1) parallel verlaufende Achse um mindestens 90° schwenkbar in einer Halterung gelagert ist.
2. Strahler nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die
Achse, um welche das Gehäuse (2 schwenkbar ist, mit der
Längsachse der Strahlungsquelle (1) zusammenfällt.
3. Strahler nach einem der Ansprüche 1 oder 2, gekennzeichnet durch eine
dem Gehäuse (2) zugeordnete Abschirmung (19, 20)
mit einer kühlbaren Wand, die neben und/oder oberhalb
des Gehäuses (2) angeordnet ist.
4. Strahler nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß
die Abschirmung (18, 20) als ein nur zu dem zu bestrah
lenden Material (17) hin offener Tunnel ausgebildet
ist.
5. Strahler nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet,
daß auf die IR-Strahlung absorbierende Fläche des Gehäuses
(2; 102) wenigstens eine IR-Strahlung gut absorbierende
Schicht (6) aufgebracht ist.
6. Strahler nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet,
daß die IR-Strahlung absorbierende Fläche des Gehäuses
(2) eine die Wärmeabsorption begünstigende Struktur
hat.
7. Strahler nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß
die Struktur durch eine erhöhte Rauhigkeit, durch Zähne
(14), Nuten (15) oder dgl. gebildet ist.
8. Strahler nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekenn
zeichnet, daß zwischen dem Kaltlichtspiegel (7; 107)
und der IR-Strahlung absorbierenden Fläche des Gehäu
ses (2; 102) ein Luftspalt vorhanden ist.
9. Strahler nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß der Kaltlichtspiegel (7; 107) eine
in Umfangsrichtung kreiszylindrische Kontur hat.
10. Strahler nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß
der Träger (8) des Kaltlichtspiegels (7) durch wenigstens
einen Teil eines Rohres gebildet ist.
11. Strahler nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß
der Träger (8) des Kaltlichtspiegels (7) aus zwei spiegel
bildlich gleich ausgebildeten und angeordneten Teilen
eines Rohres besteht.
12. Strahler nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekenn
zeichnet, daß der durch wenigstens einen Teil eines Rohres,
vorzugsweise eines Halbrohres, gebildete Träger (8) des
Kaltlichtspiegels (7; 107) mittels seine beiden
Randzonen untergreifenden Haltern (11) mit dem Gehäuse
(2) oder einer tragenden Struktur (12) lösbar
verbunden ist.
13. Strahler nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet,
daß die unter Bildung eines Spaltes einander gegenüber
stehenden Randzonen der beiden Teile des Trägers (8)
des Kaltlichtspiegels (7) von Haltern (10)
untergriffen sind, welche den Träger (8) lösbar mit
dem Gehäuse (2) verbinden.
14. Strahler nach Anspruch 12 oder 13, dadurch gekennzeichnet,
daß die Halter (10, 11) in Längsrichtung des
Rohres im Abstand voneinander angeordnet sind.
15. Strahler nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch
gekennzeichnet, daß die Halter mit dem Gehäuse (2)
und/oder der tragenden Struktur (12) verbunden
oder an diese angeformt sind.
16. Strahler nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, daß der
Träger (8) des Kaltlichtspiegels (7) auch auf der der Strahlungsquelle (1) abgekehrten
Seie mit einer UV-Strahlung gut reflektierenden und für IR-Strahlung gut
durchlässigen Spiegelschicht versehen ist.
Priority Applications (1)
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DE3902643A DE3902643A1 (de) | 1989-01-30 | 1989-01-30 | Uv-strahler |
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Publications (2)
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DE3902643A1 DE3902643A1 (de) | 1990-12-13 |
DE3902643C2 true DE3902643C2 (de) | 1992-12-24 |
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