DE8318696U1 - Vorrichtung zur bestrahlung einer flaeche mit uv-a-licht - Google Patents

Description

Die Neuerung betrifft eine Vorrichtung zur Bestrahlung einer Fläche mit UV-A-Licht mit einem Gehäuse, elektrischen Anschlußmitteln, mindestens einer Lampe und einem Reflektor.

In der Industrie werden heute vielfach Kleb- und Dicht stoffe benutzt, die UV-sensitiv sind, d.h. die Poly- | merisation der Stoffe wird durch energiereiche UV-Strahlung in Gang gesetzt. Zur Bestrahlung derartiger UV-sensitiven Schichten verwendete man bisher nahezu

, _c ausschließlich Metalldampflampen oder Quarzbrenner,

wie sie als Sonnenstrahler (Höhensonne) zur Bräunung verwendet werden. Das emittierte Licht besteht neben dem UV-Anteil und dem sichtbaren Lichtanteil aus Infra rotstrahlung, die keinen Einfluß auf die in Gang zu _ setzende Polymerisation hat, jedoch die Betriebsdauer

der Geräte begrenzt und den größten Anteil der emittierten Energie darstellt. Darüber hinaus strahlen die momentan verwendeten Strahler im allgemeinen in einen Raumsektor mit kreisförmigem Querschnitt. Der

nutzbare Anteil der UV-Strahlung besteht aus der lang-2b

welligeren (harmlosen ) UV-A-Strahlung und der kurzwelligen UV-B-Strahlung, die nicht nur einen Sonnenbrand sondern vor allen Dingen Bindehautentzündungen hervorruft. Da derartige Sonnenbräunungs-Lampen im Handel relativ preiswert für jedermann erhältlich sind, werden sie vielfach auch trotz ihrer schädlichen Folgen für den Anwender eingesetzt. Bei industriellen UV-Strahlern hingegen wird der schädliche UV-B-Anteil der Strahlung meist durch zusätzliche Filter unter- __ drückt, wodurch sich der Wirkungsgrad solcher Strahler noch mehr verschlechtert.

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Ausgehend vom oben genannten Stand der Technik liegt der vorliegenden Neuerung die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur Bestrahlung einer Fläche mit UV-A-Licht zu schaffen, mit der eine gleichmäßige Bestrahlung auch gegebenenfalls größerer Flächen bei gleichzeitigem Schutz der Bedienungsperson vor hohen Belastungen am Arbeitsplatz durch Wärme und UV-B-Strahlung gewährleistet ist.

Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung nach Schutzanspruch 1 gelöst, weitere bevorzugte Ausführungsformen ergeben sich aus den Unteransprüchen und den nachfolgen- | den Ausführungsbeispielen, &

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Die vorliegende Neuerung kann als mobil verwendbare, ff

aber auch als stationär aufstellbare Strahlungsquelle ι

verwendet werden, mit der rechteckige Flächen bestrahlt |

werden. Auf diese Weise ist es möglich, mehrere gleich- I

_ artige Strahlungsquellen miteinander zu koppeln, um so Ϊ

auch größere Flächen mit nahezu homogener Energiedichte %

zu bestrahlen, so daß nur ein minimaler Energieaufwand f notwendig ist und gleichzeitig die Anregung der Polymerisation auf der gesamten gegebenenfalls auch sehr großen Fläche gleichmäßig erfolgt.

Durch die an der Vorrichtung angebrachten mechanischen f.

und elektrischen Verbindungsmittel ist es möglich, gleich £

abstrahlende, jedoch in ihrem Innenaufbau verschieden |

_ gestaltete Strahler miteinander zu koppeln, so daß man |

zum Beispiel nur ein "Muttergerät" mit mehreren "Tochter- |

geräten" koppelt, wobei im Muttergerät der Starter für |

alle angeschlossenen Leuchtstofflampen, der Zeitschalter, jg

das Anschlußkabel usw. angebracht sind. Mit einem der- 1

artigen modularen System können auch Flächen mit belie- |

3d Ü bigen Umrissen gleichmäßig bestrahlt werden, die Kostenersparnis gegenüber konventionellen kreisförmig

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abstrahlenden Geräten ist beträchtlich.

Ebenso ist es möglich, durch die entsprechende Anordnung mehrerer Geräte, die auf die gleiche Fläche strahlen, die Strahlungsdichte auf der bestrahlten Fläche zu vervielfachen. Dadurch, daß man als weiteren Parameter den Abstand der Strahlungsquellen zur bestrahlten Fläche ändert, jQ kann man somit die gewünschte Strahlungsdichte in weiten Bereichen einstellen.

Das Metallgehäuse selbst ist als quaderförmiger Stab mit gerundsten Ecken ausgebildet, so daß das Gerät sowohl richtungsorientiert-griffig von Hand geführt» als auch auf Werktischen sicher abgelegt und standfest aufgestellt werden kann.

Im folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen der «Q vorliegenden Neuerung anhand von Abbildungen näher erläutert. Hierbei zeigt

Figur 1 einen Vertikalschnitt durch die Vorrichtungslängsachse entlang der Linie C-C aus Figur. 2,

Figur 2 eine Aufsicht auf die Vorrichtung in Richtung auf die Austrittsöffnun-,

Figur 3 eine Ansicht auf die Stirnseite der Vorrichtung nach Figur 1 in Richtung dee Pfeiles B,

Figur M eine weitere bevorzugte Auefuhrungeform der Vorrichtung in der Darstellungsweise nach Figur 1,

Figur 5 eine weitere bevorzugte Auefuhrungefom» der

Vorrichtung in der Darstellungsform nach Figur 1,

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Figur 6 eine schematisierte Darstellung einer gruppenförmigen Anordnung mehrerer Vorrichtungen,

Figur 7 eine weitere schematische Darstellung einer gruppenförmigen Anordnung mehrerer Vorrichtungen,

Figur 8 eine schematisierte Darstellung der Anordnung mehrerer Vorrichtungen zur Erhöhung der Strahlungsdichte,

Figur 9 eine weitere schematisierte Darstellung der Anordnung mehrerer Vorrichtungen zur Erhöhung der Strahlungsdichte,

Figur 10 eine Anordnung mehrerer Vorrichtungen zur Bestrahlung einer zylindrischen Fläche.

Figur 11 eine weitere bevorzugte Ausfüarungsform der Darstellungsweise nach Figur 2 und

Figur 12 die Vorrichtung nach Figur 11 in der AnsicLt nach Figur 3.

Die Schnittdarstellung nach Figur 1 gibt eine bevorzugte Ausführungsform eines Hauptgerätes (Muttergerätes) wieder. Bei dieser Geräteausführung sind alle notwendigen Einrichtungen zur manuellen oder externen Steuerung des Betriebes dieses Gerätes und weiterer äußerlich identischer, jedoch einfacher ausgeführter Tochtergeräte vorgesehen. Die Vorrichtung nach Figur 1 besteht aus einem im wesentlichen quaderförmigen Metallrohrprofilabschnitt, der das Gehäuse 1 bildet, in dem sich eine öffnung la zum Austritt des UV-Lichtes befindet. Die beiden stirn-

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seitigen Rohröffnungen sind durch Endstücke 2 stirnseitig abgeschlossen, wobei diese Endstücke 2 aus dickerem Material bestehen, in die Rohrabschnitte eingeschoben und mit diesen verschraubt sind. Im Zentrum der Endstücke 2 sind nach außen offene Sacklochgewinde 3 zur Befestigung an einem Stativ oder zur Verbindung mit Tochtergeräten angebracht. Die Gehäuseöffnung la ist zum Schutz

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vor Beschädigung und Verschmutzung der UV-Strahlungsquelle durch eine mit dem Gehäuse 1 verschraubte Abdeckung k aus UV-durchlässigem, glasklarem Werkstoff abgedeckt.

Als Strahlungsquelle für Licht im sichtbaren Bereich und UV-A-Strahlung dient eine kompakt aufgebaute Leuchtstofflampe 5 in U-Form, wie dies aus Figur 2 zu sehen ist. Diese Leuchtstoffröhre 5 ist über eine Steckverbindung (nicht gezeigt) in einem Sockel 6 austauschbar befestigt. Zur Innenseite des Gehäuses 1 hin wird die Leuchtstofflampe 5 von einem Reflektor 7 abgedeckt. Der Reflektor 7 besteht vorzugsweise aus näpfchenartige ver-

, _c tieft geprägten und hochglanzpoliertem Aluminiumblech und weist in seiner Querachse eine im wesentlichen halbkreis- oder parabelförmige Krümmung auf, in der Längsrichtung ist der Reflektor ungekrümmt.

Der Betrieb der UV-Lampe erfolgt über den Schutzkontakt-Netzanschluß 8, den wiederholt schaltenden, von 10 Sekunden bis 3 Minuten vorwählbaren Betriebszeit-Schalter 11 mit Starttaste 12 (beide von außen zugänglich) über ein Vorschaltgerät 9 und den speziellen Sofortschal- __c ter 10 (ebenfalls von außen zugänglich). Parallel zur eingebauten Starttaste 12 können über den Steckanschluß 13 auch externe Schalter, z.B. Fußschalter, Nährungsschalter oder Lichtschranken angeschlossen werden, wodurch ein automatisierter Betrieb des Gerätes möglich wird.

Für den synchronen Betrieb von Tochtergeräten (siehe Figur J») ist im Muttergerät nach Figur 1 die Schutzkontakt-Steckdose 14 vorgesehen, welche mit der Schutzkontakt-Steckdose 15 des Tochtergerätes nach Figur 4 über

ein separates Kabel verbunden wird, welches wiederum 35

über einen weiterführenden Steckanschluß 16 verfügt,

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welcher mit dem Anschluß 14 des Muttergerätes nach Figur 1 identisch ist. Es ist natürlich ebenfalls möglich, die Steckanschlüsse für die elektrische Verbindung von Muttergerät und Tochtergeräten stirnseitig oder seitlich in komplementärer Form (Stecker-Buchse) auszuführen, so daß mehrere Geräte ohne Kabel miteinander direkt verbunden werden können.

Die Tochtergeräte, wie sie in Figur 4 gezeigt sind, verfügen also nicht über den direkten Netzanschluß 8 des Muttergerätes und sind demgemäß nur über dieses zu betreiben und synchron mit diesem zu steuern.

Die Ausführungsform nach Figur 5 zeigt ein vorzugsweise manuell zu bedienendes und damit werkstattgerechtes Gerät. Bei dieser, den Ausführungsformen nach den Figuren 1 und 4 äußerlich identischen Form, werden die Befestigungsgewinde 3 in den Endstücken 2 nicht benötigt und können daher durch Stopfen 19 verschlossen werden. Das Gerät weist lediglich einen Ein-Ausschalter 18, sowie ein auf 10 Sekunden fest eingestelltes, vorzugsweise akustisch warnendes und repitierendes Zeitsignal 17 auf.

_oc Durch Abzählen der Tonfolge ist somit eine einfache Zeit-2b

und Betriebskontrolle möglich.

Selbstverständlich ist es möglich, anstelle der Sacklochgewinde 3 andere Befestigungsmittel zur mechanischen Verbindung mit weiteren Gehäusen 1 vorzusehen, so zum Beispiel Schwalbenschwanzführungen, Haken-Lochkombinationen oder dergleichen.

Im folgenden werden anhand der Figuren β bis 10 einige

Beispiele gegeben, welche Bestrahlungsmöglichkeiten mit 35

der neuerungsgemäßen Vorrichtung durch Kombination mehrerer Geräte erzielbar sind.

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Mit Hilfe von Anschlüssen, die in die Sacklochgewinde nach Figur 1, 3 und 4 eingeschraubt sind, lassen sich fest verschraubte oder klemmende Querschraubverbindungen mittels üblicher Labor- oder Photostativsysteme herstellen. Die Anordnung nach Figur 6 zeigt diese Möglichkeit in Querrrichtung, die Figur 7 zeigt eine Kombination mehrerer Vorrichtungen in Längsrichtung mit aneinander anschließenden Bestrahlungsbereichen der Oberfläche 24. Dabei ist jeweils ein Hauptgerät 20 mit To<;htergeräten 21 in beliebiger Reihung 25 über die Zwischenstücke 22 verbunden. Durch die in den Figuren 6 und 7 gezeigten Anordnungen (die sich auch aiiteinander kombinieren lassen) lassen sich also Flächen beliebiger Größe bestrahlen.

Zur Erzeugung einer intensiveren Bestrahlung, das heißt, zur Erhöhung der Strahlungsdichte, erfolgt ein engerer

«ο Querverbund von mehreren Geräten (Hauptgerät 20 mit
Tochtergeräten 21) über die verbindenden Zwischenstücke 22, wie dies in Figur 8 gezeigt ist, wobei die Geräte (Muttergerät 20/Tochtergeräte 21) in beliebiger Reihung 25 angeordnet sein können. Hierbei ist die Anordnung der einzelnen Geräte zueinander so eng_f daß sich die Einzelstrahlungsbereiche 23 auf der Oberfläche 24 im Bereich 26 überlappen. Durch die in Figur 8 gezeigte Anordnung wird eine Verdoppelung der Strahlungsdichte auf der Fläche 24 erreicht.

Eine andere Möglichkeit zur Strahlungsintensivierung, ebenfalls im Querverbund, entsteht durch die Anordnung der Geräte gemäß Figur 9- Hierbei, können infolge einer bogenförmig zueinander geneigten Anordnung der Einzel^

_ee Strahlungsquellen 20 und 21 über entsprechend gekrümmte 3b

Zwischenstücke 22 die Einzelstrahlungsbereiche 2 3 der

Oberfläche 2H im Gebiet 26 verdoppelt, im Gebiet 29 verdreifacht werden. Bei einer engeren Anordnung ergibt eich eine entsprechend größere Steigerung der Strahlungsdichte auf der Fläche 2*1.

In Figur 10 ist eine Anordnung mehrerer Vorrichtung zur Bestrahlung eines Werkstückes mit kreisförmigem Quer-

jQ schnitt bzw. im wesentlichen zylindrischer Außenfläche gezeigt. Hierbei ist wieder ein Muttergerät 20 mit mehreren Tochtergeräten 21 verbunden. Die Zwischenstücke 22 sind teilkreisförmig gestaltet, so daß der gesamte Oberflächenbereich 27 über die Einzelstrahlungsbereiche 2 3 erfaßt wird. Eine Strahlungfcintensivierung ist durch weiterreichende Geräteanordnungen 25 möglich. Ungleichmäßige geformte Werkstücke erhalten hierbei zweckmäßigerweise eine Rotationsbewegung in Richtung des Pfeiles 2 8 (oder im anderen Sinne) während der Bestrahlungsdauer.

Mit der vorliegenden Neuerung ist es durch den modularen Systemaufbau möglich, nahezu beliebig geformte Flächen, nahezu beliebiger Größe gleichmäßig zu bestrahlen, so daß sich diese Geräte für nahezu alle UV-A-Strahlungs-2g lichtanwendungen eignen. Hierbei ist insbesondere das Gebiet der UV-sensitiven Beschichtungen (photosensitive Platinen) sowie das Gebiet der Kleb- und Dichtstoffbeschichtungen betroffen.

Bei der in den Figuren 11 und 12 gezeigten bevorzugten Ausführungsform sind zwei U-förmige Leuchtstoffröhren 5 nebeneinander im Gehäuse angebracht. Dadurch ergibt sich eine erhöhte Leuchtdichte, ohne daß die Breite der Anordnung wesentlich erhöht wird.

Selbstverständlich können auch mehr als zwei Leuchtstoffröhren eingebaut werden; auch Abweichungen von der U-Form der Röhren bringen (z.B. bei großen Baulängen) Vorteile mit sich, insbesondere sinken die Herstellungskosten der Röhren.

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Claims (7)

M/24 118 ·*" " "-1- Mtfnch'en, 28. Juni 1983 Schutzansprüche

1. Vorrichtung zur Bestrahlung einer Fläche mit UV-A-Licht, mit einem Gehäuse, elektrischen Anschlußmitteln, mindestens einer Lampe und einem Reflektor

dadurch gekennzeichnet , daß

das Gehäuse (1) im wesentlichen rechteckig geformt ist und eine rechteckige Austrittsöffnung (la) aufweist, hinter der die Lampe(n) (5) mit dem Reflektor (7) angebracht ist (sind),

die Lampe(n) als Leuchtstoffröhre(n) (5) ausgeführt ist (sind), die Licht nur im sichtbaren Wellenlängenbereich und im UV-A-Bereich aussendet,

und daß im Gehäuse (1) Befestigungsmittel (3) zur mechanischen Verbindung mit weiteren Gehäusen (1), und elektrische Kontaktvorrichtungen (13,14,15,16) zur elektrischen Verbindung mit weiteren, im wesentlichen gleichartigen Vorrichtungen angebracht sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Gehäuse (1) aus Metallprofilrohrabüchnitten besteht, deren offene Enden durch Endplatten (2) in größerer Materialstärke abgeschlossen sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Befestigungsmittel zur mechanischen Verbindung mit weiteren Gehäusen (1) als Gewindesacklöcher (3), Schwalbenschwanzführungen, Hakenelemente oder dergleichen ausgeführt und an den Endplatten (2) angebracht sind.

4. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Austrittsöffndng (la) sich im wesentlichen über die gesamte Breite, jedoch nur über einen Teil der Länge des Gehäuses (I) erstreckt und mit einer UV-A-durchlässigen Abdeckung (4) überdeckt ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß im Gehäuse (1) ein Zeitschalter (11), eine Starttaste (12) und gegebenenfalls ein Taster (10) 'zum

Sofortstart der Lampe (5) von außen bedienbar ange-ZO

bracht sind.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Reflektor (77 aus näpfchenartig vertieft geprägtem und hochglanzpoliertem Aluminium besteht.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Leuchtstoffröhre (11) U-förmig ausgebildet
ist (sind).