EP1744882B1

EP1744882B1 - Bestrahlungseinrichtung

Info

Publication number: EP1744882B1
Application number: EP05745703A
Authority: EP
Inventors: Rainer Gaus; Wolfgang Mohr; Günther GESELL; Thomas Klingenberg
Original assignee: ELTOSCH Torsten Schmidt GmbH
Current assignee: ELTOSCH Torsten Schmidt GmbH
Priority date: 2004-05-04
Filing date: 2005-05-04
Publication date: 2009-12-09
Anticipated expiration: 2025-05-04
Also published as: US7692170B2; EP1744882A2; CN100556694C; CN101027185A; US20070214986A1; WO2005105448A3; WO2005105448A2; DE502005008677D1

Description

Die Erfindung betrifft eine Bestrahlungseinrichtung nach dem Oberbegriff von Anspruch 1 sowie Verwendungen einer solchen.
Bestrahlungseinrichtungen dieser Art oder eines ähnlichen Typs sind aus dem Stand der Technik bekannt.
So lehrt US 4,019,062 eine technische UV-Bestrahlungseinheit mit Kurzbogen-UV-Lampen, diesen jeweils benachbarten paraboloidischen Reflektoren und einem drehbaren konkav-sphärischen Reflektor, der die UV-Strahlung auf einen voreinstellbaren Bereich eines zu behandelnden Substrates fokussiert.
Aus US 4,644,899 ist eine Vorrichtung zur UV-Polymerisation von Beschichtungsmaterialien bekannt, die einen teildurchlässigen, drehbaren Spiegel aufweist, welcher IR-Strahlungsanteile des eingesetzten UV-Strahlers hindurch und auf eine Kühleinrichtung treffen lässt, während die bearbeitungs-wirksamen UV-Anteile reflektiert und auf die Oberfläche eines unter der Bestrahlungseinrichtung hindurchlaufenden Substrates gelenkt werden.
Eine ähnliche Bestrahlungseinrichtung ist auch in der US 4,864,145 im Detail beschrieben.
Die DE 102 43 577 A1 zeigt und beschreibt ebenfalls eine ähnliche UV-Bestrählungseinrichtung, bei der eine Verstellung des steuerbaren Reflektors in eine zur Strahlenaufsatzfläche des der Strahlungsquelle unmittelbar zugeordneten (insbesondere parabolischen) Reflektors parallele oder senkrechte Abschalt-Stellung vorgesehen ist.
Aus der DE 103 33 664 A1 ist eine Vorrichtung zum Härten von Substanzen auf einem Substrat bekannt, die ebenfalls wesentliche Merkmale einer derartigen Bestrahlungseinrichtung aufweist und bei der insbesondere Reflektoren vorgesehen sind, deren der UV-Strahlungsquelle zugewandte Oberfläche andere optische Eigenschaften aufweist als die einem Trägerkörper zugewandte Oberfläche. Die Tragkonstruktion des Gehäuses ist bevorzugt aus einem Aluminium-Strangpressprofil gebildet, und die Reflektoren sind insbesondere auf einen aktiv gekühlten Trägerkörper aufgeschraubt.
Diese bekannten Bestrahlungseinrichtungen schöpfen das Potential des zugrundeliegenden Funktionsprinzips nicht vollständig aus.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe der Bereitstellung einer verbesserten, insbesondere schnell und wirksam steuerbaren und eine hohe Lebensdauer aufweisenden Bestrahlungseinrichtung der gattungsgemäßen Art zugrunde, die zudem rationell und kostengünstig herstellbar ist.
Diese Aufgabe wird in relativ unabhängigen Ausprägungen des Erfindungsgedankens durch Bestrahlungseinrichtungen mit den Merkmalen der Ansprüche 1, 10, 19 und 23 gelöst. Zweckmäßige Fortbildungen des Erfindungsgedankens in seinen verschiedenen selbständigen Ausprägungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
Gemäß einem ersten Aspekt der Erfindung weist die vorgeschlagene Bestrahlungseinrichtung zwei - vorzugsweise gleichartige - Strahlungsquellen auf, deren bearbeitungswirksame Strahlung durch einen gemeinsamen, zentralen steuerbaren Reflektor im Betriebszustand auf das zu beaufschlagende Substrat gelenkt wird, während der gleiche Reflektor in einer Abschalt-Stellung die Strahlung beider Strahlungsquellen vom Substrat fern hält. Die vorgeschlagene Lösung bietet gegenüber bekannten Bestrahlungseinrichtungen eine wesentlich vergrößerte Flexibilität in der Anpassung auf spezifische Leistungen von ca. 15 W/cm bis zu etwa 240 W/cm. Bei Einsatz einer geeigneten Reflektorgeometrie ergibt sich für viele Bearbeitungszwecke durch das Zusammenwirken zweier Strahlungsquellen ein optimales Verhältnis zwischen Intensität und Energieverteilung auf dem zu bearbeitenden (insbesondere zu vernetzenden bzw. zu härtenden) Substrat. Das Strahlungsprofil kann in einfacher Weise durch die Geometrie des steuerbaren Reflektors (Umlenkspiegels) in einem Weitenbereich verändert werden, ohne dass andere Komponenten der Bestrahlungseinrichtung notwendigerweise ebenfalls verändert werden müssten.
Die Nutzung des steuerbaren Reflektors als Verschluss (Shutter) ermöglicht, zusammen mit der im Abschaltfall üblichen Reduzierung der Strahlerleistung der Strahlungsquellen, einen zeitlich praktisch unbegrenzten Standby-Betrieb.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Strahlungsquellen, der steuerbare Reflektor und das Gehäuse profilartig langgestreckt ausgebildet sind. Des weiteren ist vorgesehen, dass der steuerbare Reflektor und/oder die Hilfsreflektoren und/oder die Endreflektorabschnitte eine gekrümmte Reflektorfläche haben. Es versteht sich, dass mit einer geeigneten Krümmung, speziell vom teil-parabolischen oder teil-elliptischen Typ, ein im wesentlichen linienförmiger Strahler in günstiger Weise auf ein großflächiges Werkstück abgebildet werden kann.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist weiterhin vorgesehen, dass genau zwei Strahlungsquellen gleichen Typs beidseits eines spiegelsymmetrisch ausgeführten steuerbaren Reflektors angeordnet sind. Bei dieser Ausgestaltung ist das auf dem Substrat erzeugte Strahlungsfeld besonders leicht vorbestimmbar. Bei separater Ansteuerbarkeit der beiden Strahlungsquellen ergibt sich in Einsatzfällen, bei denen nur die Leistung eines Strahlers benötigt wird, eine verdoppelte Produktionseinsatzzeit der Bestrahlungseinrichtung.
In einer anderen bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der steuerbare Reflektor zwischen der ersten und zweiten Stellung drehbar ist und die Antriebseinrichtung einen, insbesondere elektromotorischen oder pneumatischen, Drehsteller aufweist. Diese Ausführung baut besonders kompakt, was von besonderem Vorteil bei Anwendungen mit geringem verfügbarem Bauraum ist - etwa bei Druckmaschinen.
In einer weiteren Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass in dem Winkelbereich um die Strahlungsquellen, der nicht von Reflektorflächen des steuerbaren Reflektors eingenommen ist, je mindestens ein langgestreckter, insbesondere wellenselektiver, Hilfsreflektor angeordnet ist, welcher Bearbeitungsstrahlung im wesentlichen zum steuerbaren Reflektor hin lenkt. Werden diese Hilfsreflektoren in der Weise wellenlängenselektiv ausgeführt, dass ihr Reflexionsvermögen für die eigentliche Bearbeitungsstrahlung höher ist als dasjenige für nicht dem Bearbeitungszweck dienende Strahlungsanteile, insbesondere unerwünschte Wärmestrahlung, kann die thermische Belastung eines empfindlichen Substrats weiter reduziert werden. Auch eine nicht wellenlängenselektive Ausführung kann aber bereits aus Gründen der optimalen Energieausnutzung der erzeugten Strahlung erheblich vorteilhaft sein.
In einer energetisch besonders effizienten und zudem wartungsfreundlichen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass in den Raumbereichen oberhalb und unterhalb der ersten bzw. zweiten Strahlungsquelle je ein oberer und unterer Hilfs-reflektor vorgesehen ist, die im Querschnitt insbesondere eine ungleichschenklige annähernde U-Form aufweisen.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass den Enden jeder Strahlungsquelle ein Endreflektorabschnitt zugeordnet ist. Hierdurch wird einerseits eine optimierte Geometrie des auf dem Substrat erzeugten Strahlungsfeldes speziell in den Strahlungsquellen-Endbereichen und zum anderen eine höhere Energieeffizienz erreicht.
In einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass der steuerbare Reflektor und/oder die Hilfsreflektoren und/oder die Endreflektorabschnitte jeweils mindestens einen Kühlmittelkanal zum Hindurchleiten eines Kühlfluids aufweisen. Bei den meisten großtechnischen Anwendungen werden Strahlungsquellen mit einer solch hohen Leistung eingesetzt, dass schon aus Lebensdauergründen eine aktive Kühlung der am stärksten mit Strahlung beaufschlagten Vorrichtungskomponenten erforderlich ist. Für viele Fälle ist hierbei eine Flüssigkeitskühlung erforderlich, so dass die Kühlmittelkanäle für ein flüssiges Kühlmittel zu dimensionieren und die Anschlüsse entsprechend auszuführen sind.
Gemäß einem zweiten relativ selbständigen Aspekt der Erfindung wird vorgeschlagen, dass der steuerbare Reflektor mindestens eine lösbar in eine Tragstruktur eingefügte Reflektorfläche aufweist. Dies ermöglicht es in einfacher Weise, für verschiedene konkrete geometrische Konfigurationen einige wenige Typen von Tragelementen zu verwenden und gleichwohl durch Einsatz verschieden geformter Reflektorflächen, viele Applikationen abzudecken.
In einer ersten zweckmäßigen Fortbildung dieses Aspektes der Erfindung ist vorgesehen, dass der oder jeder Strahlungsquelle ortsfest ein Hilfsreflektor zugeordnet ist, welcher ebenfalls mindestens eine lösbar eingefügte Reflektorfläche aufweist, die Bearbeitungsstrahlung im wesentlichen zum steuerbaren Reflektor hin lenkt. Die Kombination von steuerbarem Reflektor und Hilfsreflektor(en) mit gleichermaßen variabel wählbaren Reflektorflächen bietet eine besonders hohe Variabilität in der Realisierung gewünschter Strahlungsdichteverteilungen und sonstiger Bestrahlungsparameter.
In zweckmäßigen Ausführungen sind die separat gefertigten und in Tragelemente eingefügten Reflektorflächen Metallbleche mit durch Formgebung festgelegter und/oder sich im eingefügten Zustand einstellender Krümmungsgestalt und wahlweise geeigneten (ggf. unterschiedlichen) Beschichtungen der Vorder- und/oder Rückseite. Alternativ können beispielsweise Glas-Reflektoren mit reflektierender und insbesondere selektiv reflektierender bzw. dichroitischer Beschichtung zum Einsatz kommen.
In einer weiteren zweckmäßigen Fortbildung ist vorgesehen, dass das oder jedes Tragelement als Strangpress- oder Stranggussprofil ausgebildet ist, und insbesondere aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht. In einer weiteren zweckmäßigen Fortbildung ist vorgesehen, dass die oder jede Reflektorfläche durch eine Rast- oder Schnappverbindung im jeweiligen Tragelement gehalten ist.
Eine bevorzugte Ausgestaltung beider o.g. Erfindungsgedanken sieht vor, dass der steuerbare Reflektor in Längsrichtung unterteilt ist, wobei mindestens ein erstes und zweites Teil unabhängig voneinander bewegbar sind derart, dass im Betrieb der Vorrichtung wahlweise nur eines hiervon in der ersten, das andere aber in der zweiten Stellung ist. Dies ermöglicht in äußerst einfacher und effizienter Weise eine sogenannte "Formatabschaltung" in Druckmaschinen, in denen Bedruckstoffe verschiedener Breiten bedruckt werden. Eine solche Anpassung hat den Vorteil, dass durch die Bestrahlungseinrichtung nur im wirklich benötigten Umfang Strahlung in die Bearbeitungsanlage (z.B. Druckmaschine) eingetragen und eine unnötige Erwärmung von nicht mit einem Werkstück bedeckten Maschinenabschnitten vermieden wird.
In einer ersten Variante ist diese Ausführung so ausgestaltet, dass zwischen dem ersten und zweiten Teil des steuerbaren Reflektors ein bewegungsrichtungsabhängig wirkender Mitnehmer vorgesehen ist, der das zweite Teil nur in einer Bewegungsrichtung mit dem ersten Teil mitnimmt, in einer anderen Bewegungsrichtung aber nicht mitnimmt. Hierbei sind insbesondere das erste und zweite Teil auf einer gemeinsamen Achse drehbar und der Mitnehmer wirkt drehsinn-abhängig.
In einer anderen Variante ist diese Fortbildung so ausgestaltet, dass das erste und zweite Teil auf einer gemeinsamen Hohlwelle gelagert und über diese bzw. ein darin aufgenommenes separates Kraftübertragungselement getrennt antreibbar sind.
Gemäß einem weiteren relativ unabhängigen Erfindungsaspekt ist der oder jeder Strahlungsquelle mindestens ein in eine Wartungsstellung klapp- oder verschiebbare Hilfsreflektor zugeordnet. Dieser kann insbesondere zugleich ein Gehäuseteil bilden - das ist im Sinne dieser Variante aber nicht zwingend erforderlich. In jedem Fall wird durch Abklappen oder Verschieben des Hilfsreflektors die jeweilige Strahlungsquelle zugänglich und kann problemlos ausgetauscht oder ggf. auch gereinigt werden.
Eine erste bevorzugte Ausgestaltung sieht vor, dass der Hilfsreflektor so gestaltet und gelagert ist, dass durch das Abklappen oder Verschieben desselben die Strahlungsquelle in zum Auswechseln derselben hinreichendem Maße zugänglich wird. In einer hierzu alternativen Ausführung ist vorgesehen, dass der oder jeder Strahlungsquelle zwei jeweils zugleich ein Gehäuseteil bildende, klapp- oder verschiebbare Hilfsreflektoren zugeordnet und diese derart gestaltet und gelagert sind, dass durch das Abklappen derselben die Strahlungsquelle in zum Auswechseln derselben hinreichendem Maße zugänglich wird.
Beiden Ausführungen ist gemeinsam, dass zweckmäßigerweise der oder jeder klapp- bzw. verschiebbare Hilfsreflektor durch eine Rast- bzw. Schnappverbindung an einem ortsfesten Gehäuseteil in Betriebsstellung gehalten ist.
Eine weitere relativ unabhängige Ausbildung der Erfindung sieht vor, dass in jener Abstrahlrichtung des steuerbaren Reflektors, in der die Bearbeitungsstrahlung vom Substrat weggelenkt wird, ein aktiv gekühlter Strahlungsabsorber angeordnet ist. Mit dieser Anordnung wird vermieden, dass die auch im Abschaltfall zwar in der Intensität reduzierte, aber noch eine erhebliche Intensität aufweisende Strahlung aus der entsprechenden Anlage ohne weiteres abgestrahlt wird - was schon unter Arbeitsschutz-Gesichtspunkten, aber auch wegen möglicher thermischer Schädigungen benachbarter Anlagenteile bedenklich ist.
Hierbei weist insbesondere der Strahlungsabsorber einen Kühlfluidkanal auf, dessen dem steuerbaren Reflektor zugewandte Oberfläche ein hohes Absorptionsvermögen für die Strahlung der Strahlungsquelle(n) aufweist. Insbesondere ist vorgesehen, dass der Kühlfluidkanal des Strahlungsabsorbers als Kühlluftkanal ausgeführt und dimensioniert ist.
In einer zweckmäßigen konstruktiven Ausführung ist der Kühlfluidkanal (mit entsprechend stabiler Wandung) derart ausgestaltet, dass er den mechanischen Träger der gesamten Bestrahlungseinrichtung bildet. Dann ist insbesondere mindestens ein Teil der Hilfsreflektoren klapp- oder verschiebbar daran montiert, und auch die Halterung und Kontaktierung der Strahlungsquellen ist dann im Bereich des Kühlfluidkanals angebracht. Zudem kann der Kühlfluidkanal, speziell in seiner Ausbildung als Luftkanal, den Antrieb des steuerbaren Reflektors samt elektronischer Ansteuerung, elektrischer Versorgungsleitungen und Mess- bzw. Überwachungsorgane sowie deren Signalleitungen aufnehmen.
Zur Realisierung der erwähnten Trag- und Versorgungskanalfunktion ist an den Enden des Absorbersystems jeweils eine konstruktiv aufwendig gestaltete Abschluss- bzw. Kopfplatte vorgesehen, die die mechanische Verbindung der Komponenten miteinander, die Verbindung der einzelnen Kühlfluidkanäle, die Drehpunkte für schwenk- bzw. klappbare Komponenten und die Aufnahme und Kontaktierung der Strahlungsquellen realisiert.
An der Außenseite dieser Abschlussplatten sind Adapter für eine mechanische Befestigung der Bestrahlungseinrichtung in einer Gesamtanlage sowie die erforderlichen Ver- und Entsorgungs-Verbindungen (Luft, ggf. Wasser, Hochspannung, Abluft, Steuer- und Überwachungsleitungen) angebracht. Auch zumindest ein Teil der Hilfsreflektoren bzw. -absorber ist in einer zweckmäßigen konstruktiven Ausführung drehbar zwischen den Kopfplatten gelagert. Über das Drehgelenk wird hierbei gleichzeitig eine Kühlwasserzufuhr realisiert.
Die nachfolgend erwähnten Ausgestaltungen sind in mehr oder weniger vorteilhafter Weise bei allen oben erläuterten Ausprägungsformen der Erfindung einsetzbar:
Insbesondere ist die oder jede Strahlungsquelle ein Mittel- oder Hochdruck-UV-Strahler. Hierbei ist vorzugsweise vorgesehen, dass der wellenlängenselektive steuerbare Reflektor und/oder Hilfsreflektor einen hohen Reflexionskoeffizienten im UV-Bereich und einen wesentlich niedrigeren Reflexionskoeffizienten im IR-Bereich hat. Grundsätzlich sind - für spezielle Anwendungen - auch andere Arten von Wellenlängenselektivität potentiell bedeutsam, unter dem oben erörterten Aspekt einer möglichst weitgehenden Fernhaltung von Wärmestrahlung bei vielen Anwendungen von UV-Trocknungs-/Vernetzungsprozessen hat aber diese UV-/IR-Selektivität besondere Bedeutung. In an sich bekannter Weise ist sie durch Beschichtung der Reflektoroberfläche(n) mit einer dichroitischen Schicht realisierbar.
In Verbindung mit dem weiter oben erwähnten Aspekt des Aufbaus wenigstens eines Teiles der Reflektoren aus einem Tragelement und in diese (insbesondere lösbar) eingefügten Reflektorflächen ergibt sich eine Ausführung, bei der die der Strahlungsquelle abgewandte und dem Tragelement zuwandte Oberfläche mindestens eines Teiles der Reflektorflächen ein hohes IR-Emissionsvermögen aufweist und/oder in gutem Wärmeleitkontakt mit dem Tragelement steht derart, dass ein wesentlicher Teil auftreffender IR-Strahlungsanteile in das jeweilige Reflektorinnere abgeführt wird.
Im Interesse einer langen Lebensdauer der kostspieligen Strahler ist des weiteren bevorzugt, dass die oder jede Strahlungsquelle durch in das Gehäuse eingeblasene und/oder aus dem Gehäuse abgesaugte Kühlluft zwangsgekühlt ist. In Verbindung mit der weiter oben angesprochenen Strahlungsabsorber-Konstruktion mit Kühlluftkanal ist vorgesehen, dass der Kühlluftkanal des Strahlungsabsorbers Öffnungen zum Luftaustausch mit dem die Strahlungsquelle(n) umgebenden Raum aufweist.
Eine weitere Fortbildung der erwähnten Erfindungsgedanken sieht vor, dass die dem Substrat zugewandte Seite durch eine für die Bearbeitungsstrahlung durchlässige, insbesondere wellenlängenselektiv reflektierende und/oder absorbierende Schutzscheibe im wesentlichen verschlossen ist. Insbesondere hat hierbei die Schutzscheibe die Schutzscheibe einen niedrigen Reflexions- und Absorptionskoeffizienten im UV-Bereich und einen wesentlich höheren Reflexions- und/oder Absorptionskoeffizienten im IR-Bereich hat. Auch hier sind andere Arten von Wellenlängenselektivität ggf. von praktischer Bedeutung und (mit an sich bekannten Mitteln) realisierbar. Es ist aber speziell für sogenannte inertisierte Systeme auch der Einsatz einer nicht-selektiven Schutzscheibe möglich, die dann gleichzeitig zur Trennung zwischen Bestrahlungseinrichtung und Inertkammer dient.
Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich im übrigen aus den abhängigen Ansprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Figuren. Von diesen zeigen:

Fig. 1: eine perspektivische Darstellung einer Bestrahlungseinrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung im geschlossenen Zustand (mit abgenommener vorderer Kopfplatte),
Fig. 2: eine perspektivische Darstellung der Bestrahlungseinrichtung aus Fig. 1 im zu Wartungszwecken geöffneten Zustand, aus einem anderen Blickwinkel,
Fig. 3: eine schematische Querschnittsdarstellung einer Bestrahlungseinrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung im Betriebszustand,
Fig. 4: eine schematische Querschnittsdarstellung der Bestrahlungseinrichtung nach Fig. 3 im Abschalt-Zustand,
Fig. 5: eine schematische Querschnittsdarstellung der Bestrahlungseinrichtung nach Fig. 3 im einseitig geöffneten Zustand zum Wechsel einer Strahlungsquelle,
Fig. 6A und 6B: Prinzipskizzen (in perspektivischer Darstellung) einer bevorzugten Ausführung des steuerbaren Reflektors der Bestrahlungseinrichtung nach Fig. 1 oder Fig. 3,
Fig. 7: eine schematische Querschnittsdarstellung einer Bestrahlungseinrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der Erfindung im Betriebszustand
Fig. 8: eine schematische Querschnittsdarstellung der Bestrahlungseinrichtung nach Fig. 7 im Abschalt-Zustand und
Fig. 9: eine schematische Querschnittsdarstellung der Bestrahlungseinrichtung nach Fig. 7 im einseitig geöffneten Zustand zum Wechsel einer Strahlungsquelle.

Fig. 1 und 2 zeigen eine UV-Bestrahlungseinrichtung 100 zum Einsatz in einer Druckmaschine zum Härten von Druckfarben in zwei perspektivischen Darstellungen, und zwar in Fig. 1 im Betriebszustand und in Fig. 2 in einer Wartungsstellung.
Wie in Fig. 1 gut zu erkennen, hat die Bestrahlungseinrichtung 100 ein Gehäuse 101 in der Grundform eines quadratischen Prismas mit abgeschrägten Ecken.
In dem im Betriebszustand oberen Bereich des Gehäuses 101 ist ein sich übe die gesamte Breite der Bestrahlungseinrichtung 100 erstreckender Kühlluftkanal 103 vorgesehen. Zur Unterseite hin wird die UV-Bestrahlungseinrichtung von einer UVdurchlässigen Schutzscheibe 105 begrenzt, die im wesentlichen die gesamte Unterseite des Gehäuses einnimmt. Wie in Fig. 2 zu erkennen ist, umfasst das Gehäuse 101 zwei klappbare Seitenwände 107 und 109, die sich ebenso wie die Schutzscheibe 105 über die gesamte Gehäuselänge erstrecken. Stirnseitig ist das Gehäuse 101 durch Kopfplatten 111 abgeschlossen, von denen jeweils nur die hintere dargestellt ist.
Als Strahlungsquellen hat die Bestrahlungseinrichtung 100 zwei typgleiche, langgestreckt röhrenförmige UV-Strahler 113, 115, die sich in Längsrichtung der Bestrahlungseinrichtung, parallel zu den Gehäusewandungen, erstrecken. Die UV-Strahler 113, 115 sind im Bereich der Kopfplatten 111 in geeigneter Weise gehaltert und kontaktiert, was jedoch in den Prinzipskizzen der Fig. 1 und 2 nicht dargestellt ist. Beiden UV-Strahlern 113, 115 sind jeweils formgleiche Hilfs- oder Primärreflektoren 117, 119 zugeordnet, die die Strahler zu deutlich mehr als 180° umfassen und deren den Strahlern zugewandte (nicht gesondert bezeichnete) Reflektoroberfläche im wesentlichen trogförmig ist.
Wie in Fig. 2 gut zu erkennen ist, sind die Hilfsreflektoren 117, 119 über eine im oberen Bereich des Gehäuses 111 liegende Drehachse in ähnlicher Weise abklappbar wie die Gehäuse-Seitenwände 107, 109, so dass der zugehörige UV-Strahler von der Gehäuseseite her frei zugänglich wird und leicht ausgetauscht werden kann. Oberhalb und unterhalb der jeweils zugeordneten Strahlungsquelle 113 bzw. 115 hat jeder der Hilfsreflektoren jeweils einen Kühlfluidkanal 117a, 117b bzw. 119a, 119b zum Hindurchleiten von Kühlwasser, mit dem durch die Strahlungsquellen 113, 115 in die Hilfsreflektoren eingetragene Wärme abgeleitet werden kann. Die Hilfsreflektoren 117, 119 sind in der dargestellten Ausführung als Aluminium-Strangpressprofil gebildet.
An der unteren Begrenzungswand des Kühlluftkanals 103 ist, in engem thermischen Kontakt mit dieser, ein weiteres Aluminium-Strangpressprofil 121 angebracht, welches ebenfalls zwei Kühlfluidkanäle 121a, 121b aufweist und dessen Funktion weiter unten erläutert wird. Während die Oberseite dieses Strangpressprofils 121, entsprechend der Form der unteren Begrenzung des Kühlluftkanals, plan ist, ist seine Unterseite im Querschnitt kreissegmentförmig konkav geformt.
Mittig zwischen den UV-Strahlern 113, 115 ist auf einer Drehachse 123 ein drehbarer Reflektor 125 in der Grundform eines gleichseitig dreieckigen Prismas mit konkav ausgeformten Seitenwänden vorgesehen. Dieser drehbare Reflektor 125 reflektiert in der in Fig. 1 gezeigten Stellung die direkt auftreffende ebenso wie die über die Hilfsreflektoren 117, 119 umgelenkte Strahlung der UV-Strahler 113, 115 zur Unterseite der Bestrahlungseinrichtung 100, mithin durch die Schutzscheibe 105 hindurch auf ein darunter befindliches (nicht dargestelltes) Werkstück bzw. Substrat. Wie in Fig. 1 zu erkennen ist, ist hierbei die Form der Hilfsreflektoren 117, 119 derart bestimmt, dass der drehbare Reflektor 125 sich zwischen diesen frei drehen kann und sie zugleich das direkte Auftreffen von Strahlung der Strahlungsquellen 113, 115 auf das Werkstück weitgehend unterbinden. Auch der drehbare Reflektor 125 ist ein Aluminium-Strangpressteil.
Eine ausgeprägte wellenlängenselektiv (Dichroismus) der Hilfsreflektoren und des drehbaren Reflektors kann - in an sich bekannter Weise - durch Beschichtung der reflektierenden Oberflächen oder Einfügen geeigneter dichroitischer Flächenelemente erreicht werden.
Die beschriebene Anordnung der UV-Strahler, Primär- bzw. Hilfsreflektoren und des steuerbaren Reflektors (in der Fig. 1 gezeigten Stellung) sichern, dass der Großteil der von den Strahlungsquellen 113, 115 neben der benötigten UV-Strahlung ausgesandten IR-Strahlung zunächst auf die gekühlten Oberflächen der Hilfsreflektoren fällt und dort absorbiert wird und abgeleitet werden kann. Durch eine interne (beispielsweise über eine hohle Drehachse 123 zu realisierende) Kühlung des drehbaren Reflektors 125 lässt sich auch die in diesen durch die IR-Strahlung eingetragene Wärme ableiten.
Insgesamt lässt sich durch diesen Aufbau erreichen, dass ein wesentlicher Teil der Wärmestrahlung vor dem Durchtritt der Bearbeitungsstrahlung durch die Schutzscheibe 105 entfernt ist und daher keine Schädigung des Substrates bzw. einer dort vorhandenen Beschichtung bewirken kann. Eine zusätzliche Filterung - allerdings auch verbunden mit einem Verlust an Bearbeitungsstrahlungsleistung - lässt sich durch eine selektiv reflektierende/absorbierende Ausführung der Schutzscheibe erreichen, bei der UV-Anteile weitestgehend durchgelassen, IR-Anteile (und ggf. auch sichtbare Anteile) aber zum Teil zum drehbaren Reflektor und den Hilfsreflektoren zurückreflektiert oder im Scheibenmaterial absorbiert werden.
Um die sich auch im Raum zwischen den UV-Strahlern und Reflektoren ansammelnde Wärme hinreichend abführen zu können, ist auch im unteren Teil des Gehäuses der Bestrahlungseinrichtung eine (nicht dargestellte) aktive Luftkühlung vorgesehen.
Ein wesentliches Merkmal der hier gezeigten Anordnung ist es, dass der drehbare Reflektor 125 nicht nur zur Umlenkung der Strahlung der Strahlungsquellen 113, 115 auf ein Substrat, sondern - in einer anderen Drehstellung - auch zum Fernhalten dieser Strahlung vom Substrat und zum Umlenken auf den Strahlungsabsorber 121 dient, von wo die Wärme schließlich über den Kühlluftkanal 103 abgeführt wird. Zur Erläuterung dieser Funktion wird auf die nachfolgende Beschreibung der Figuren 3 bis 5 verwiesen, die eine modifizierte Ausführungsform zeigen.
Diese Figuren 3 bis 5 zeigen in schematischen Querschnittsdarstellungen zum einen wiederum den Betriebszustand (Fig. 3) und den zu Wartungszwecken teilweise geöffneten Zustand (Fig. 5) dieser modifizierten UV-Bestrahlungseinrichtung 300. Zudem zeigen sie aber (in Fig. 4) einen Abschalt-Zustand, in dem die Strahlungsquellen mit verringerter Leistung betrieben werden, aber nicht vollständig abgeschaltet sind und in dem daher eine Beaufschlagung des Werkstücks mit der verbliebenen Strahlungsleistung verhindert werden soll.
Der grundsätzliche Aufbau der Bestrahlungseinrichtung 300 ähnelt demjenigen der Bestrahlungseinrichtung 100 nach Fig. 1 und 2, so dass allgemeine Hinweise aus der obigen Beschreibung hier nicht wiederholt werden. Im übrigen ist die Bezeichnung wesentlicher Vorrichtungsteile mit Bezugsziffern an diejenige bei der ersten Ausführungsform angepasst.
Während die Grundform und der Aufbau des Gehäuses 301 mit demjenigen bei der ersten Ausführungsform übereinstimmen, ist die untere Begrenzung des Kühlluftkanals 303 nicht plan, sondern konvex, und anstelle eines einstückigen Absorberelementes sind hier zwei Strahlungsabsorber 321 und 322 vorgesehen, die jeweils einen einzelnen Kühlfluidkanal 321a bzw. 322a aufweisen. Auch die Hilfsreflektoren sind hier zweiteilig ausgeführt und umfassen jeweils einen oberen und unteren Hilfsreflektor 317, 318 bzw. 319, 320 in Zuordnung zu den UV-Strahlern 323 und 325. Jeder der Hilfsreflektoren 317 bis 320 hat hier einen einzelnen Kühlfluidkanal 317a bis 320a.
In den Figuren 3 und 4 ist mit Pfeilen beispielartig der Strahlungsverlauf skizziert. Es wird erkennbar, dass in der Betriebsstellung nach Fig. 3 (also bei geöffnetem "Shutter") die Strahlung der Strahlungsquellen 323, 325 durch Ein- bzw. Mehrfachreflexion im wesentlichen zur Unterseite der Bestrahlungseinrichtung und durch die Schutzscheibe hindurchgelenkt wird, während in der in Fig. 4 gezeigten Abschalt-Stellung die Strahlung im wesentlichen zu den Absorberelementen 321, 322 gelenkt und von der Unterseite der Bestrahlungseinrichtung ferngehalten wird. Die in Fig. 5 gezeigte Wartungsposition entspricht im wesentlichen dem Zustand der rechten Gehäuse-Seitenwand der Bestrahlungseinrichtung gemäß der ersten Ausführungsform in Fig. 2. Es ist zu erkennen, dass die Hilfsreflektoren 319, 320 miteinander verbunden sind und gemeinsam nach oben von der zugehörigen Strahlungsquelle 325 weggeklappt werden können. Der von der Strahlungsquelle nach rechts weisende Pfeil symbolisiert einen Strahlungsquellen-Austausch.
Die zweiteilige Ausführung des Strahlungsabsorbers erleichtert bei diesem Ausführungsbeispiel eine integrierte Kühlluftführung innerhalb des gesamten Gehäuses der Bestrahlungseinrichtung, ggf. in Kombination des sogenannten Blasluft- und Saugluft-Prinzips, d.h. dem Bewirken des Luftaustausches durch Luftzufuhr unter Druck bzw. Luftabsaugung. In diesem Sinne wirkt der Abstandsbereich zwischen den Strahlungsabsorbern 321 und 322 als Kühlluft-Verbindungskanal 308. Im übrigen dienen seitliche Luftkanäle 304, 306 zur Durchleitung von Kühlluft an den Seitenwänden des Gehäuses 301 und somit zur zusätzlichen Wärmeabführung von den Hilfsreflektoren und direkt von den Strahlungsquellen.
In Fig. 5 ist nur ein Teil der Komponenten bzw. Bereiche der Bestrahlungseinrichtung 300 mit Bezugsziffern bezeichnet, und es sind zusätzlich zu Fig. 3 und 4 schematisch eine Kontakt-Halterung 316 des Strahlers 315 und im Inneren des drehbaren Reflektors 325 drei Kühlfluidkanäle 326 gezeigt.
Fig. 6A und 6B zeigen in Form von Prinzipskizzen als spezielle Ausgestaltung des weiter oben erläuterten drehbaren Reflektors einen segmentierten drehbaren Reflektor 25 auf einer Drehachse 23. Dieser Reflektor 25 hat drei in Längsrichtung aneinandergereihte Abschnitte 25.1, 25.2 und 25.3 mit gleicher Querschnittsgestalt, von denen das Mittelteil 25.2 getrennt vom vorderen und hinteren Teil 25.1 und 25.3 (die miteinander drehfest verbunden sind) drehbar ist.
Mit dieser Reflektorausführung lässt sich die weiter oben erwähnte "Formatabschaltung" realisieren: Wird für ein breites Werkstück eine Beaufschlagung mit Bearbeitungsstrahlung von der gesamten Länge der jeweiligen (hier nicht dargestellten) Strahlungsquellen gewünscht, werden sämtliche Teile des Reflektors 25 aus der in Fig. 6A skizzierten Abschalt-Stellung in die Betriebsstellung gedreht. Ist jedoch ein Werkstück (etwa ein Bedruckstoff) mit geringerer Breite ("kleinerem Format") zu bestrahlen, wird die drehfeste Verbindung zwischen Reflektorteilen gelöst und - wie in Fig. 6B dargestellt - nur das Mittelteil 25.2 in die Betriebsstellung gedreht. Aus den Randbereichen der Bestrahlungseinrichtung wird also keine Strahlung emittiert, weil das Vorder- und Hinterteil des drehbaren Reflektors 25 nach wie vor in der Abschalt-Stellung sind.
Fig. 7 bis 9 zeigen in an die Figuren 3 bis 5 angelehnter Darstellungsweise - Betriebsstellung, Abschalt-Stellung und Wartungsposition - im Querschnitt als weitere Ausführungsform eine UV-Bestrahlungseinrichtung 700. Auch hier lehnt sich die Bezeichnung mit Bezugsziffern an die Bezeichnung des ersten und zweiten Ausführungsbeispiels an, und es werden nachfolgend schwerpunktmäßig Abweichungen von den vorab beschriebenen Beispielen erläutert.
Zunächst ist festzuhalten, dass beim vorliegenden Ausführungsbeispiel keine Schutz- bzw. Trennscheibe eingezeichnet ist - eine solche ist aber auf der Unterseite der Bestrahlungseinrichtung einfügbar und wird dann durch Metallfedern dort gehalten. Eine weitere wesentliche Abweichung besteht darin, dass der Kühlluftkanal 703 an der Oberseite der Bestrahlungseinrichtung hier nicht über deren gesamte Breite reicht, sondern in das Gehäuseinnere eingebettet ist. Die seitlichen Kühlluftkanäle mit den Bezugsziffern 704 und 706 erstrecken sich also hier bis zur Oberseite der Bestrahlungseinrichtung. Eine weitere wesentliche Abweichung zeigt sich bei der Form des drehbaren Reflektors, die hier eher als V-Form anzusprechen ist. Aus dieser veränderten Form ergibt sich, dass der drehbare Reflektor 725 bei der Umsteuerung zwischen Betriebs- und Abschalt-Stellung um 180° gedreht werden muss, während bei den vorangehenden Ausführungsformen eine Drehung um 60° ausreichte. Dies stellt aber keinen praktisch relevanten Nachteil dar.
Eine hervorzuhebende Abweichung gegenüber den weiter oben beschriebenen Ausführungsformen stellt auch der veränderte Aufbau der Reflektoren aus jeweils einem stranggepressten oder -gegossenen Tragelement und einer eingefügten, anwendungsorientiert optimierten Reflexionsfläche dar. So hat der drehbare zentrale Reflektor 725 ein Tragelement 725.1 und eine auf dieses aufgesteckte, ebenfalls annähernd V-förmige Reflektorfläche 725.2. Ebenso haben die Hilfs-Reflektoren 717, 718, 719 und 720 jeweils ein Tragelement (siehe dazu weiter unten) und eine hierin eingefügte Reflektorfläche 717.2, 718.2, 719.2 bzw. 720.2.
Während die unteren Hilfs-Reflektoren 718 und 720 eigenständige Komponenten mit einem eigenen Tragelement 718.1 bzw. 720.1 sind, sind bei dieser Ausführung die oberen Hilfsreflektoren 717 und 719 im mittleren Bereich der Bestrahlungseinrichtung miteinander durch eine Brücke verbunden, welche zugleich die untere Begrenzung des Kühlluftkanals 703 bildet. Im Unterschied zu den vorbeschriebenen Ausführungsformen ist hier kein separates Strahlungsabsorberelement vorgesehen, sondern es wirken die mittleren Abschnitte der Hilfsreflektoren und die erwähnte (nicht gesondert bezeichnete) Brücke als Strahlungsabsorber. Aus diesem Grunde weisen diese Abschnitte auch keinen Reflektorbelag auf.
Zur Kühlung der Bestrahlungseinrichtung 700 ist anzumerken, dass der zentrale drehbare Reflektor 725 hier einen zentralen Kühlwasserkanal 725a hat und die Flüssigkeits-Innenkühlung der Hilfsreflektoren hierzu analog und wie bei der zweiten Ausführungsform gestaltet ist. Kühlluft kann über die seitlichen Kühlkanäle 704, 706 in das Gehäuse 701 gedrückt werden und streicht dann durch den Spalt zwischen den oberen und unteren Hilfs-Reflektoren und zwischen den UV-Strahlern 713, 715 und dem drehbaren Reflektor 725 wieder nach oben, um durch (nicht dargestellte) Öffnungen schließlich in den großvolumigen zentralen Kühlluftkanal 703 zu gelangen und über diesen schließlich im stark erwärmten Zustand die Bestrahlungseinheit zu verlassen. Ist auch bei diesem Ausführungsbeispiel die optionale Schutzscheibe eingesetzt, ist es sinnvoll, einen Teil des Kühlluftstroms aus den seitlichen Kanälen 704, 706 seitlich von den unteren Hilfs-Reflektoren 718, 720 auf die Innenseite der Schutzscheibe zu leiten, um auch diese zu kühlen.
Wie aus Fig. 9 (wo wieder eine Reihe von Bezugsziffern fortgelassen ist, die für die Erklärung der Funktion nicht erforderlich ist) ersichtlich ist, wird zum Austausch eines der UV-Strahler 713, 715 zunächst die benachbarte Seitenwand des Gehäuses 701 (in Fig. 9 die linke Seitenwand 707) hochgeklappt und anschließend der jeweilige untere Hilfs-Reflektor (in Fig. 9 der linke Hilfs-Reflektor 718) nach unten geschwenkt, so dass die zugehörige Strahlungsquelle hinreichend zugänglich wird.
Die Ausführung der Erfindung ist nicht auf die oben beschriebenen Beispiele und hervorgehobenen Aspekte beschränkt, sondern ebenso in einer Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachgemäßen Handelns liegen. Insbesondere sollen sämtliche technisch sinnvollen Kombinationen von Merkmalen der abhängigen Ansprüche sowie der einzelnen Ausführungsbeispiele als im Schutzbereich der Erfindung liegend angesehen werden.

Claims

Bestrahlungseinrichtung zum technischen Einsatz, insbesondere UV-Vernetzungsvorrichtung einer Druckmaschine, Lackieranlage oder dergleichen, mit: mindestens einer Strahlungsquelle, die eine Bearbeitungsstrahlung aussendet,
mindestens einem der Strahlungsquelle zugeordneten steuerbaren und insbesondere wellenlängenselektiven Reflektor zum wahlweisen Lenken der Bearbeitungsstrahlung auf ein zu bearbeitendes Substrat oder von diesem weg, einer mit dem Reflektor wirkungsmäßig verbundenen Antriebseinrichtung und
einem zumindest die mindestens eine Strahlungsquelle und den mindestens einen Reflektor aufnehmenden Gehäuse,
dadurch gekennzeichnet, dass
mindestens eine erste und zweite Strahlungsquelle vorgesehen sind, zwischen denen der steuerbare Reflektor angeordnet ist und die separat betreibbar sind, und
der Reflektor derart geformt und gehaltert ist, dass er in einer ersten Stellung die Bearbeitungsstrahlung sämtlicher Strahlungsquellen zum Substrat hin und in einer zweiten Stellung die Bearbeitungsstrahlung sämtlicher Strahlungsquellen vom Substrat weg lenkt.
Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Strahlungsquellen, der steuerbare Reflektor und das Gehäuse profilartig langgestreckt ausgebildet sind.
Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
genau zwei Strahlungsquellen gleichen Typs beidseits eines spiegelsymmetrisch ausgeführten steuerbaren Reflektors angeordnet sind.
Bestrahlungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der steuerbare Reflektor zwischen der ersten und zweiten Stellung drehbar ist und die Antriebseinrichtung einen, insbesondere elektromotorischen oder pneumatischen, Drehsteller aufweist.
Bestrahlungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
in dem Winkelbereich um die Strahlungsquellen, der nicht von Reflektorflächen des steuerbaren Reflektors eingenommen ist, je mindestens ein langgestreckter, insbesondere wellenselektiver Hilfsreflektor angeordnet ist, welcher Bearbeitungsstrahlung im wesentlichen zum steuerbaren Reflektor hin lenkt.
Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
in den Raumbereichen oberhalb und unterhalb der ersten bzw. zweiten Strahlungsquelle je ein oberer und unterer Hilfsreflektor vorgesehen ist, die im Querschnitt insbesondere eine ungleichschenklige annähernde U-Form aufweisen.
Bestrahlungseinrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
den Enden jeder Strahlungsquelle ein Endreflektorabschnitt zugeordnet ist.
Bestrahlungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der steuerbare Reflektor und/oder die Hilfsreflektoren und/oder die Endreflektorabschnitte jeweils mindestens einen Kühlmittelkanal zum Hindurchleiten eines Kühlfluids aufweisen.
Bestrahlungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der steuerbare Reflektor und/oder die Hilfsreflektoren und/oder die Endreflektorabschnitte eine gekrümmte Reflektorfläche aufweisen.
Bestrahlungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der steuerbare Reflektor ein Tragelement und mindestens eine in dieses lösbar eingefügte Reflektorfläche aufweist.
Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
der oder jeder Strahlungsquelle ortsfest ein Hilfsreflektor zugeordnet ist, welcher ein Trageelement und mindestens eine in dieser lösbar eingefügte Reflektorfläche aufweist, die Bearbeitungsstrahlung im wesentlichen zum steuerbaren Reflektor hin lenkt.
Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 10 oder 11,
dadurch gekennzeichnet, dass
das oder jedes Tragelement als Strangpress- oder Stranggussprofil ausgebildet ist.
Bestrahlungseinrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 12,
dadurch gekennzeichnet, dass
das oder jedes Tragelement aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung besteht.
Bestrahlungseinrichtung nach einem der Ansprüche 10 bis 13,
dadurch gekennzeichnet, dass
die oder jede Reflektorfläche durch eine Rast- oder Schnappverbindung im Tragelement gehalten ist.
Bestrahlungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der steuerbare Reflektor in Längsrichtung unterteilt ist, wobei mindestens ein erstes und zweites Teil unabhängig voneinander bewegbar sind derart, dass im Betrieb der Vorrichtung wahlweise nur eines hiervon in der ersten, das andere aber in der zweiten Stillung ist.
Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, dass
zwischen dem ersten und zweiten Teil des steuerbaren Reflektors ein bewegungsrichtungsabhängig wirkender Mitnehmer vorgesehen ist, der das zweite Teil nur in einer Bewegungsrichtung mit dem ersten Teil mitnimmt, in einer anderen Bewegungsrichtung aber nicht mitnimmt.
Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 16,
dadurch gekennzeichnet, dass
das erste und zweite Teil auf einer gemeinsamen Achse drehbar sind und der Mitnehmer drehsinn-abhängig wirkt.
Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 15,
dadurch gekennzeichnet, dass
das erste und zweite Teil auf einer gemeinsamen Hohlwelle gelagert und über diese bzw. ein darin aufgenommenes separates Kraftübertragungselement getrennt antreibbar sind.
Bestrahlungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
der oder jeder Strahlungsquelle mindestens ein, insbesondere zugleich ein Gehäuseteil bildender, in eine Wartungsstellung klapp- oder verschiebbarer Hilfsreflektor zugeordnet ist, derart, dass durch Abklappen oder Verschieben des Hilfsreflektors die jeweilige Strahlungsquelle zugänglich wird.
Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Hilfsreflektor so gestaltet und gelagert ist, dass durch das Abklappen oder Verschieben desselben die Strahlungsquelle in zum Auswechseln derselben hinreichendem Maße zugänglich wird.
Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 19,
dadurch gekennzeichnet, dass
der oder jeder Strahlungsquelle zwei jeweils zugleich ein Gehäuseteil bildende, klapp- oder verschiebbare Hilfsreflektoren zugeordnet und diese derart gestaltet und gelagert sind, dass durch das Abklappen derselben die Strahlungsquelle in zum Auswechseln derselben hinreichendem Maße zugänglich wird.
Bestrahlungseinrichtung nach einem der Ansprüche 19 bis 21,
dadurch gekennzeichnet, dass
der oder jeder klapp- bzw. verschiebbare Hilfsreflektor durch eine Rast- bzw. Schnappverbindung an einem ortsfesten Gehäuseteil in Betriebsstellung gehalten ist.
Bestrahlungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
in jener Abstrahlrichtung des steuerbaren Reflektors, in der die Bearbeitungsstrahlung vom Substrat weg gelenkt wird, ein aktiv gekühlter Strahlungsabsorber angeordnet ist.
Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 23,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Strahlungsabsorber einen Kühlfluidkanal aufweist, dessen dem steuerbaren Reflektor zugewandte Oberfläche ein hohes Absorptionsvermögen für die Strahlung der Strahlungsquelle(n) aufweist.
Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 24,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Kühlfluidkanal des Strahlungsabsorbers als Kühlluftkanal ausgeführt und dimensioniert ist.
Bestrahlungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die oder jede Strahlungsquelle durch in das Gehäuse eingeblasene und/oder aus dem Gehäuse abgesaugte Kühlluft zwangsgekühlt ist.
Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 25 und 26,
dadurch gekennzeichnet, dass
der Kühlluftkanal des Strahlungsabsorbers Öffnungen zum Luftaustausch mit dem die Strahlungsquelle(n) umgebenden Raum aufweist.
Bestrahlungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die oder jede Strahlungsquelle ein Mittel- oder Hochdruck-UV-Strahler ist.
Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 28,
dadurch gekennzeichnet, dass
der wellenlängenselektive steuerbare Reflektor und/oder Hilfsreflektor einen hohen Reflexionskoeffizienten im UV-Bereich und einen wesentlich niedrigeren Reflexionskoeffizienten im IR-Bereich hat.
Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 29 und einem der Ansprüche 10 bis 28,
dadurch gekennzeichnet, dass
die der Strahlungsquelle abgewandte und dem Tragelement zuwandte Oberfläche mindestens eines Teiles der Reflektorflächen ein hohes IR-Emissionsvermögen aufweist und/oder in gutem Wärmeleitkontakt mit dem Tragelement steht derart, dass ein wesentlicher Teil auftreffender IR-Strahlungsanteile in das jeweilige Reflektorinnere abgeführt wird.
Bestrahlungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass
die dem Substrat zugewandte Seite durch eine für die Bearbeitungsstrahlung durchlässige, insbesondere wellenlängenselektiv reflektierende und/oder absorbierende Schutzscheibe im wesentlichen verschlossen ist.
Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 31,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Schutzscheibe einen niedrigen Reflexions- und Absorptionskoeffizienten im UV-Bereich und einen wesentlich höheren Reflexions- und/oder Absorptionskoeffizienten im IR-Bereich hat.
Verwendung einer Bestrahlungseinrichtung nach einem der vorangehenden Ansprüche zur Druckfarbentrocknung, insbesondere in einer Rollen- oder Bogenoffsetdruckmaschine.
Verwendung einer Bestrahlungseinrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 32 in einer Lack- oder Farbbeschichtungsanlage.