WO2021069333A1 - Vorrichtung zum bestrahlen eines flächigen substrats - Google Patents

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WO2021069333A1
WO2021069333A1 PCT/EP2020/077731 EP2020077731W WO2021069333A1 WO 2021069333 A1 WO2021069333 A1 WO 2021069333A1 EP 2020077731 W EP2020077731 W EP 2020077731W WO 2021069333 A1 WO2021069333 A1 WO 2021069333A1
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radiation sources
radiation
variable impedance
relay
substrate
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Thorsten Bornefeld
Markus DAHLMANN
René MANKE
Rico Schindler
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Weidmueller Interface GmbH and Co KG
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Weidmueller Interface GmbH and Co KG
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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    • H05B41/00—Circuit arrangements or apparatus for igniting or operating discharge lamps
    • H05B41/14—Circuit arrangements
    • H05B41/36—Controlling
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    • H05B41/14—Circuit arrangements
    • H05B41/24—Circuit arrangements in which the lamp is fed by high frequency AC, or with separate oscillator frequency
    • H05B41/245—Circuit arrangements in which the lamp is fed by high frequency AC, or with separate oscillator frequency for a plurality of lamps

Definitions

  • the invention relates to a device for irradiating a flat substrate with two adjacent and spaced from the substrate angeordne th electrically operated radiation sources.
  • Such devices are used in order to process or modify a substrate or a functional layer arranged on the substrate with the aid of the radiation sources in the context of manufacturing processes.
  • the radiation sources can be, for example, radiant heaters, that is to say infrared radiation sources, which are used to dry the substrate or the functional layer applied.
  • Another area of application are layers that are irradiated with ultraviolet radiation in order to modify them chemically, for example to harden them.
  • an electrical or electronic intensity control of the two radiation sources or at least the possibility of an intensity reduction. Reduction in one of the two radiation sources. If both radiation sources are supplied in parallel from a voltage source, such an intensity setting or reduction can take place by connecting a corresponding power control upstream of at least one of the radiation sources.
  • phase control or group wave control can be used, for example.
  • the disadvantage here - especially when setting a very low intensity of the radiation sources - is a possibly insufficient setting accuracy when using a group wave control or an increased emission of electromagnetic interference radiation when using a phase control.
  • a device according to the invention of the type mentioned at the outset is characterized in that the radiation sources are electrically connected in series, with at least one of the radiation sources being connected in parallel with a variable impedance.
  • the variable impedance comprises a series connection of an impedance and a switching element that can be operated in a clocked manner. The impedance is effectively varied in its impedance value by the switchable switching element that can be operated in a clocked manner.
  • a phase control or a group wave control can preferably be used for this purpose.
  • a pulse width modulation control can be used.
  • a semiconductor switch in particular a triac, a MOSFET (Metal Oxide Semiconductor Field Effect Transistor), a bipolar transistor or an IGBT (Insulating Gate Bipolar Transistor) is preferably used as the switching element.
  • the changeable impedance can comprise an ohmic resistor, a capacitor or an inductance as impedance, as well as interconnections of two or more of these elements. Any arrangement with a variable impedance, via which the power consumption of the radiation source connected in parallel, can be varied, can be suitable.
  • an ohmic resistance is preferred as the impedance.
  • the use of capacitive or inductive elements for the impedance can also be useful. This also applies if the radiation sources are operated with direct voltage, but the variable impedance includes, for example, a PWM control.
  • the device has a relay in order to switch the variable impedance optionally in parallel to one of the radiation sources.
  • the relay can have two changeover contacts, each of which is connected with its center connection to a connection of the variable impedance, and which are connected with their switching connections to one of the end connections of the series connection of the radiation sources and to their center tap.
  • a relay with a changeover contact can also be used, in which case the variable impedance is connected to one connection with a center tap of the series connection of the radiation sources and with its other connection to a center connection of the changeover contact, with the switching connections of the changeover contact each having an end connection of the Series connection of the radiation sources are connected.
  • the relay can switch the changeable impedance of one or the other radiation source in parallel, whereby the radiation source to which the impedance is connected in parallel can be reduced in intensity compared to the other radiation source.
  • the changeable impedance is thus preferably connected in parallel to the more intensive one of the radiation sources in order to be able to lower it to the intensity of the less intensive radiation source.
  • further relays are provided via which the series connection of the radiation sources can be separated and the radiation sources can be connected in parallel.
  • the device can also optionally be used with higher radiation intensities.
  • another switching element is arranged in series with at least one of the two radiation sources, which in turn can be part of a phase control, a group wave control or a pulse width modulation control (PWM) can.
  • the radiation sources are fleizstrahler.
  • the device can then be used, for example, in processes in which a substrate or an applied functional layer is dried and / or chemically or physically connected, preferably in a continuous process.
  • One possible application is the drying of a layer of ink, especially on a non-absorbent substrate.
  • marking printers which are printers that apply an ink print to plastic markers that are used to mark electrical lines or devices.
  • Fig. 1 is a schematic sectional view of a device for irradiating an underlying flat substrate
  • FIG. 2 is a schematic circuit diagram of the device shown in FIG.
  • FIG. 1 shows a sectional view of a device for irradiating a flat substrate 7 with two electrically operated radiation sources 1, 2 arranged next to one another and at a distance from the substrate 7.
  • the substrate 7 is, for example, a plastic substrate which has been printed with a functional layer 8, for example an ink layer.
  • the arrangement of the two radiation sources 1, 2 is provided for the drying of the ink layer on the non-absorbent or slightly absorbent substrate 7.
  • the radiation sources 1, 2 are Fleizstrahler, specifically heating rods, which can be stretched in a direction perpendicular to the plane of the drawing shown, so that their length in this direction exceeds the diameter visible in Fig. 1 several times. It is noted that the use of fleece emitters, that is to say infrared radiation sources, for drying an ink layer as a functional layer 8 is purely exemplary. The arrangement shown can also have other radiation sources 1, 2, for example ultraviolet radiation sources, which are used to chemically modify the functional layer 8 or the substrate 7 itself.
  • the arrangement shown is part of a continuous process in which the substrate 7 with the functional layer 8 travels in a direction perpendicular to the plane of the drawing under the radiation sources 1, 2 arranged next to one another.
  • a flomogeneity of the radiation intensity over the width of the illustrated substrate 7 is first to be achieved by the geometric arrangement of the two radiation sources 1, 2.
  • the radiation sources 1, 2 are each assigned a reflector 3, 4, which also has an influence on a radiation field 5, 6 emitted by the respective radiation source 1, 2 in the direction of the substrate 7.
  • the radiation fields 5, 6 are symbolized in FIG. 1 by their edges.
  • the radiation sources 1, 2 are arranged at a distance from one another and from the substrate 7 such that the radiation fields 5, 6 are superimposed with an intensity that is homogeneous over the width of the substrate 7 as far as possible.
  • the geometric arrangement of the radiation sources 1, 2 is selected in particular so that in a central area of the substrate, the radiation intensity of both radiation sources 1, 2 is exposed, the beam Treatment intensity is homogeneous and equal to the radiation intensity in other areas of the substrate 7.
  • the homogeneity can also be influenced by varying the electrical power that the radiation sources 1, 2 absorb.
  • the device according to the application of which an exemplary embodiment is shown in more detail in the circuit diagram of FIG. 2, is used to compensate for already existing differences in intensity and / or to compensate for different aging processes of the radiation sources 1, 2 by varying the electrical power.
  • the radiation sources 1, 2, in the example of FIG. 1, the (resistance) heating radiators are fed with mains voltage 9 for power supply.
  • the third branch includes a variable resistor 10 as a variable impedance.
  • the variable resistor 10 is formed by a series connection of an ohmic resistor 11 and a switching element 12 that can be switched in a clocked manner.
  • the changeable impedance can optionally also have a capacitive and / or inductive element such as a capacitor or a coil in addition to the ohmic resistor 11.
  • the ohmic resistor 11 is only temporarily active in the current path, so that its effective resistance depends on a The ratio of a switch-on time to a switch-off time of the switching element 12 is. This ratio is also called the duty cycle.
  • a control circuit for controlling the switching element 12 (and further controllable components described below) is not illustrated.
  • a control input of controllable components is symbolized by two control connections that end in connection points, one of which represents, for example, a ground connection (shown in the figure by a triangular arrow) and one represents a connection point to the control circuit (shown in the figure by a hexagon) .
  • the two branches in which the radiation sources 1, 2 are arranged are connected in series.
  • a further Wegor gan 14, 15 is arranged, which can also be operated clocked controlled. If both radiation sources 1, 2 are operated in a series circuit, their intensity cannot be set independently of one another, since any clocking of one of the two further switching elements 14, 15 affects both radiation sources 1, 2. In order to vary an intensity of the overall arrangement of the radiation sources 1, 2 in the series circuit, it is therefore sufficient to leave one of the further switching elements 14, 15 permanently switched on and to operate the other of the switching elements in a clocked manner.
  • variable resistor 10 In order to be able to vary the intensity of the radiation sources 1, 2 with one another, the variable resistor 10 is connected in parallel to one of the radiation sources 1, 2 or in parallel to the series connection of the radiation source 1, 2 and the corresponding further switching element 14, 15. If the variable resistor 10 is operated with a finite effective resistance, ie the switching element 12 is switched on at least temporarily, it receives a partial current in the parallel connection to one of the radiation sources 1, 2 that is no longer available to this radiation source 1, 2 but still flows through the other of the radiation sources 1, 2.
  • variable resistor 10 To connect the variable resistor 10 in parallel to one of the branches with the radiation sources 1, 2, a relay 13 with two changeover contacts is provided, via which the variable resistor 10 can be switched in parallel to either one or the other branch with the radiation sources 1, 2.
  • the variable resistor 10 is connected in parallel to the branch with the radiation source 1. Accordingly, when the variable resistor 10 is operated with an effek tive finite resistance, the intensity of the radiation source 1 is reduced and the intensity of the radiation source 2 is increased.
  • the relay 13 is operated in the other switch position, so that the variable resistor 10 is then switched in parallel to the branch of the radiation source 2 is.
  • the device has a further relay 16 with which the series connection of the radiation sources 1, 2 can be canceled and the radiation sources 1, 2 can instead be connected in parallel.
  • the further relay 16 has two changeover contacts for this purpose.
  • two individual relays can be used instead, one of which requires a changeover contact and the other only requires a simple switch contact.

Landscapes

  • Semiconductor Memories (AREA)
  • Control Of Resistance Heating (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bestrahlen eines flächigen Substrats (7) mit zwei nebeneinander und beabstandet von dem Substrat (7) angeordneten elektrisch betriebenen Strahlungsquellen (1, 2), wobei die Strahlungsquellen (1, 2) elektrisch in Reihe geschaltet sind, und wobei mindestens einer der Strahlungsquellen (1, 2) eine veränderbare Impedanz parallel geschaltet ist.

Description

Vorrichtung zum Bestrahlen eines flächigen Substrats
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Bestrahlen eines flächigen Sub strats mit zwei nebeneinander und beabstandet von dem Substrat angeordne ten elektrisch betriebenen Strahlungsquellen.
Derartige Vorrichtungen werden eingesetzt, um ein Substrat bzw. eine auf dem Substrat angeordnete Funktionsschicht mit Hilfe der Strahlungsquellen im Rahmen von Herstellungsprozessen zu bearbeiten oder zu modifizieren. Die Strahlungsquellen können beispielsweise Heizstrahler, also Infrarot- Strahlungsquellen, sein, die eingesetzt werden um das Substrat oder die auf gebrachte Funktionsschicht zu trocknen. Ein anderes Einsatzgebiet sind Schichten, die mit Ultraviolett-Strahlung bestrahlt werden, um sie chemisch zu modifizieren, beispielsweise auszuhärten.
Dabei ist es häufig wichtig, dass über die möglichst gesamte Oberfläche des Substrats eine gleichmäßige Strahlungsintensität erzielt wird. Zwei oder mehr Strahlungsquelle werden dann eingesetzt, wenn die Substratbreite zu groß ist, um mit einer Strahlungsquelle allein das Substrat ausreichend homogen zu be strahlen zu können.
Wenn zwei Strahlungsquellen nebeneinander bei einem stationären Substrat oder nebeneinander in Hinblick auf eine Durchlaufrichtung eines bewegten Substrats in einem kontinuierlichen Prozess eingesetzt werden, ist zum Errei chen einer homogenen Strahlungsintensität zum einen die Positionierung der Strahlungsquellen in Hinblick auf ihren Abstand untereinander und vom Sub strat unter Berücksichtigung von abbildenden Elementen wie Reflektoren und/oder Linsen zu optimieren. Herstellungstoleranzen, insbesondere bei der Drahtstärke und/oder Länge eine Wendel der Strahlungsquellen können jedoch auch bei theoretisch optimal positionierten Strahlungsquellen zu einer nicht homogenen Bestrahlung des Substrats führen. Zudem ist auch noch zu be rücksichtigen, dass die Strahlungsquellen im Laufe der Zeit unterschiedlich al tern können, so dass trotz anfänglich optimaler Anordnungsgeometrie der Strahlungsquellen ein Ausgleich der Strahlungsintensität der beiden Strah lungsquellen untereinander notwendig sein kann.
Dazu bietet sich eine elektrische oder elektronische Intensitätsregelung der beiden Strahlungsquellen, bzw. zumindest die Möglichkeit einer Intensitätsab- Senkung bei einer der beiden Strahlungsquellen, an. Werden beide Strahlungs quellen parallel geschaltet von einer Spannungsquelle versorgt, kann eine sol che Intensitätseinstellung oder -absenkung durch Vorschalten einer entspre chenden Leistungssteuerung vor zumindest eine der Strahlungsquellen erfol gen. Bei Einsatz einer Wechselspannungsquelle können beispielsweise eine Phasenanschnittsteuerung oder eine Gruppenwellensteuerung verwendet wer den.
Nachteilig ist dabei - insbesondere beim Einstellen einer sehr kleinen Intensität der Strahlungsquellen - eine möglicherweise zu geringe Einstellgenauigkeit bei Verwendung einer Gruppenwellensteuerung oder eine erhöhte Abgabe von elektromagnetischer Störstrahlung bei Verwendung einer Phasenanschnitt steuerung.
Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art zu beschreiben, bei der die beiden Strahlungsquellen auch mit geringerer Intensität betrieben werden können und ihre Intensität rela tiv zueinander eingestellt werden kann, ohne dass ein Übermaß an elektro magnetischer Störstrahlung entsteht.
Diese Aufgabe wird durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des unabhängi gen Anspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen und Weiterbildungen sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben.
Eine erfindungsgemäße Vorrichtung der eingangs genannten Art zeichnet sich dadurch aus, dass die Strahlungsquellen elektrisch in Reihe geschaltet sind, wobei mindestens einer der Strahlungsquellen eine veränderbare Impedanz parallel geschaltet ist.
Durch die elektrische Reihenschaltung werden die Strahlungsquellen prinzipiell gegenüber einer Parallelschaltung bei gleicher Versorgungsspannung mit ge ringerer Intensität betrieben. Ein Vorschalten einer Leistungssteuerung ist je doch bei in Serie geschalteten Strahlungsquellen nicht möglich, da ein vorge schaltetes Leistungssteuerungsgerät sich gleichermaßen auf beide Strahlungs quellen auswirken würde. Durch die erfindungsgemäß einer Strahlungsquelle parallel geschalteten veränderbaren Impedanz kann jedoch eine Leistungsvari ation der Strahlungsquellen untereinander erfolgen. In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung umfasst die veränderbare Impedanz eine Reihenschaltung einer Impedanz und eines getaktet betreibba ren Schaltorgans. Die Impedanz wird durch das vorschaltbare getaktet betreib bare Schaltorgan effektiv in ihrem Impedanzwert variiert.
Werden die Strahlungsquellen an einer Wechselspannungsquelle betrieben, kann dazu bevorzugt eine Phasenanschnittsteuerung oder eine Gruppenwel lensteuerung eingesetzt werden. Beim Betreiben der Strahlungsquellen mit ei ner Gleichspannungsquelle kann eine Pulsweiten-Modulationssteuerung (PWM) eingesetzt werden. Entsprechend wird als Schaltorgan bevorzugt ein Halbleiterschalter, insbesondere ein Triac, ein MOSFET (Metal Oxide Semi- conductor Field Effekt Transistor), ein Bipolartransistor oder ein IGBT (Insula- ting Gate Bipolar Transistor) eingesetzt werden. Anders als beim Betreiben der Strahlungsquellen über zum Beispiel einer Phasenanschnittsteuerung führt das Betreiben der Impedanz über eine Phasenanschnittsteuerung nicht zu einer Abgabe übermäßiger Störstrahlung, da Zuleitungen zur Impedanz kurz und die Impedanz selbst geometrisch klein gehalten werden und damit gut abgeschirmt werden können, was bei den Strahlungsquellen selbst nicht so einfach möglich ist.
Die veränderbare Impedanz kann als Impedanz einen ohmschen Widerstand, einen Kondensator oder eine Induktivität, sowie Verschaltungen von zwei oder mehreren dieser Elemente umfassen. Dabei kann jede Anordnung mit einer veränderbaren Impedanz, über die eine Leistungsaufnahme der parallel ge schalteten Strahlungsquelle variiert werden kann, geeignet sein. Bei einem Be treiben der Strahlungsquellen mit einer Gleichspannungsquelle ist ein ohm scher Widerstand als Impedanz bevorzugt. Insbesondere bei einem Betreiben der Strahlungsquellen mit einer Wechselspannungsquelle kann auch ein Ein satz kapazitiver oder induktiver Elemente bei der Impedanz sinnvoll sein. Die ses gilt auch, wenn die Strahlungsquellen zwar mit Gleichspannung betrieben werden, die veränderbare Impedanz jedoch z.B. eine PWM-Steuerung umfasst.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung weist diese ein Relais auf, um die veränderbare Impedanz wahlweise parallel zu einer der bei den Strahlungsquellen zu schalten. Dabei kann in einer Ausgestaltung das Re lais zwei Umschaltkontakte aufweisen, die jeweils mit ihrem Mittelanschluss mit je einem Anschluss der veränderbaren Impedanz verbunden sind, und die mit ihren Schaltanschlüssen jeweils mit einem der Endanschlüsse der Reihen schaltung der Strahlungsquellen und mit deren Mittelabgriff verbunden sind. AI- ternativ kann auch ein Relais mit einem Umschaltkontakt eingesetzt werden, wobei in dem Fall die veränderbare Impedanz mit einem Anschluss mit einem Mittelabgriff der Reihenschaltung der Strahlungsquellen verbunden ist und mit ihrem anderen Anschluss mit einem Mittelanschluss des Umschaltkontakts, wobei Schaltanschlüsse des Umschaltkontakts mit jeweils einem Endanschluss der Reihenschaltung der Strahlungsquellen verbunden sind.
Bei beiden genannten Ausgestaltungen kann durch das Relais die veränderba re Impedanz der einen oder andere Strahlungsquelle parallel geschaltet wer den, wobei die Strahlungsquelle, zu der die Impedanz parallel geschaltet ist, in ihrer Intensität gegenüber der anderen Strahlungsquelle abgesenkt werden kann. Die veränderbare Impedanz wird somit bevorzugt der intensiveren der Strahlungsquellen parallel geschaltet, um diese auf die Intensität der weniger intensiven Strahlungsquelle absenken zu können.
Gemäß einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung sind weitere Relais vorgesehen, über die die Reihenschaltung der Strahlungsquellen aufge trennt werden kann und die Strahlungsquellen parallel geschaltet werden kön nen. Auf diese Weise kann die Vorrichtung auch wahlweise mit höheren Strah lungsintensitäten genutzt werden. Um auch in dem Fall einen Intensitätsaus gleich zwischen den Strahlungsquellen vornehmen zu können, ist in Reihe zu zumindest einer der beiden Strahlungsquellen ein weiteres getaktet betreibba res Schaltorgan angeordnet, das wiederum Teil einer Phasenanschnittsteue rung, einer Gruppenwellensteuerung oder einer Pulsweiten- Modulationssteuerung (PWM) sein kann.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Vorrichtung sind die Strah lungsquellen Fleizstrahler. Die Vorrichtung kann dann beispielsweise Verwen dung finden in Prozessen, in denen ein Substrat oder eine aufgelegte Funkti onsschicht bevorzugt in einem Durchlaufverfahren getrocknet und/oder che misch oder physikalisch verbunden werden. Ein möglicher Anwendungsfall ist die Trocknung einer Tintenschicht, insbesondere auf nicht-saugendem Unter grund. Ein solcher Anwendungsfall ist beispielsweise bei sogenannten Markie rungsdruckern gegeben, das sind Drucker, die einen Tinten-Aufdruck auf Kunststoffmarkierer aufbringen, die zur Markierung von elektrischen Leitungen oder Geräten eingesetzt werden.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von einem Ausführungsbeispiel mit Hil fe von Figuren näher erläutert. Die Figuren zeigen: Fig. 1 eine schematische Schnittansicht einer Vorrichtung zum Bestrah len eines unterliegenden flächigen Substrats; und
Fig. 2 ein schematisches Schaltbild der in Fig. 1 gezeigten Vorrichtung.
Fig. 1 zeigt eine Schnittansicht einer Vorrichtung zum Bestrahlen eines flächi gen Substrats 7 mit zwei nebeneinander und beabstandet von dem Substrat 7 angeordneten elektrisch betrieben Strahlungsquellen 1, 2.
Das Substrat 7 ist beispielsweise ein Kunststoffsubstrat, das mit einer Funkti onsschicht 8, beispielsweise einer Tintenschicht bedruckt wurde. Zum Trock nen der Tintenschicht auf dem nicht oder wenig saugenden Substrat 7 ist die Anordnung der beiden Strahlungsquellen 1 , 2 vorgesehen.
Bei den Strahlungsquellen 1 , 2 handelt es sich um Fleizstrahler, konkret Heiz stäbe, die in einer Richtung senkrecht zur dargestellten Zeichnungsebene aus gedehnt sein können, so dass ihre Länge in dieser Richtung den in Fig. 1 sicht baren Durchmesser um ein Mehrfaches übersteigt. Es wird angemerkt, dass die Verwendung von Fleizstrahlern, also Infrarotstrahlungsquellen, zur Trock nung einer Tintenschicht als Funktionsschicht 8 rein beispielhaft ist. Die darge stellte Anordnung kann auch andere Strahlungsquellen 1 , 2, beispielsweise Ult raviolett-Strahlungsquellen, aufweisen, die einer chemischen Modifikation der Funktionsschicht 8 oder auch des Substrats 7 selbst dienen.
Die gezeigte Anordnung ist Teil eines kontinuierlichen Prozesses, bei dem das Substrat 7 mit der Funktionsschicht 8 in einer Richtung senkrecht zur Zeichen ebene unter den nebeneinander angeordneten Strahlungsquellen 1, 2 durch fährt. Bei dieser Anordnung ist eine Flomogenität der Strahlungsintensität über die Breite des dargestellten Substrats 7 zunächst durch die geometrische An ordnung der beiden Strahlungsquellen 1 , 2 zu erreichen. Den Strahlungsquel len 1 , 2 ist jeweils ein Reflektor 3, 4 zugeordnet, der ebenfalls einen Einfluss auf ein von der jeweiligen Strahlungsquelle 1 , 2 in Richtung des Substrats 7 abgestrahlten Strahlungsfelds 5, 6 hat. Die Strahlungsfelder 5, 6 sind in der Fig. 1 durch ihre Ränder symbolisiert. Die Strahlungsquellen 1 , 2 werden so vonei nander und zum Substrat 7 beabstandet angeordnet, dass sich die Strahlungs felder 5, 6 möglichst mit einer über die Breite des Substrats 7 homogenen In tensität überlagern. Die geometrische Anordnung der Strahlungsquellen 1, 2 ist dabei insbesondere so gewählt, dass in einem mittleren Bereich des Substrats, der Strahlungsintensität beider Strahlungsquellen 1 , 2 ausgesetzt ist, die Strah- lungsintensität homogen und gleich der Strahlungsintensität in anderen Berei chen des Substrats 7 ist.
Weiter kann die Homogenität auch durch eine Variation der elektrischen Leis tung, die die Strahlungsquellen 1 , 2 aufnehmen, beeinflusst werden. Zum Aus gleich von bereits bestehenden Intensitätsunterschieden und/oder zum Aus gleich von unterschiedlichen Alterungsprozessen der Strahlungsquellen 1 , 2 durch eine Variation der elektrischen Leistung dient die anmeldungsgemäße Vorrichtung, von der ein Ausführungsbeispiel im Schaltplan der Fig. 2 näher dargestellt ist.
Die Strahlungsquellen 1 , 2, im Beispiel der Fig. 1 also die (Widerstands-) Heiz strahler werden zur Stromversorgung mit Netzspannung 9 gespeist. In der dar gestellten Schaltung sind drei Stromzweige vorhanden, von denen zwei jeweils eine der Strahlungsquellen 1 , 2 umfasst. Der dritte Stromzweig umfasst einen veränderbaren Widerstand 10 als veränderbare Impedanz. Der veränderbare Widerstand 10 ist durch eine Serienschaltung eines ohmschen Widerstands 11 und eines getaktet schaltbaren Schaltorgans 12 gebildet. Es wird angemerkt, dass die veränderbare Impedanz ggf. zusätzlich zu dem ohmschen Widerstand 11 auch ein kapazitives und/oder induktives Element wie einen Kondensator bzw. eine Spule aufweisen kann.
Durch unterschiedliche Taktung des Schaltorgans 12, entweder im Rahmen ei ner Phasenanschnittsteuerung oder einer Gruppenwellensteuerung oder auch - bei Versorgung der Vorrichtung durch Gleichspannung - durch eine pulsweiten- Modulationssteuerung wird der ohmsche Widerstand 11 nur zeitweise im Strompfad aktiv, so dass sein effektiver Widerstand abhängig von einem Ver hältnis einer Einschaltzeit zu einer Ausschaltzeit des Schaltorgans 12 ist. Die ses Verhältnis wird auch Tastverhältnis genannt. In dem Prinzipschaltbild der Fig. 2 ist eine Steuerschaltung zur Ansteuerung des Schaltorgans 12 (und wei terer nachfolgend beschriebener ansteuerbarer Komponenten) nicht darge stellt. Ein Steuereingang ansteuerbarer Komponenten ist jeweils durch zwei Steueranschlüsse symbolisiert, die in Anschlusspunkten enden, von denen ei ner z.B. einen Masseanschluss darstellt (in der Figur durch einen dreieckigen Pfeil wiedergegeben) und einer einen Verbindungspunkt zur Steuerschaltung darstellt (in der Figur durch ein Sechseck wiedergegeben).
In einer Grundstellung der Vorrichtung sind die beiden Zweige, in denen die Strahlungsquellen 1 , 2 angeordnet sind, serienverschaltet. In jedem der Zweige mit den Strahlungsquellen 1 , 2 ist ein weiteres Schaltor gan 14, 15 angeordnet, das ebenfalls angesteuert getaktet betrieben werden kann. Wenn beide Strahlungsquellen 1 , 2 in einer Serienschaltung betrieben werden, kann ihre Intensität jedoch nicht unabhängig voneinander eingestellt werden, da jegliche Taktung eines der beiden weiteren Schaltorgane 14, 15 beide Strahlungsquellen 1 , 2 betrifft. Um eine Intensität der Gesamtanordnung der Strahlungsquellen 1 , 2 in der Serienschaltung zu variieren, ist es somit aus reichend, eines der weiteren Schaltorgane 14, 15 dauerhaft eingeschaltet zu lassen und das andere der Schaltorgane getaktet zu betreiben.
Um in dem Fall die Intensität der Strahlungsquellen 1 , 2 untereinander variieren zu können, wird der veränderbare Widerstand 10 parallel zu einer der Strah lungsquellen 1 , 2 bzw. parallel zur Reihenschaltung der Strahlungsquelle 1 , 2 und dem entsprechenden weiteren Schaltorgan 14, 15 geschaltet. Wird der veränderbare Widerstand 10 mit einem endlichen effektiven Widerstand betrie ben, d.h. dass das Schaltorgan 12 zumindest zeitweise eingeschaltet ist, nimmt es in der Parallelschaltung zu einer der Strahlungsquellen 1 , 2 einen Teilstrom auf, der dieser Strahlungsquelle 1 , 2 nicht mehr zur Verfügung steht aber noch durch die andere der Strahlungsquellen 1 , 2 fließt.
Zur Parallelschaltung des veränderbaren Widerstands 10 zu einem der Zweige mit den Strahlungsquellen 1 , 2 ist ein Relais 13 mit zwei Umschaltkontakten vorgesehen, über die der veränderbare Widerstand 10 entweder dem einen oder dem anderen Zweig mit den Strahlungsquellen 1 , 2 parallel geschaltet werden kann. Bei dem in Fig. 2 dargestellten Beispiel ist der veränderbare Wi derstand 10 parallel zum Zweig mit der Strahlungsquelle 1 geschaltet. Entspre chend wird beim Betreiben des veränderbaren Widerstands 10 mit einem effek tiven endlichen Widerstand die Intensität der Strahlungsquelle 1 abgemindert und die Intensität der Strahlungsquelle 2 angehoben.
Wenn ein Ausgleich benötigt wird, bei dem umgekehrt die Strahlungsintensität der Strahlungsquelle 1 angehoben werden muss und die der Strahlungsquelle 2 abgesenkt werden muss, wird das Relais 13 in der anderen Schalterstellung betrieben, so dass der veränderbare Widerstand 10 dann parallel zum Zweig der Strahlungsquelle 2 geschaltet ist.
Die Vorrichtung weist ein weiteres Relais 16 auf, mit dem die Reihenschaltung der Strahlungsquellen 1 , 2 aufgehoben werden kann und die Strahlungsquellen 1 , 2 stattdessen parallel schaltet werden können. Im dargestellten Beispiel weist das weitere Relais 16 zu diesem Zweck zwei Umschaltkontakte auf. In al ternativen Ausgestaltungen können stattdessen auch zwei einzelne Relais ein gesetzt werden, von denen eines einen Umschaltkontakt und das andere nur einen einfachen Schaltkontakt benötigt.
In diesem Betriebsmodus werden höhere Intensitäten der Strahlungsquellen 1 , 2 erreicht, wobei der veränderbare Widerstand 10 nicht benötigt wird und durch Nichtbetätigen des Schaltorgans 12 stromfrei geschaltet wird. Eine Intensitäts absenkung beider Strahlungsquellen 1, 2 bzw. ein Intensitätsausgleich 1 , 2 kann durch entsprechende Ansteuerung der weiteren Schaltorgane 14, 15 in diesem Betriebsmodus erreicht werden.
Bezugszeichen
1 , 2 Strahlungsquelle
3, 4 Reflektor 5, 6 Strahlungsfeld
7 Substrat
8 Funktionsschicht
10 veränderbarer Widerstand
11 ohmscher Widerstand
12 Schaltorgan
13 Relais
14, 15 weiteres Schaltorgan
16 weiteres Relais

Claims

Ansprüche
1. Vorrichtung zum Bestrahlen eines flächigen Substrats (7) mit zwei neben einander und beabstandet von dem Substrat (7) angeordneten elektrisch betriebenen Strahlungsquellen (1 , 2), dadurch gekennzeichnet, dass die Strahlungsquellen (1 , 2) elektrisch in Reihe geschaltet sind, wobei mindes tens einer der Strahlungsquellen (1 , 2) eine veränderbare Impedanz paral lel geschaltet ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , bei der die veränderbare Impedanz eine Reihenschaltung einer Impedanz und eines getaktet betreibbaren Schalt organs (12) umfasst.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, bei der das Schaltorgan (12) Teil einer Pha senanschnittsteuerung, einer Gruppenwellensteuerung oder einer Pulswei- ten-Modulationssteuerung ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, bei der das Schaltorgan (12) ein Halbleiter schalter ist, insbesondere ein Triac, ein MOSFET, ein Bipolartransistor oder ein IGBT.
5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die veränderbare Impedanz ein veränderbarer Widerstand (10) ist, der einen ohmschen Wi derstand (11) umfasst.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, bei der die veränderbare Impedanz einen Kondensator und/oder eine Induktivität umfasst.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, aufweisend ein Relais (13), um die veränderbare Impedanz wahlweise parallel zu einer der beiden Strahlungsquellen (1 , 2) zu schalten.
8. Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der das Relais (13) zwei Umschaltkon takte aufweist, die jeweils mit ihrem Mittelanschluss mit je einem An schluss der veränderbaren Impedanz verbunden sind, und die mit ihren Schaltanschlüssen jeweils mit einem der Endanschlüsse der Reihenschal tung der Strahlungsquellen (1 , 2) und mit deren Mittelabgriff verbunden sind.
9. Vorrichtung nach Anspruch 7, bei der bei der das Relais (13) einen Um schaltkontaktsatz aufweist, wobei die veränderbare Impedanz mit einem Anschluss mit einem Mittelabgriff der Reihenschaltung der Strahlungsquel len (1 , 2) verbunden ist und mit seinem anderen Anschluss mit einem Mit- telanschluss des Umschaltkontakts des Relais (13), wobei Schaltan schlüsse des Umschaltkontakts mit jeweils einem Endanschluss der Rei henschaltung der Strahlungsquellen (1 , 2) verbunden sind.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, bei der mindestens ein weiteres Relais (16) vorgesehen ist, über das die Reihenschaltung der
Strahlungsquellen (1 , 2) aufgetrennt werden kann und die Strahlungsquel len (1 , 2) parallel geschaltet werden können.
11 . Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, bei der in Reihe zu zu mindest einer der beiden Strahlungsquellen (1 , 2) ein weiteres getaktet be treibbares Schaltorgan (14, 15) angeordnet.
12. Vorrichtung nach Anspruch 11 , bei der das weitere Schaltorgan (14, 15) Teil einer Phasenanschnittsteuerung, einer Gruppenwellensteuerung oder einer Pulsweiten-Modulationssteuerung ist.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100259185A1 (en) * 2009-04-11 2010-10-14 Innosys, Inc. Thyristor Starting Circuit
KR20100120786A (ko) * 2009-05-07 2010-11-17 엘지이노텍 주식회사 Ｌｅｄ 구동회로
US20110198925A1 (en) * 2010-02-16 2011-08-18 Tai-Her Yang Current regulator drive circuit shunting current by voltage-dividing load
EP2475225A1 (de) * 2011-01-05 2012-07-11 Panasonic Electric Works Co., Ltd Beleuchtungsvorrichtung mit lichtemittierendem Halbleiterelement und Beleuchtungsbefestigung damit

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
TWI518736B (zh) * 2010-03-31 2016-01-21 Ａｔｓ自動模具系統股份有限公司 光產生系統及其方法
JP2012123330A (ja) * 2010-12-10 2012-06-28 Canon Inc 画像形成装置
DE102011009672A1 (de) * 2011-01-28 2012-08-02 Webasto Ag Elektrische Heizung, Fahrzeug mit elektrischer Heizung sowie Verfahren zum Steuern einer elektrischen Heizung

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20100259185A1 (en) * 2009-04-11 2010-10-14 Innosys, Inc. Thyristor Starting Circuit
KR20100120786A (ko) * 2009-05-07 2010-11-17 엘지이노텍 주식회사 Ｌｅｄ 구동회로
US20110198925A1 (en) * 2010-02-16 2011-08-18 Tai-Her Yang Current regulator drive circuit shunting current by voltage-dividing load
EP2475225A1 (de) * 2011-01-05 2012-07-11 Panasonic Electric Works Co., Ltd Beleuchtungsvorrichtung mit lichtemittierendem Halbleiterelement und Beleuchtungsbefestigung damit

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