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Dokumentenidentifikation DE102006021716A1 15.11.2007
Titel UV-Bestrahlungseinrichtung
Anmelder KOENIG & BAUER Aktiengesellschaft, 97080 Würzburg, DE
Erfinder Wetzig, Johannes, 04519 Rackwitz, DE
DE-Anmeldedatum 10.05.2006
DE-Aktenzeichen 102006021716
Offenlegungstag 15.11.2007
Veröffentlichungstag im Patentblatt 15.11.2007
IPC-Hauptklasse G21K 5/04(2006.01)A, F, I, 20060510, B, H, DE
IPC-Nebenklasse B05D 3/06(2006.01)A, L, I, 20060510, B, H, DE   B41F 23/04(2006.01)A, L, I, 20060510, B, H, DE   F26B 13/10(2006.01)A, L, I, 20060510, B, H, DE   
Zusammenfassung Die Erfindung betrifft eine UV-Bestrahlungseinrichtung zur Trocknung von Lack- und Druckfarben.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine UV-Bestrahlungseinrichtung zu schaffen, die einen gegenüber dem Stand der Technik vereinfachten, robusten Aufbau aufweist.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass die Einrichtung zur Abschirmung als ein um seine Längsachse drehbar gelagerter globaler Hüllkörper (3) ausgeführt ist, welcher die UV-Strahlungsquelle (1) und den Reflektor (2) umschließt und mit einer Durchlassöffnung (4) für UV-Strahlung versehen ist.

Beschreibung[de]

Die Erfindung betrifft eine UV-Bestrahlungseinrichtung zur Trocknung von Lack- und Druckfarben.

Zum Trocknen von bedruckten Bogen in einer Offsetdruckmaschine wird zunehmend die UV-Trocknung angewendet.

Ein Nachteil der UV-Strahlungsquellen besteht darin, dass eine erhebliche Verlustwärme erzeugt wird. Strahlungsquelle, Reflektor und Gehäuse werden sehr heiß und müssen gekühlt werden.

Auch die Wärmebelastung des Bedruckstoffes ist erheblich. Um zu vermeiden, dass ein Bogen z.B. bei einem Papierstau überhitzt wird, werden UV-Trockner mit Sicherheitseinrichtungen ausgestattet. Diese unterbrechen den Strahlengang ohne den UV-Strahler ausschalten zu müssen. Der Weiterbetrieb der Strahler ist z.B. im stand-by-Betrieb möglich.

Zur Abschirmung des zu bestrahlenden Objektes vor UV-Strahlung sind verschiedene Mechanismen vorgeschlagen worden.

Eine bekannte UV-Bestrahlungseinrichtung (DE 3801283), bei dem eine Strahlungsquelle innerhalb eines Gehäuses angeordnet ist und durch eine Öffnung desselben ihre Strahlung abgibt, weist mechanische Klappen auf, mit denen die Öffnung des Gehäuses verschlossen werden kann. Eine andere Variante schlägt den Einsatz von Jalousien vor. Nachteilig an diesen Lösungen ist, dass die erforderliche Kühlung der Klappen oder Jalousien schwierig ist. Unvermeidbare Wärmespannungen führen zu Beschädigungen der Beschichtungen des Reflektors. Weiterhin führen unerwünschte örtliche Erwärmungen auch von Druckmaschinenteilen zur Beeinträchtigung der Funktionsfähigkeit der passgenauen Lagerstellen. Durch Wärmedehnungen bestimmter mechanischer Teile können Passerfehler im Druckbild entstehen.

Darüber hinaus sind Abschirmungen, die seitlich aus der Anordnung herausgeschwenkt werden, sehr platzaufwendig und wirken sich ungünstig auf die Strahlungsverhältnisse aus (Strahlungsverluste, verstärkte Ozonbildung).

Um Jalousien und Klappen überflüssig zu machen, sind bereits Vorschläge unterbreitet worden, den Reflektor selber zur Abschirmung zu nutzen.

In DE 3902643 ist ein schwenkbar zur Achse der UV-Strahlungsquelle ausgebildeter Reflektor beschrieben. Dieser kann durch dessen Drehung in seiner Gesamtheit aus seiner Arbeitsposition in eine Warteposition geschwenkt werden, in der er die Strahlung vom zu bestrahlenden Objekt ablenkt. Nachteilig hierbei ist, dass zwischen Reflektorenden und Bestrahlungsgut ein sehr großer Abstand notwendig ist, um eine Reflektordrehung um 180° zu ermöglichen.

Aus DE 2235047 und DE 3526082 ist bereits bekannt, den Reflektor zweiteilig auszubilden, wobei die beiden symmetrischen Hälften des Reflektors in einem Gehäuse schwenkbar gelagert sind. Im Bedarfsfall werden die Hälften gegeneinander geklappt und verschließen so die Strahlungseinrichtung. Nachteilig an dieser Lösung ist, dass eine spaltdichte Abschirmung der Strahlungsquelle nur sehr schwierig zu erreichen ist. Dies ist dadurch bedingt, dass die Reflektoren aus hochempfindlichen Materialien bestehen und damit nicht bündig aufeinander geklappt werden können. Ungenügende spaltdichte Abschirmung führen zu partiellen Verbrennungen des zu bestrahlenden Objektes.

Das macht zusätzliche Abdeckungen erforderlich, die das Reflexionsverhalten im geöffneten Zustand negativ beeinflussen. Der Hauptnachteil besteht aber darin, dass der Antrieb und die Lagerung der klappbaren Reflektoren sich innerhalb der Strahlungseinrichtung befinden und für die Kühlung der Strahlungseinrichtung technisch anspruchsvolle Dreheinführungen in der Lagerung des Reflektors erforderlich sind.

Die Strahlungseinrichtung ist somit konstruktiv aufwändig und dementsprechend kostspielig. Die mechanisch bewegten Teile sind durch die große thermische Belastung störanfällig.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine UV-Bestrahlungseinrichtung zu schaffen, die einen gegenüber dem Stand der Technik vereinfachten, robusten Aufbau aufweist.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe durch eine UV-Bestrahlungseinrichtung mit den Merkmalen des 1. Anspruchs gelöst. Weiterbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.

Die UV-Bestrahlungseinrichtung ist einfach im Aufbau und kann mit geringem Aufwand hergestellt werden.

Der Hüllkörper ist vorteilhaft am Druckmaschinengestell gelagert und wird auch von dort angetrieben.

Für den Antrieb des drehbar gelagerten Hüllkörpers steht nun, da er nicht in die UV-Bestrahlungseinrichtung integriert werden muss, mehr Platz zur Verfügung, so dass eine robustere Auslegung des Antriebs möglich ist.

Lager und Antrieb der erfindungsgemäßen Abschirmung werden nicht mehr thermisch belastet. Eine Dreheinführung für Kühlmittel zur Kühlung des Reflektors ist nicht mehr notwendig.

Durch die konstruktive Trennung der Funktionen Abschirmung und Reflektion muss der Reflektor nicht mehr geteilt und schwenkbar ausgeführt werden.

Dadurch wiederum lassen sich optimale Reflexionsparameter am Reflektor erzielen. Ein Schließen der UV-Bestrahlungseinrichtung ist durch Drehung des Hüllkörpers sehr schnell möglich. Dabei wird eine vollständige Abschirmung der UV-Strahlungsquelle gegenüber dem zu bestrahlenden Objekt erreicht.

Die Erfindung soll anhand eines Ausführungsbeispiels näher erläutert werden. Die dazugehörige Zeichnung zeigt in schematischer Darstellung eine erfindungsgemäße UV-Bestrahlungseinrichtung im Zustand der Bestrahlung.

Die erfindungsgemäße Einrichtung umfasst eine UV-Strahlungsquelle 1, einen Reflektor 2 und eine Abschirmeinrichtung in Form eines rohrförmigen globalen Hüllkörpers 3, der die UV-Strahlungsquelle 1 und den Reflektor 2 als ganzes umschließt. Der Hüllkörper 3 in Form eines Rohres wird über drei Rollen 7 drehbar am Druckmaschinengestell gelagert. Der Antrieb erfolgt vom Druckmaschinengestell aus durch einen Pneumatikzylinder 8. Als UV-Strahlungsquelle 1 ist eine lang gestreckte Hochdruckentladungslampe, beispielsweise eine Quecksilberdampflampe, vorgesehen. In Längsrichtung ist die UV-Strahlungsquelle 1 teilweise von einem Reflektor 2 umgeben, der auf der Innenseite mit einer Schicht zur Reflektion der UV-Strahlung der UV-Strahlungsquelle 1 versehen ist. Die Bohrungen 10 dienen der Führung des aus Reflektor 2 und UV-Strahlungsquelle 1 bestehenden Strahlermoduls. Dabei liegt die UV-Strahlungsquelle 1 in etwa auf der Linie der Brennpunkte des Reflektors 2.

Bedingt durch die lang gestreckte Form der Strahlungsquelle 1 weist der rohrförmige Hüllkörper 3 eine Durchlassöffnung 4 für UV-Strahlung in Form eines Rechtecks auf.

Eine den Erfordernissen der UV-Strahlungsquelle 1 angepasste Kühlung wird erreicht über eine Luftkühlung 5 der UV-Strahlungsquelle 1 und über eine Wasserkühlung 6 des Reflektors 2.

Zur Wirkungsweise der erfindungsgemäßen Einrichtung:

Während des Bestrahlungsvorganges ist der rohrförmige Hüllkörper 3 so ausgerichtet, dass sich die Durchlassöffnung 4 zwischen der Strahlungsquelle 1 und dem zu bestrahlenden Objekt 9 befindet. In dieser Stellung fällt ein maximaler UV-Lichtanteil auf das zu bestrahlende Objekt 9.

Kommt es zu einem Stillstand der Druckmaschine, so geht die Strahlungsquelle 1 in den stand-by-Betrieb über und der rohrförmige globale Hüllköper 3 wird um seine Längsachse so weit gedreht, dass die UV-Strahlung auf das zu bestrahlende Objekt 9 unterbrochen ist.

1
UV-Strahlungsquelle
2
Reflektor
3
Hüllkörper
4
Durchlassöffnung
5
Luftkühlung
6
Wasserkühlung
7
Rolle
8
Pneumatikzylinder
9
Zu bestrahlendes Objekt
10
Bohrung


Anspruch[de]
UV-Bestrahlungseinrichtung zur Trocknung von Lack- und Druckfarben, umfassend eine UV-Strahlungsquelle (1), einen Reflektor (2), der sich längs der UV-Strahlungsquelle (1) erstreckt und diese teilweise umschließt, um die ausgestrahlte UV-Strahlung auf ein zu bestrahlendes Objekt (9) zu reflektieren sowie eine Einrichtung zur Abschirmung der Strahlung, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung zur Abschirmung als ein um seine Längsachse drehbar gelagerter globaler Hüllkörper (3) ausgeführt ist, welcher die UV-Strahlungsquelle (1) und den Reflektor (2) umschließt und mit einer Durchlassöffnung (4) für UV-Strahlung versehen ist. UV-Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der globale Hüllkörper (3) als Rohr ausgebildet ist. UV-Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der globale Hüllkörper (3) am Druckmaschinengestell gelagert ist. UV-Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass der globale Hüllkörper (3) auf drei Rollen am Druckmaschinengestell gelagert ist. UV-Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der globale Hüllkörper (3) von einem am Druckmaschinengestell angeordneten Antrieb antreibbar ist. UV-Bestrahlungseinrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchlassöffnung (4) die Form eines Rechtecks hat.






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