DE20020319U1 - Bestrahlungsanordnung - Google Patents
BestrahlungsanordnungInfo
- Publication number
- DE20020319U1 DE20020319U1 DE20020319U DE20020319U DE20020319U1 DE 20020319 U1 DE20020319 U1 DE 20020319U1 DE 20020319 U DE20020319 U DE 20020319U DE 20020319 U DE20020319 U DE 20020319U DE 20020319 U1 DE20020319 U1 DE 20020319U1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- reflectors
- counter
- cooling fluid
- irradiation arrangement
- arrangement according
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims description 19
- 239000012809 cooling fluid Substances 0.000 claims description 18
- 229910052736 halogen Inorganic materials 0.000 claims description 14
- 150000002367 halogens Chemical class 0.000 claims description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 5
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 claims description 3
- 239000007787 solid Substances 0.000 claims description 3
- 230000005670 electromagnetic radiation Effects 0.000 claims description 2
- 239000000498 cooling water Substances 0.000 description 35
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 8
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 5
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 244000309464 bull Species 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 2
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 description 2
- 238000009423 ventilation Methods 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003795 chemical substances by application Substances 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 description 1
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000003754 machining Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 239000002985 plastic film Substances 0.000 description 1
- 229920006255 plastic film Polymers 0.000 description 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01K—ELECTRIC INCANDESCENT LAMPS
- H01K1/00—Details
- H01K1/58—Cooling arrangements
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01J—CHEMICAL OR PHYSICAL PROCESSES, e.g. CATALYSIS OR COLLOID CHEMISTRY; THEIR RELEVANT APPARATUS
- B01J19/00—Chemical, physical or physico-chemical processes in general; Their relevant apparatus
- B01J19/08—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor
- B01J19/12—Processes employing the direct application of electric or wave energy, or particle radiation; Apparatus therefor employing electromagnetic waves
- B01J19/122—Incoherent waves
- B01J19/128—Infrared light
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28D—HEAT-EXCHANGE APPARATUS, NOT PROVIDED FOR IN ANOTHER SUBCLASS, IN WHICH THE HEAT-EXCHANGE MEDIA DO NOT COME INTO DIRECT CONTACT
- F28D1/00—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators
- F28D1/02—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid
- F28D1/0246—Heat-exchange apparatus having stationary conduit assemblies for one heat-exchange medium only, the media being in contact with different sides of the conduit wall, in which the other heat-exchange medium is a large body of fluid, e.g. domestic or motor car radiators with heat-exchange conduits immersed in the body of fluid heat-exchange elements having several adjacent conduits forming a whole, e.g. blocks
-
- F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
- F28—HEAT EXCHANGE IN GENERAL
- F28F—DETAILS OF HEAT-EXCHANGE AND HEAT-TRANSFER APPARATUS, OF GENERAL APPLICATION
- F28F9/00—Casings; Header boxes; Auxiliary supports for elements; Auxiliary members within casings
- F28F9/02—Header boxes; End plates
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01J—ELECTRIC DISCHARGE TUBES OR DISCHARGE LAMPS
- H01J61/00—Gas-discharge or vapour-discharge lamps
- H01J61/02—Details
- H01J61/52—Cooling arrangements; Heating arrangements; Means for circulating gas or vapour within the discharge space
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01K—ELECTRIC INCANDESCENT LAMPS
- H01K7/00—Lamps for purposes other than general lighting
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- General Engineering & Computer Science (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Toxicology (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
Description
Meissner, &Bgr;&ogr;&idigr;,&tgr;&egr;&KHgr; Partner
Anwaltssozietät GbR
Postfach 860624
81633 München
81633 München
Advanced Photonics 30. November 2000
Technologies AG M/IND-061-DE/G
Bruckmühler Str. 27 MB/BO/HZ/hk
83 052 Bruckmühl-Heufeld
Bundesrepublik Deutschland
Bundesrepublik Deutschland
Bestrahlungsanordnung
Die Erfindung betrifft eine Bestrahlungsanordnung nach dem
Oberbegriff des Anspruchs 1.
Oberbegriff des Anspruchs 1.
Aus früheren Patentanmeldungen der Anmelderin, so etwa der
DE 197 36 462 Al, WO 99/42774 oder P 10024731.8 (unveröffentlicht)
, sind Verfahren zur Behandlung von Oberflächen, Bearbeitung von Materialien und Herstellung von Verbundwerkstoffen unter Einsatz von elektromagnetischer Strahlung bekannt, deren
wesentlicher Wirkanteil im Bereich des nahen Infrarot, insbe-
DE 197 36 462 Al, WO 99/42774 oder P 10024731.8 (unveröffentlicht)
, sind Verfahren zur Behandlung von Oberflächen, Bearbeitung von Materialien und Herstellung von Verbundwerkstoffen unter Einsatz von elektromagnetischer Strahlung bekannt, deren
wesentlicher Wirkanteil im Bereich des nahen Infrarot, insbe-
sondere im Wellenlängenbereich zwischen 0,8 &mgr;&pgr;&igr; und 1,5 &mgr;&pgr;&igr;,
liegt. Bei einer Reihe dieser Anwendungen ist die Realisierung
einer relativ breiten Bestrahlungszone im Interesse einer hohen Produktivität des jeweiligen Verfahrens mit hoher Leistungsdichte
wesentlich.
einer relativ breiten Bestrahlungszone im Interesse einer hohen Produktivität des jeweiligen Verfahrens mit hoher Leistungsdichte
wesentlich.
Es ist daher der Einsatz einer langgestreckten Halogenlampe,
die einen röhrenförmigen, an den Enden gesockelten Glaskörper
mit mindestens einer Glühwendel hat, mit einem langgestreckten
Reflektor als Strahlungsquelle für thermische Bearbeitungspro-
die einen röhrenförmigen, an den Enden gesockelten Glaskörper
mit mindestens einer Glühwendel hat, mit einem langgestreckten
Reflektor als Strahlungsquelle für thermische Bearbeitungspro-
zesse bekannt. Auch Parallelanordnungen mehrerer solcher Strahlungsquellen sind bekannt.
Bei bekannten Strahlungsquellen bzw. Bestrahlungsvorrichtungen
mit langgestreckten, beidseitig gesockelten Lampen - beispiels-
mit langgestreckten, beidseitig gesockelten Lampen - beispiels-
: : :·* .* *. ♦ ··.*::.: : *" R :^&Äme:L,dgm\indO 61be.doc
Meissner, Bolte & Partner
M/IND-061-DE/G
weise für medizinische oder lichttechnische Anwendungen - haben die Lampen Anschlüsse bzw. Sockel, die koaxial zum Glaskörper an dessen Enden angeordnet sind; vgl. etwa die US 4,287,554 oder DE 33 178 12 Al. Diese Druckschriften beschreiben im übrigen Bestrahlungsanordnungen mit mehreren Strahlungsquellen, die parallel nebeneinander angeordnet sind.
Mit einer solchen Strahlungsquelle läßt sich eine breite und erforderlichenfalls außerdem langgestreckte Bestrahlungszone mit über ihre Breite annähernd konstanter Strahlungsflußdichte realisieren, die wiederum über die entsprechende Breite des Arbeitsbereiches einheitliche Prozeßbedingungen schafft.
Bei der Realisierung einer Vielzahl von Applikationen von im nahen Infrarot arbeitenden Bestrahlungsanordnungen („NIR-Bestrahlungsanordnungen") haben die Erfinder festgestellt, daß das Vorsehen von Gegenreflektoren auf der der Strahlungsquelle abgewandten Seite des Bearbeitungsgegenstandes - insbesondere eines flächigen und gegebenenfalls schnell geförderten Bearbeitungsgegenstandes, wie einer Papierbahn, einer Kunststofffolie oder eines Elastomerprofiles o. ä. - wesentliche Verbesserungen beim behandelten Produkt und in der Prozeßführung erbringen kann. Derartige Gegenreflektoren werden daher für eine Reihe von technologischen Applikationen der NIR-Bestrahlungsanordnungen eingesetzt.
Beim Einsatz insbesondere unter Anwendung höchster Strahlungsflußdichten (von 200 kW/m2 und mehr) hat sich eine aktive Kühlung der Gegenreflektoren und vielfach auch von Seitenreflektoren als praktisch unverzichtbar erwiesen. Trotz des hohen Reflexionsgrades nehmen diese nämlich soviel Strahlungsenergie in Form von Wärme auf, daß ihre Formtreue bei längerem Einsatz ohne aktive Kühlung nicht ohne weiteres gewährleistet ist. Außerdem ermöglicht eine Kühlung der Gegen- bzw. Seitenreflektoren
• ·
• ·
Meissner, Bolte & Partner
M/IND-061-DE/G
auch in vorteilhafter Weise die verbesserte Abführung von Wärme aus dem Reflektorzwischenraum, d. h. der Bearbeitungszone.
Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesserte Bestrahlungsanordnung der gattungsgemäßen Art anzugeben, die eine effiziente Ausführung von praktisch wichtigen Bearbeitungsvorgängen,
insbesondere an gefördertem flächigen Material, ermöglicht und für unterschiedliche Applikationen rationell
hergestellt werden kann.
insbesondere an gefördertem flächigen Material, ermöglicht und für unterschiedliche Applikationen rationell
hergestellt werden kann.
Diese Aufgabe wird durch eine Bestrahlungsanordnung mit den
Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.
Die Erfindung schließt den wesentlichen Gedanken ein, die technologisch erwünschte Gegen- bzw. Seitenreflektorfläche modulartig aus einer Mehrzahl massiver Gegen- bzw. Seitenreflektorelemente aufzubauen. Sie schließt weiter den Gedanken des Vorsehens
eines (im wesentlichen durchgehenden) Kühlfluid-Strömungskanals in diesen Reflektorelementen ein, der an oder nahe deren Enden einen Einlaß und einen Auslaß hat. Der modulartige Aufbau aus - insbesondere gleichartigen - Gegen- bzw. Seitenreflektorelementen - ermöglicht in Baukastenart die Ausführung von unterschiedlich
langen bzw. breiten Bestrahlungszonen für verschiedenartigste
Bearbeitungsprozesse mit einem Minimum an Konstruktions- und Logistikaufwand.
eines (im wesentlichen durchgehenden) Kühlfluid-Strömungskanals in diesen Reflektorelementen ein, der an oder nahe deren Enden einen Einlaß und einen Auslaß hat. Der modulartige Aufbau aus - insbesondere gleichartigen - Gegen- bzw. Seitenreflektorelementen - ermöglicht in Baukastenart die Ausführung von unterschiedlich
langen bzw. breiten Bestrahlungszonen für verschiedenartigste
Bearbeitungsprozesse mit einem Minimum an Konstruktions- und Logistikaufwand.
In einer besonders einfachen und leicht kombinierbaren Ausführung
sind die Querschnitte der Reflektoren und Gegen- bzw. Seitenreflektoren (zumindest in der Außenkontur) im wesentlichen
flach rechteckig. Dieser Querschnitt ist besonders leicht herzustellen, zu transportieren und zu lagern und ermöglicht die
einfache Nebeneinander-Reihung von Reflektorelementen zur Ausführung eines in einer Ebene liegenden Reflektor-, Gegenreflektor- oder Seitenreflektorfeldes mit größeren Abmessungen.
sind die Querschnitte der Reflektoren und Gegen- bzw. Seitenreflektoren (zumindest in der Außenkontur) im wesentlichen
flach rechteckig. Dieser Querschnitt ist besonders leicht herzustellen, zu transportieren und zu lagern und ermöglicht die
einfache Nebeneinander-Reihung von Reflektorelementen zur Ausführung eines in einer Ebene liegenden Reflektor-, Gegenreflektor- oder Seitenreflektorfeldes mit größeren Abmessungen.
Meissner, Bolte& Partner *.."..· .t. ··*· '.·"·· m/ind-061-de/g
-A-
Zur Minimierung der Wärmeabsorption und Maximierung des Anteils der für den Verarbeitungsprozeß verfügbaren Strahlung sind die Oberflächen aller Reflektoren hoch reflektierend, insbesondere poliert, ausgeführt. Für die meisten Anwendungsfälle ist eine plane Ausführung der Oberflächen der Gegen- bzw. Seitenreflektoren sinnvoll. Die Reflektor-Wirkflächen der den Halogenlampen direkt zugeordneten Reflektorelemente haben dagegen bevorzugt andere Querschnittsformen, etwa die Form eines Ellipsen- oder Parabelabschnitts oder eine Trapezform. Bevorzugt ist hierbei aus derzeitiger Sicht eine annähernde W-Form, wie sie in der DE 199 09 542 der Anmelderin beschrieben ist.
Die Gegenreflektoren sind für eine Vielzahl praktischer Anwendungen bevorzugt in strengem Sinne gegenüber den Lampen und deren Reflektoren angeordnet, d. h. in einer parallel zu der durch die Mittenachsen der Halogenlampen aufgespannten Ebene. Die Seitenreflektoren sind typischerweise in einer im wesentlichen senkrecht zu der durch die Mittenachsen der Halogenlampen aufgespannten Ebene liegenden Ebene angeordnet. Für spezielle Anwendungen ist aber durchaus eine Schrägstellung der Seitenreflektoren in Betracht zu ziehen, beispielsweise zur Bestrahlung von geneigten Seiten- oder Deckflächen zu behandelnder Produkte.
Bei Kombination der den Halogenlampen zugeordneten (Haupt-)Reflektoren sowohl mit Gegenreflektoren als auch mit Seitenreflektoren kann ein am Umfang weitgehend geschlossener Strahlungskasten ausgebildet werden, der durch die aktive Kühlung von einigen oder allen Begrenzungsflächen weitgehend gegen einen Wärmestau im Innenraum geschützt ist.
In einer besonders flexibel und rationell aufzubauenden Ausführung der Bestrahlungsanordnung sind an den Enden der jeweiligen Reflektoren im wesentlichen senkrecht zu diesen verlaufende Kühlfluid-Verteiler vorgesehen, die über entsprechende Ein-
Meissner, Bolte& Partner m/ind-061-de/g
bzw. Auslässe einen einzelnen Kühlfluid-Anschluß mit den Kühlfluid-Strömungskanälen
in den einzelnen Reflektorelementen verbinden. Diese haben bevorzugt einen rechteckigen, insbesondere
quadratischen, Querschnitt und sind im montierten Zustand der
Bestrahlungsanordnung vorzugsweise durch Verschrauben oder Verklammern fest mit den Reflektoren und Gegen- bzw. Seitenreflektoren verbunden. Sie bilden damit gewissermaßen zugleich den
Tragbalken für die jeweiligen Reflektorfelder bzw. bei einem
weitgehend geschlossenen Strahlungskasten einen Tragrahmen desselben.
in den einzelnen Reflektorelementen verbinden. Diese haben bevorzugt einen rechteckigen, insbesondere
quadratischen, Querschnitt und sind im montierten Zustand der
Bestrahlungsanordnung vorzugsweise durch Verschrauben oder Verklammern fest mit den Reflektoren und Gegen- bzw. Seitenreflektoren verbunden. Sie bilden damit gewissermaßen zugleich den
Tragbalken für die jeweiligen Reflektorfelder bzw. bei einem
weitgehend geschlossenen Strahlungskasten einen Tragrahmen desselben.
Die Anordnung der in den Kühlfluid-Verteilern vorgesehenen Öffnungen des dort angeordneten Kühlfluid-Strömungskanals sind bevorzugt so auf die Breiten der Reflektorelemente und die Anordnung der Strömungskanäle in diesen abgestimmt, daß beim Verbinden von aneinandergereihten Reflektorelementen mit den Kühlfluid-Verteilern
die Ein- und Auslässe beider Komponenten derart
miteinander ausgerichtet sind, daß die jeweiligen Strömungskanäle
ohne zusätzliche Verbindungselemente direkt miteinander kommunizieren. Eine Abdichtung erfolgt in rationeller und kostengünstiger Weise durch einfache O-Ringe.
die Ein- und Auslässe beider Komponenten derart
miteinander ausgerichtet sind, daß die jeweiligen Strömungskanäle
ohne zusätzliche Verbindungselemente direkt miteinander kommunizieren. Eine Abdichtung erfolgt in rationeller und kostengünstiger Weise durch einfache O-Ringe.
Die Realisierung unterschiedlich langer Strahlungsfelder erfolgt
durch entsprechendes Ablängen der Kühlfluid-Verteiler,
durch entsprechendes Ablängen der Kühlfluid-Verteiler,
ebenso wie die Realisierung unterschiedlich breiter Strahlungsfelder durch entsprechendes Ablängen der Reflektorelemente erfolgt.
Die Öffnungen der Kühlfluid-Strömungskanäle an den
Stirnseiten der jeweiligen Elemente werden durch Stopfen verschlossen.
Die Öffnungen der Kühlfluid-Strömungskanäle an den
Stirnseiten der jeweiligen Elemente werden durch Stopfen verschlossen.
Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich im übrigen aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschreibung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Figuren. Von
diesen zeigen:
diesen zeigen:
Meissner, BoLTE & Partner M/IND-061-DE/G
Fig. 1 eine schematische perspektivische Darstellung
einer NIR-Bestrahlungsanordnung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 2 eine schematische perspektivische Darstellung
einer NIR-Bestrahlungsanordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung,
Fig. 3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht ei
nes aus zwei Reflektoren bestehenden Haupt-Reflektorfeldes gemäß einer Ausführung der Erfindung und
Fig.4A und 4B zwei teilweise geschnittene Seitenansichten
(in Quer- und Längsrichtung) eines aus zwei Gegenreflektoren bestehenden Gegenreflektorfeldes gemäß einer Ausführung der Erfindung.
Fig. 1 zeigt in einer schematischen perspektivischen Darstellung die wesentlichen Elemente einer NIR-Bestrahlungsanordnung 1, die insbesondere zur thermischen Bearbeitung eines relativ voluminösen Bearbeitungsgegenstandes (Werkstücks) geeignet ist. Sie umfaßt eine Strahleranordnung 2 aus insgesamt neun langgestreckt röhrenförmigen Halogen-Glühfadenlampen 3, die zur primären Emission von Infrarotstrahlung im Bereich zwischen 0,8 pm und 1,5 pm Wellenlänge betrieben werden, und ein diesen zugeordnetes Haupt-Reflektorfeld 4, das aus drei gleichartigen Reflektoren 5 aufgebaut ist. Weiterhin umfaßt die NIR-Bestrah-0 lungsanordnung 1 ein gegenüber dem Haupt-Reflektorfeld und parallel zu diesem angeordnetes Gegenreflektorfeld 6 aus drei gleichartigen Gegenreflektoren 7.
Auf den Rückseiten der Reflektoren 5 und Gegenreflektoren 7 sind jeweils zwei Kühlwasser-Verteilerbalken 8 mit quadrati-
Meissner, BoLTE & Partner "··" m/ind-061-de/g
— 7 —
schem Querschnitt angebracht, die jeweils einen Wasseranschluß 9 haben. Diese Kühlwasser-Verteilerbalken 8 sind auf eine in Fig. 3 bis 4B gezeigte und weiter unten genauer beschriebene Weise mit einem Kühlwasserkanal versehen und haben Kühlwasser-Ein- bzw. -Auslässe, die mit entsprechenden Ein- bzw. Auslässen von in den Reflektorelementen angeordneten Kühlwasserkanälen verbunden sind. Sie dienen als Verteiler für eine Wasserkühlung der einzelnen Reflektorelemente der Reflektorfelder 4 und 6.
Fig. 2 zeigt eine weitere NIR-Bestrahlungsanordnung 21, die einen schmaleren Bearbeitungsraum hat und daher insbesondere zur thermischen Bearbeitung eines flächigen oder doch zumindest relativ flachen Bearbeitungsgegenstandes mittels NIR-Strahlung geeignet ist. Soweit diese Anordnung mit Fig. 1 weitgehend übereinstimmende Komponenten umfaßt, sind an Fig. 1 angelehnte Bezugsziffern benutzt und wird auf eine nochmalige genauere Beschreibung nachfolgend verzichtet.
Derartige Übereinstimmungen bestehen insbesondere hinsichtlich des Vorhandenseins einer NIR-Strahleranordnung 22 aus neun Halogen-Glühfadenlampen 23 vor einem aus drei Reflektoren 25 aufgebauten Haupt-Reflektorfeld 24, dem ein aus drei Gegenreflektoren 27 aufgebautes Gegenreflektorfeld 26 parallel gegenüberliegt. Weiterhin sind auch hier dem Haupt- und Gegenreflektorfeld 24, 26 jeweils zwei Kühlwasser-Verteilerbalken 28 zugeordnet, d. h. auf die Rückseiten der entsprechenden Reflektorelemente aufgeschraubt. Allerdings befinden sich hier die Wasseranschlüsse 29 nicht an den Stirnseiten, sondern an den Rückseiten der Kühlwasser-Verteilerbalken 28.
Die NIR-Bestrahlungsanordnung 21 gemäß Fig. 2 unterscheidet sich von der einfacheren Anordnung nach Fig. 1 durch das zusätzliche Vorhandensein von je einem Seitenreflektor 30 an der Ober- und Unterseite der Anordnung, wodurch ein (bis auf schma-Ie Be- und Entlüftungsschlitze 31a, 31b) geschlossener Strah-
• ·
Meissner, BoLTE& Partner "* m/ind-061-de/g
lungsraum gebildet wird. Auch die Seitenreflektoren 30 sind an Kühlwasser-Verteilerbalken 38 angebracht, die - entsprechend der Geometrie der NIR-Bestrahlungsanordnung - deutlich kürzer als die dem Haupt- und Gegenreflektorfeld zugeordneten Verteilerbalken sind und Wasseranschlüsse 29 an ihren Stirnseiten haben. Alle Kühlwasser-Verteilerbalken 29, 38, bilden - wie Fig. 2 deutlich zeigt - zwei rechteckige Rahmen, in denen sämtliche Reflektorelemente stabil gehalten sind.
Die Wirkflächen der Reflektoren 5 und 25 aus Fig. 1 und 2 haben eine annähernd W-förmige Querschnittsgestalt, während die Oberflächen der Gegenreflektoren 7 bzw. 27 und der Seitenreflektoren 30 plan sind. Alle Reflektorelemente sind aus einer Aluminiumlegierung stranggepreßt und haben polierte Reflexionsflächen.
In Fig. 3 bis 4B sind der innere Aufbau der Reflektorelemente und der Kühlwasser-Verteilerbalken sowie deren Verbindung miteinander gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung näher dargestellt. Die Bezugsziffern für die einzelnen Komponenten sind in Anlehnung an Fig. 1 und 2 gewählt.
Fig. 3 zeigt ein Haupt-Reflektorfeld 34 mit zwei Reflektoren 35 zur Aufnahme von jeweils sechs (also insgesamt zwölf) langgestreckten Halogenlampen. Jeder der Reflektoren 35 hat sechs im Querschnitt annähernd W-förmige Reflexionsbereiche 35a und fünf langgestreckte, im Querschnitt kreisförmige Kühlwasserkanäle 35b, die jeweils hinter dem Grenzbereich zwischen zwei Reflexionsbereichen 35a angeordnet sind. Die Kühlwasserkanäle 35b sind mäanderförmig miteinander verbunden, und die beiden äußeren Kanalabschnitte sind jeweils mit vergrößertem Durchmesser ausgeführt. Diese haben jeweils einen auf die Rückseite mündenden Ein- bzw. Auslaß 35c.
Meissner, Bolte & Partner m/ind-061-de/g
Auf den Reflektoren 35, deren Rückseite plan ausgeführt ist, und die in ihrer Außenkontur insgesamt einen annähernd rechtekkigen Querschnitt haben, sind rückseitig zwei Kühlwasser-Verteilerbalken (gemäß Fig. 1 oder 2) angeordnet, von denen in Fig. 3 einer zu erkennen ist. Der Kühlwasser-Verteilerbalken hat einen geradlinig durchgehenden Verteiler-Kühlwasserkanal 38a und zwei Verteiler-Ein- bzw. Auslässe 38b, die so angeordnet sind, daß sie im auf den Reflektoren 35 angebrachten Zustand des Verteilerbalkens 38 mit den Ein-/Auslässen 35c der Reflektoren ausgerichtet sind. Da sie auch den gleichen Durchmesser wie diese haben, ist in einfacher Weise eine Abdichtung mittels O-Ringen 38c möglich.
Von den Enden des Verteiler-Kühlwasserkanals 38a wird im installierten Zustand des gesamten Reflektorfeldes jeweils einer einen Kühlwasser-Ein- bzw. -Auslaß für das Hauptreflektorfeld bilden, während der andere mit einem (in Fig. 1 und 2 gezeigt ten, aber nicht mit einer eigenen Bezugsziffer versehenen) Stopfen verschlossen sein wird. In analoger Weise ist ein seitlicher Verschluß der in die stranggepreßten Reflektorprofile durchgehend eingeformten Kühlwasserkanäle 35b ausgeführt.
Fig. 4A und 4B zeigen ein Gegenreflektorfeld 46 aus zwei Gegenreflektoren 47 mit einem aufgesetzten Kühlwasser-Verteilerbalken 42. Analog zum Aufbau des Kühlwasser-Verteilerbalkens 38 aus Fig. 3 hat auch der Kühlwasser-Verteilerbalken 48 einen geradlinig durchgehenden Verteiler-Kühlwasserkanal 48a, der in Fig. 4A in einem beidseitig durch Verschlußstopfen 48d verschlossenen Zustand gezeigt ist.
Die Gegenreflektoren 47 haben jeweils eine hochglanzpolierte plane Reflexionsfläche 47a und zwei Kühlwasserkanäle 47b, die jeweils zwei Ein-/Auslässe 47c auf der Rückseite haben. Die Abmessungen der Gegenreflektoren 47 und die Anordnung der Kühlwasserkanäle 47b und der Ein-/Auslässe 47c in diesen sind der-
Meissner, BoLTE & Partner m/ind-061-de/g
- 10 -
art auf die Ausführung der Kühlwasser-Verteilerbalken 48 - insbesondere die Anordnung der Ein-/Auslässe 4 8b in diesen - abgestimmt, das im montierten Zustand der Anordnung die Ein- bzw. Auslässe beider Komponenten miteinander fluchten und wiederum durch O-Ringe 48c gegeneinander abgedichtet werden können. Die durchgehenden Kühlwasserkanäle 47b sind (wie oben bereits im Hinblick auf die Reflektoren des Hauptreflektorfeldes erwähnt) durch Verschlußstopfen 4 9 verschlossen. Darüber strömt über die Kühlwasser-Verteilerbalken 48 zugeführtes bzw. abgeleitetes Kühlwasser aus dem Verteiler-Kühlwasserkanal 48a des einen Verteilers über dessen Auslaß 48b und den angrenzenden Einlaß 47c in den Kühlwasserkanal 47b des Gegenreflektors. Aus diesem strömt es über dessen Auslaß und den benachbarten Einlaß im anderen Verteilerbalken in dessen Verteiler-Kühlwasserkanal und wird von dort (für mehrere Reflektorelemente gemeinsam) abgeleitet.
Zur lückenlosen Aneinanderreihung der Gegenreflektoren zur Bildung ausgedehnterer Gegenreflektorfelder sind an deren Seitenflächen Schwalbenschwanznuten 47d zum Einsetzen entsprechender (nicht dargestellter) Verbinderprofile vorgesehen. In Fig. 4B ist zu erkennen, daß die Verbindung zwischen den Gegenreflektoren 47 und den Kühlwasser-Verteilerbalken 48 jeweils durch Schraubbolzen 50 hergestellt wird, die in entsprechend ausgebildete Montagebohrungen 48e der Verteilerbalken 48 bzw. 47e der Gegenreflektoren eingesetzt werden.
Die Ausführung der Erfindung ist nicht auf diese Beispiele sowie die oben hervorgehobenen Aspekte beschränkt, sondern im 0 Rahmen der Ansprüche ebenso in einer Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachgemäßen Handelns liegen.
Meissner, Bolte & Partner
M/IND-061-DE/G
1; 21
2; 22
3; 23
4; 24; 5; 25;
6; 26;
7; 27;
8; 28; 38, 9; 29 30
31a
31b
35a; 47a 35b; 47b 35c; 47c
38a; 48a
38b; 48b
38c; 48c 47d
47e, 48e
47e, 48e
4 8d; 4 9
48 - 11 -
NIR-Bestrahlungsanordnung Strahleranordnung Halogen-Glühfadenlampe Haupt-Reflektorfeld Reflektor
Gegenreflektorfeld Gegenreflektor Kühlwasser-Verteilerbalken Wasseranschluß Seitenreflektor Belüftungsschlitz Entlüftungsschlitz Reflexionsbereich Kühlwasserkanal Ein-/Auslaß Verteiler-Kühlwasserkanal Verteiler-Ein- bzw. -Auslaß O-Ring
Schwalbenschwanznut Montagebohrung Verschlußstopfen Schraubbolzen
Claims (9)
1. Bestrahlungsanordnung (1; 21), insbesondere für thermische Bearbeitungsprozesse, mit einer Mehrzahl von im wesentlichen nebeneinander und parallel zueinander angeordneten Strahlungsquellen für elektromagnetische Strahlung, deren wesentlicher Wirkanteil im Bereich des nahen Infrarot, insbesondere im Wellenlängenbereich zwischen 0,8 µm und 1,5 µm liegt, mit jeweils mindestens einer langgestreckten Halogenlampe (3; 23), die einen röhrenförmigen, an den Enden mit Anschlüssen versehenen Glaskörper mit mindestens einer Glühwendel hat, und jeweils einem langgestreckten, massiven Reflektor (5; 25; 35), in den mindestens ein Kühlfluid-Strömungskanal (35b) mit einem Einlaß und einem Auslaß (35c) am oder nahe dem Ende des Reflektors eingeformt ist, gekennzeichnet durch eine Mehrzahl von massiven, bezüglich der Halogenlampe und eines Bearbeitungsgegenstandes den Reflektoren gegenüberliegenden bzw. seitlich von diesen angeordneten Gegen- und/oder Seitenreflektoren (7; 27; 30; 47), in die jeweils mindestens ein Kühlfluid-Strömungskanal (47b) mit einem Einlaß und einem Auslaß (47c) an oder nahe ihren Enden eingeformt ist.
2. Bestrahlungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Querschnitt der Außenkontur der Reflektoren (5; 25; 35) und Gegen- bzw. Seitenreflektoren (7; 27; 30; 47) im wesentlichen flach rechteckig ist und die Reflektoren und/oder Gegen- bzw. Seitenreflektoren insbesondere unter Ausbildung eines geschlossenen Haupt-Reflektorfeldes (4; 24; 34) und/oder Gegen- bzw. Seitenreflektorfeldes (6; 26; 46) lückenlos nebeneinander gereiht sind.
3. Bestrahlungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die den Halogenlampen (3; 23) und dem Bearbeitungsgegenstand zugewandten Oberflächen (47a) der Gegen- bzw. Seitenreflektoren (47) im wesentlichen plan und hoch reflektierend, insbesondere poliert, ausgeführt sind.
4. Bestrahlungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Gegenreflektoren (7; 27; 30; 47) in einer Ebene angeordnet sind, die parallel zu der durch die Mittenachsen der Halogenlampen (3; 23) aufgespannten Ebene ist.
5. Bestrahlungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß mehrere Seitenreflektoren in einer Ebene angeordnet sind, die im wesentlichen senkrecht zu der durch die Mittenachsen der Halogenlampen aufgespannten Ebene ist.
6. Bestrahlungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Reflektoren (5; 25; 35) zusammen mit einer ersten Mehrzahl von Gegenreflektoren (7; 27; 47) und einer zweiten Mehrzahl von Seitenreflektoren (30) einen am Umfang im wesentlichen geschlossenen, aktiv gekühlten Strahlungskasten bilden.
7. Bestrahlungsanordnung nach einem der vorangehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch jeweils zwei langgestreckte, an oder nahe den Enden der Reflektoren (5; 25; 35) und Gegen- bzw. Seitenreflektoren (7; 27; 30; 47) im wesentlichen senkrecht zu deren Längserstreckung verlaufende Kühlfluid-Verteiler (8; 28; 38; 48), die an oder nahe einem Ende einen Kühlfluidanschluß (9; 29) und über ihre Längserstreckung verteilt eine Mehrzahl von Kühlfluid-Ein- bzw. -Auslässen (38b; 48b) haben, die mit den Ein- bzw. Auslässen (35c; 47c) der Reflektoren (35) respektive Gegen- bzw. Seitenreflektoren (47) verbunden sind.
8. Bestrahlungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, daß die Querschnitte aller den Reflektoren (5; 25; 35) und Gegen- bzw. Seitenreflektoren (7; 27; 30; 47) zugeordneten Kühlfluid-Verteiler (8; 28; 38; 48) übereinstimmend rechteckig, insbesondere quadratisch, und die Reflektoren und Gegen- bzw. Seitenreflektoren an den Kühlfluid- Verteilern fixiert, insbesondere mit diesen verschraubt oder verklammert, sind derart, daß die Kühlfluid-Verteiler Tragbalken für die Reflektoren und Gegen- bzw. Seitenreflektoren bilden.
9. Bestrahlungsanordnung nach Anspruch 6 oder 7 und 8, dadurch gekennzeichnet, daß die Kühlfluid-Verteiler (8; 28; 38; 48) der Reflektoren, Gegen- und Seitenreflektoren miteinander einen Tragrahmen des Strahlungskastens aufspannen.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE20020319U DE20020319U1 (de) | 2000-10-18 | 2000-10-18 | Bestrahlungsanordnung |
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| DE20020319U DE20020319U1 (de) | 2000-10-18 | 2000-10-18 | Bestrahlungsanordnung |
| DE2000151642 DE10051642B4 (de) | 2000-10-18 | 2000-10-18 | Bestrahlungsanordnung |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| DE20020319U1 true DE20020319U1 (de) | 2001-03-15 |
Family
ID=26007401
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| DE20020319U Expired - Lifetime DE20020319U1 (de) | 2000-10-18 | 2000-10-18 | Bestrahlungsanordnung |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| DE (1) | DE20020319U1 (de) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1182689A1 (de) * | 2000-08-24 | 2002-02-27 | Heraeus Noblelight GmbH | Kühlbares Infrarotstrahlerelement |
| WO2002039040A1 (de) * | 2000-11-10 | 2002-05-16 | Advanced Photonics Technologies Ag | Verfahren und anordnung zum trocknen bzw. kalzinieren eines schüttgutes |
| WO2002084190A1 (de) * | 2001-04-18 | 2002-10-24 | Advanced Photonics Technologies Ag | Strahlermodul und hochleistungs-bestrahlungsanlage |
| DE10238253B4 (de) * | 2002-08-21 | 2007-12-13 | Advanced Photonics Technologies Ag | UV-Bestrahlungsanlage zur Erzeugung eines ausgedehnten UV-Strahlungsfeldes |
| CN108834237A (zh) * | 2018-05-14 | 2018-11-16 | 北京强度环境研究所 | 加热设备 |
-
2000
- 2000-10-18 DE DE20020319U patent/DE20020319U1/de not_active Expired - Lifetime
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP1182689A1 (de) * | 2000-08-24 | 2002-02-27 | Heraeus Noblelight GmbH | Kühlbares Infrarotstrahlerelement |
| US6713945B2 (en) | 2000-08-24 | 2004-03-30 | Heraeus Noblelight Gmbh | Coolable infrared radiator element of quartz glass |
| WO2002039040A1 (de) * | 2000-11-10 | 2002-05-16 | Advanced Photonics Technologies Ag | Verfahren und anordnung zum trocknen bzw. kalzinieren eines schüttgutes |
| WO2002084190A1 (de) * | 2001-04-18 | 2002-10-24 | Advanced Photonics Technologies Ag | Strahlermodul und hochleistungs-bestrahlungsanlage |
| DE10238253B4 (de) * | 2002-08-21 | 2007-12-13 | Advanced Photonics Technologies Ag | UV-Bestrahlungsanlage zur Erzeugung eines ausgedehnten UV-Strahlungsfeldes |
| CN108834237A (zh) * | 2018-05-14 | 2018-11-16 | 北京强度环境研究所 | 加热设备 |
| CN108834237B (zh) * | 2018-05-14 | 2021-07-13 | 北京强度环境研究所 | 加热设备 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| DE69121843T2 (de) | Wärmesenke und ihr Herstellungsverfahren | |
| DE19733496B4 (de) | Lampenaufbau | |
| EP0471707B1 (de) | Festkörperlaser mit pump-laserdioden | |
| DE10207928A1 (de) | Lampenanordnung | |
| DE3736962A1 (de) | Lichtleiterhalter | |
| DE10051641B4 (de) | Bestrahlungsanordnung | |
| DE3113495C2 (de) | Spinnbalken für Schmelzspinnanlagen für synthetische Hochpolymere | |
| EP1319240B1 (de) | Strahlungsquelle und bestrahlungsanordnung | |
| DE20020319U1 (de) | Bestrahlungsanordnung | |
| DE10051642B4 (de) | Bestrahlungsanordnung | |
| DE3902643A1 (de) | Uv-strahler | |
| DE20020320U1 (de) | Bestrahlungsanordnung | |
| DE20020149U1 (de) | Strahlungsquelle und Bestrahlungsanordnung | |
| DE69228614T2 (de) | Reflektor für eine elektrische strahlen abgebende vorrichtung und einrichtung mit einem solchen reflektor | |
| WO2002034012A1 (de) | Bestrahlungsanordnung | |
| EP3686481B1 (de) | Kühlkörper für eine led-platine | |
| DE10051904B4 (de) | Strahlungsquelle und Bestrahlungsanordnung | |
| EP1611773B1 (de) | Strahlermodul | |
| DE102012011903B4 (de) | Elektrische Heizvorrichtung | |
| EP1331437B1 (de) | Lichtstrahler mit Reflektor | |
| DE29716405U1 (de) | Wärmeübertragungskörper und -vorrichtung, insbesondere zum Kühlen von elektronischen Bauteilen | |
| DE10257432B4 (de) | Luftgekühlte Bestrahlungsanordnung | |
| WO2007134346A1 (de) | Wärmebehandlungsofen mit infrarotstrahlern | |
| DE69107993T2 (de) | U.V.-Lichtstrahlungsvorrichtung in Lackieranlagen unter Verwendung von photopolymerisierbaren Farben. | |
| EP0563448B1 (de) | Strahlereinheit |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| R207 | Utility model specification |
Effective date: 20010419 |
|
| R156 | Lapse of ip right after 3 years |
Effective date: 20040501 |