[发明专利]电灯组件

说明书

技术领域

本发明涉及电灯组件，特别是用于印刷和涂覆工业中在各种基底材料上快速处理油墨及类似物的电灯组件。在这种处理过程中，基底沿一条处于某种细长电灯组件下方的路径移动，使该基底上的涂层为这种电灯组件发出的光所照射，从而以一种连续的工艺处理该涂层。这种基底可为连续的，或者包括被连续地馈送通过该电灯的多层基底。

背景技术

众所周知应用一个或多个中压紫外线灯所发出的紫外线辐射来对基底上的涂层加以处理。大家也很熟悉在一种带有反射器的组件中提供这种电灯，这种反射器包括部分围绕该电灯的反射表面，用于将从其发出的辐射反射到所述基底上。该反射表面具有通常为椭圆形或者抛物面的凹陷轮廓，所述电灯安装在这一轮廓的几何中心线上并且接近顶点。

这种反射器增大了可处理材料所接受的辐射强度。进入所述材料的辐射穿透深度是处理中的一个重要指标，尽管穿透深度随不同的颜色和材料而变化，但强度越高则穿透深度越好。

已知方案的一个问题是反射器辐射输出的角度范围会相当大，结果使得横跨基底宽阔区域所接受的辐射处于不同的强度水平。最高强度位置要依赖于所述组件所提供的聚焦程度，但会有些低强度水平区域。大角度范围意味着，如果要让辐射强度足够高则基底必须移动得比所希望的速度更低。

已知方案所引出的另一问题是部分辐射被反射到电灯自身，这减少了可用于处理的辐射能量数值，并使电灯被加热——这可对电灯运行造成不利影响，并增加数值原本已经较大的所述组件所发射出的热量，这种热量会引起涂层和/或基底的翘曲及变形。

在法国专利第2334966号中已认识到这一问题，该专利描述了一种其形状为两个半壳体的反射器，每个这种半壳体都可在空腔内绕一个纵轴而向其几何中心线两边转动。该法国专利提出，使反射器的顶部区域变形，通过将每个半壳体的顶部边缘向下朝电灯弯曲，而给予它一种从外部看来横跨电灯宽度的大体上凹陷的形状。

法国专利第2334966号中所公开的装置由于其基本形式而具有一些缺点，在这种基本形式中必须以一种复杂系统来取得所需的转动运动而且不得不为这两个半壳体的转动提供空间，这与当前寻求更小处理组件的工业需求不一致。又因为适应这种转动运动的要求，难以冷却这两个半壳体。在这一法国专利中对电灯自热问题所提出的解决方案也出现了问题。反射器朝向电灯的变形会导致变形部分的过度受热，并使得冷却电灯相邻区域的难度大幅增加。

上述寻求更小处理组件的工业需求产生了这样的问题，即减少组件宽度来使其受约束地占据更小空间，就得到了使所发射辐射的角度范围增大的结果。这又会引发以上已讨论过的问题。

电灯组件的效率和有效冷却已经成为一个经常性问题，随着采用不断增加的电灯功率以取得更快处理(从而使基底速度得以提升)，这一问题甚至已变得更为重要。

例如，在所述法国专利的年代，1975年，电灯功率仅处于每英寸250瓦(每厘米100瓦)范围。电灯功率现在普遍为每英寸200～400瓦(每厘米80～160瓦)，而且日益增多地使用甚至具有更高功率的电灯，即每英寸500～600瓦(每厘米200～240瓦)。此外，UV处理的优点，包括清洁及质量，已导致了对这样的处理系统的需求：这种系统能够对许许多多的基底进行作业，包括非常易于受到热损伤的那些基底。

早期的组件一般仅用风冷。在第一代风冷系统中，通过在电灯上方设置的一个或多个开口从反射器中抽风，以带出热量。在后期系统中，还是通过位于电灯边的开口，而将冷却气流吹入组件并吹到电灯上。风冷的问题是所需吹风机加大了组件体积，使其难于安装到多座印刷机(multi-stand press)的各座之间。

这一点，以及由更高电灯功率所带来的更高冷却需求，导致使用水冷或者水冷结合风冷。通过附加的或与反射器一体制成的管路来供给冷却水。另外，还提出了一些带有过滤器的设计，包括一个或多个置于电灯和基底之间的石英管，液体(通常为去离子水)从该石英管中流过。除了起冷却作用以外，所述过滤器还具有过滤红外辐射(这种辐射使基底加热)的主要作用，并将来自电灯的光聚焦到基质上。所述液体冷却剂通过冷却装置或制冷装置而在全部管路中往复循环。

随电灯功率增加，不断需要更加实用有效的冷却系统来使温度保持在可接收范围以内，不仅防止损坏基底，而且防止对相邻设备和打印系统的操作者造成损害。