DE10051642A1

DE10051642A1 - Radiation device for thermal processing methods has a cooling fluid flow channel having an inlet and an outlet at or near to its ends molded into a number of solid counter and/or side reflectors arranged opposite

Info

Publication number: DE10051642A1
Application number: DE2000151642
Authority: DE
Inventors: Kai K O Baer; Rainer Gaus; Torsten Berge; Guenther Gesell
Original assignee: Advanced Photonics Technologies AG
Current assignee: Advanced Photonics Technologies AG
Priority date: 2000-10-18
Filing date: 2000-10-18
Publication date: 2002-05-02
Anticipated expiration: 2020-10-19
Also published as: DE10051642B4

Abstract

A cooling fluid flow channel (47b) having an inlet and an outlet (47c) at or near to its ends is molded into a number of solid counter and/or side reflectors (47) arranged opposite and/or laterally to the processing object. Radiation device comprises a number of parallel radiation sources for electromagnetic radiation whose active part lies in the region of near infrared especially in the wavelength region of 0.8-1.5 mu m; a longitudinally extending halogen lamp having a tubular glass body with connections; and longitudinally extending reflector in which a cooling flow channel having an inlet and an outlet at or near to its ends. A cooling fluid flow channel (47b) having an inlet and an outlet (47c) at or near to its ends is molded into a number of solid counter and/or side reflectors (47) arranged opposite and/or laterally to the processing object. Preferred Features: The cross-section of the outer contour of the reflectors and counter and/or side reflectors is rectangular. The counter reflectors are arranged in one plane which is parallel to the plane spanned by the central axis of the halogen lamp.

Description

Die Erfindung betrifft eine Bestrahlungsanordnung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The invention relates to an irradiation arrangement according to the Preamble of claim 1.

Aus früheren Patentanmeldungen der Anmelderin, so etwa der DE 197 36 462 A1, WO 99/42774 oder P 10024731.8 (unveröffent licht), sind Verfahren zur Behandlung von Oberflächen, Bearbei tung von Materialien und Herstellung von Verbundwerkstoffen un ter Einsatz von elektromagnetischer Strahlung bekannt, deren wesentlicher Wirkanteil im Bereich des nahen Infrarot, insbe sondere im Wellenlängenbereich zwischen 0,8 µm und 1,5 µm, liegt. Bei einer Reihe dieser Anwendungen ist die Realisierung einer relativ breiten Bestrahlungszone im Interesse einer hohen Produktivität des jeweiligen Verfahrens mit hoher Leistungs dichte wesentlich.From the applicant's earlier patent applications, such as the DE 197 36 462 A1, WO 99/42774 or P 10024731.8 (unpublished light), are processes for treating surfaces, machining processing of materials and production of composite materials ter use of electromagnetic radiation known whose substantial active component in the near infrared range, esp especially in the wavelength range between 0.8 µm and 1.5 µm, lies. The implementation is in a number of these applications a relatively wide radiation zone in the interest of a high one Productivity of the respective process with high performance density essential.

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 zesse bekannt. Auch Parallelanordnungen mehrerer solcher Strah lungsquellen sind bekannt.It is therefore the use of an elongated halogen lamp, which is a tubular glass body with a base at the ends with at least one filament, with an elongated one Reflector as a radiation source for thermal processing pro known. Also parallel arrangements of several such beams Solution sources are known.

Bei bekannten Strahlungsquellen bzw. Bestrahlungsvorrichtungen mit langgestreckten, beidseitig gesockelten Lampen - beispielsweise 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 A1. Diese Druckschriften beschreiben im übri gen Bestrahlungsanordnungen mit mehreren Strahlungsquellen, die parallel nebeneinander angeordnet sind.With known radiation sources or radiation devices with elongated lamps on both sides - for example for medical or lighting applications the lamps connections or bases that are coaxial to the vitreous are arranged at the ends thereof; see. such as US 4,287,554 or DE 33 178 12 A1. These publications also describe gene radiation arrangements with multiple radiation sources, the are arranged in parallel next to each other.

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 Ar beitsbereiches einheitliche Prozeßbedingungen schafft.With such a radiation source, a wide and if necessary also elongated radiation zone with approximately constant radiation flux density over its width realize, which in turn over the corresponding width of the Ar creates uniform process conditions.

Bei der Realisierung einer Vielzahl von Applikationen von im nahen Infrarot arbeitenden Bestrahlungsanordnungen ("NIR-Be strahlungsanordnungen") haben die Erfinder festgestellt, daß das Vorsehen von Gegenreflektoren auf der der Strahlungsquelle abgewandten Seite des Bearbeitungsgegenstandes - insbesondere eines flächigen und gegebenenfalls schnell geförderten Bearbei tungsgegenstandes, 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-Bestrahlungsanord nungen eingesetzt.When implementing a variety of applications from im near-infrared radiation arrangements ("NIR-Be radiation arrangements ") the inventors have found that the provision of counter reflectors on that of the radiation source opposite side of the processing object - in particular a flat and, if necessary, quickly funded processing tion object, such as a paper web, a plastic film or an elastomer profile or similar - significant improvements with the treated product and in the process management can. Such counter reflectors are therefore used for a number of technological applications of the NIR radiation arrangement used.

Beim Einsatz insbesondere unter Anwendung höchster Strahlungs flußdichten (von 200 kW/m² und mehr) hat sich eine aktive Küh lung der Gegenreflektoren und vielfach auch von Seitenreflekto ren als praktisch unverzichtbar erwiesen. Trotz des hohen Re flexionsgrades nehmen diese nämlich soviel Strahlungsenergie in Form von Wärme auf, daß ihre Formtreue bei längerem Einsatz oh ne aktive Kühlung nicht ohne weiteres gewährleistet ist. Außer dem ermöglicht eine Kühlung der Gegen- bzw. Seitenreflektoren auch in vorteilhafter Weise die verbesserte Abführung von Wärme aus dem Reflektorzwischenraum, d. h. der Bearbeitungszone.When used, in particular using the highest radiation flux densities (of 200 kW / m ² and more), active cooling of the counter reflectors and in many cases also of side reflectors has proven to be practically indispensable. Despite the high degree of re flexion, they absorb so much radiation energy in the form of heat that their dimensional accuracy is not easily guaranteed with prolonged use without active cooling. In addition, cooling the counter or side reflectors also advantageously enables the improved dissipation of heat from the reflector intermediate space, ie the processing zone.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine verbesser te Bestrahlungsanordnung der gattungsgemäßen Art anzugeben, die eine effiziente Ausführung von praktisch wichtigen Bearbei tungsvorgängen, insbesondere an gefördertem flächigen Material, ermöglicht und für unterschiedliche Applikationen rationell hergestellt werden kann.The invention is therefore based on the object of improving to specify te radiation arrangement of the generic type, the an efficient execution of practically important machining processing operations, especially on conveyed flat material, enables and rational for different applications can be manufactured.

Diese Aufgabe wird durch eine Bestrahlungsanordnung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst.This task is carried out by an irradiation arrangement with the Features of claim 1 solved.

Die Erfindung schließt den wesentlichen Gedanken ein, die tech nologisch erwünschte Gegen- bzw. Seitenreflektorfläche modular tig aus einer Mehrzahl massiver Gegen- bzw. Seitenreflektorele mente aufzubauen. Sie schließt weiter den Gedanken des Vorse hens eines (im wesentlichen durchgehenden) Kühlfluid-Strömungs kanals in diesen Reflektorelementen ein, der an oder nahe deren Enden einen Einlaß und einen Auslaß hat. Der modulartige Aufbau aus - insbesondere gleichartigen - Gegen- bzw. Seitenreflektor elementen - ermöglicht in Baukastenart die Ausführung von un terschiedlich langen bzw. breiten Bestrahlungszonen für ver schiedenartigste Bearbeitungsprozesse mit einem Minimum an Kon struktions- und Logistikaufwand.The invention includes the essential idea that tech The ecologically desired counter or side reflector surface is modular tig from a plurality of massive counter or side reflector elements building up. It continues to close the thought of the Vorse a (substantially continuous) flow of cooling fluid channel in these reflector elements, the one at or near them Ends have an inlet and an outlet. The modular structure from - in particular similar - counter or side reflector elements - enables the execution of un Different long or wide radiation zones for ver a wide variety of machining processes with a minimum of con structural and logistic expenses.

In einer besonders einfachen und leicht kombinierbaren Ausfüh rung sind die Querschnitte der Reflektoren und Gegen- bzw. Sei tenreflektoren (zumindest in der Außenkontur) im wesentlichen flach rechteckig. Dieser Querschnitt ist besonders leicht her zustellen, zu transportieren und zu lagern und ermöglicht die einfache Nebeneinander-Reihung von Reflektorelementen zur Aus führung eines in einer Ebene liegenden Reflektor-, Gegenreflek tor- oder Seitenreflektorfeldes mit größeren Abmessungen. In a particularly simple and easily combinable version are the cross sections of the reflectors and counter or be ten reflectors (at least in the outer contour) essentially flat rectangular. This cross section is particularly easy deliver, transport and store and enables the simple side-by-side arrangement of reflector elements for off guidance of a reflector, counterreflection lying in one plane gate or side reflector field with larger dimensions.

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. Seitenreflek toren 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.To minimize heat absorption and maximize the proportion of the radiation available for the processing are Surfaces of all reflectors are highly reflective, in particular polished, executed. For most use cases, one is flat design of the surfaces of the counter and side reflectors goals make sense. The effective reflector surfaces of the halogen lamps directly assigned reflector elements have preferred other cross-sectional shapes, such as the shape of an ellipse or Parabolic section or a trapezoidal shape. It is preferred here from the current perspective, an approximate W-shape, as shown in the DE 199 09 542 of the applicant is described.

Die Gegenreflektoren sind für eine Vielzahl praktischer Anwen dungen bevorzugt in strengem Sinne gegenüber den Lampen und de ren Reflektoren angeordnet, d. h. in einer parallel zu der durch die Mittenachsen der Halogenlampen aufgespannten Ebene. Die Seitenreflektoren sind typischerweise in einer im wesentli chen senkrecht zu der durch die Mittenachsen der Halogenlampen aufgespannten Ebene liegenden Ebene angeordnet. Für spezielle Anwendungen ist aber durchaus eine Schrägstellung der Seitenre flektoren in Betracht zu ziehen, beispielsweise zur Bestrahlung von geneigten Seiten- oder Deckflächen zu behandelnder Produk te.The counter reflectors are for a variety of practical applications preferred in a strict sense over the lamps and de Ren reflectors arranged, d. H. in a parallel to the plane spanned by the center axes of the halogen lamps. The side reflectors are typically in one Chen perpendicular to that through the center axes of the halogen lamps spanned level arranged level. For special Applications is definitely a slant of the page reflectors to consider, for example, for radiation product to be treated from inclined side or top surfaces te.

Bei Kombination der den Halogenlampen zugeordneten (Haupt-)Re flektoren sowohl mit Gegenreflektoren als auch mit Seitenre flektoren kann ein am Umfang weitgehend geschlossener Strah lungskasten ausgebildet werden, der durch die aktive Kühlung von einigen oder allen Begrenzungsflächen weitgehend gegen ei nen Wärmestau im Innenraum geschützt ist.When combining the (main) Re reflectors with counter reflectors as well as with side reflectors a beam that is largely closed at the circumference can be deflected be trained by active cooling of some or all of the boundary surfaces largely against egg heat accumulation in the interior is protected.

In einer besonders flexibel und rationell aufzubauenden Ausfüh rung der Bestrahlungsanordnung sind an den Enden der jeweiligen Reflektoren im wesentlichen senkrecht zu diesen verlaufende Kühlfluid-Verteiler vorgesehen, die über entsprechende Ein- bzw. Auslässe einen einzelnen Kühlfluid-Anschluß mit den Kühl fluid-Strömungskanälen in den einzelnen Reflektorelementen ver binden. Diese haben bevorzugt einen rechteckigen, insbesondere quadratischen, Querschnitt und sind im montierten Zustand der Bestrahlungsanordnung vorzugsweise durch Verschrauben oder Ver klammern fest mit den Reflektoren und Gegen- bzw. Seitenreflek toren verbunden. Sie bilden damit gewissermaßen zugleich den Tragbalken für die jeweiligen Reflektorfelder bzw. bei einem weitgehend geschlossenen Strahlungskasten einen Tragrahmen des selben.In a particularly flexible and efficient design tion of the radiation arrangement are at the ends of the respective Reflectors essentially perpendicular to these Cooling fluid distributors are provided, which have appropriate inputs or outlets a single cooling fluid connection with the cooling ver fluid flow channels in the individual reflector elements tie. These preferably have a rectangular one, in particular square, cross section and are in the assembled state of the Irradiation arrangement preferably by screwing or Ver cling firmly to the reflectors and counter or side reflectors gates connected. In a way, they also form that Support beam for the respective reflector fields or for one largely closed radiation box a supporting frame of the the same.

Die Anordnung der in den Kühlfluid-Verteilern vorgesehenen Öff nungen des dort angeordneten Kühlfluid-Strömungskanals sind be vorzugt so auf die Breiten der Reflektorelemente und die Anord nung der Strömungskanäle in diesen abgestimmt, daß beim Verbin den von aneinandergereihten Reflektorelementen mit den Kühl fluid-Verteilern die Ein- und Auslässe beider Komponenten der art miteinander ausgerichtet sind, daß die jeweiligen Strö mungskanäle ohne zusätzliche Verbindungselemente direkt mitein ander kommunizieren. Eine Abdichtung erfolgt in rationeller und kostengünstiger Weise durch einfache O-Ringe.The arrangement of the openings provided in the cooling fluid distributors Solutions of the cooling fluid flow channel arranged there are prefers the width of the reflector elements and the arrangement tion of the flow channels in this matched that the connec that of lined up reflector elements with the cooling fluid distributors the inlets and outlets of both components of the are aligned with each other that the respective currents ducts without additional connecting elements communicate with others. Sealing takes place in a rational and simple O-rings.

Die Realisierung unterschiedlich langer Strahlungsfelder er folgt durch entsprechendes Ablängen der Kühlfluid-Verteiler, ebenso wie die Realisierung unterschiedlich breiter Strahlungs felder durch entsprechendes Ablängen der Reflektorelemente er folgt. Die Öffnungen der Kühlfluid-Strömungskanäle an den Stirnseiten der jeweiligen Elemente werden durch Stopfen ver schlossen.The realization of radiation fields of different lengths follows by cutting the cooling fluid distributor to length, as well as the realization of radiation of different widths fields by cutting the reflector elements to length follows. The openings of the cooling fluid flow channels at the End faces of the respective elements are sealed by plugs closed.

Vorteile und Zweckmäßigkeiten der Erfindung ergeben sich im üb rigen aus den Unteransprüchen sowie der nachfolgenden Beschrei bung bevorzugter Ausführungsbeispiele anhand der Figuren. Von diesen zeigen: Advantages and advantages of the invention result in practice from the subclaims and the following description Exercise of preferred embodiments with reference to the figures. Of show this:

Fig. 1 eine schematische perspektivische Darstellung einer NIR-Bestrahlungsanordnung gemäß einer ersten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 1 is a schematic perspective view of a NIR irradiation system according to a first embodiment of the invention,

Fig. 2 eine schematische perspektivische Darstellung einer NIR-Bestrahlungsanordnung gemäß einer zweiten Ausführungsform der Erfindung, Fig. 2 is a schematic perspective view of a NIR irradiation system according to a second embodiment of the invention,

Fig. 3 eine teilweise geschnittene Seitenansicht ei nes aus zwei Reflektoren bestehenden Haupt- Reflektorfeldes gemäß einer Ausführung der Erfindung und Fig. 3 is a partially sectioned side view egg nes consisting of two reflectors main reflector field according to an embodiment of the invention and

Fig. 4A und 4B zwei teilweise geschnittene Seitenansichten (in Quer- und Längsrichtung) eines aus zwei Gegenreflektoren bestehenden Gegenreflektor feldes gemäß einer Ausführung der Erfindung. 4A and 4B show two partially sectioned side views. (In transverse and longitudinal direction) of a two counter-reflectors existing counter-reflector array according to an embodiment of the invention.

Fig. 1 zeigt in einer schematischen perspektivischen Darstel lung 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 langge streckt röhrenförmigen Halogen-Glühfadenlampen 3, die zur pri mären Emission von Infrarotstrahlung im Bereich zwischen 0,8 µm und 1,5 µm Wellenlänge betrieben werden, und ein diesen zuge ordnetes Haupt-Reflektorfeld 4, das aus drei gleichartigen Re flektoren 5 aufgebaut ist. Weiterhin umfaßt die NIR-Bestrah lungsanordnung 1 ein gegenüber dem Haupt-Reflektorfeld und pa rallel zu diesem angeordnetes Gegenreflektorfeld 6 aus drei gleichartigen Gegenreflektoren 7. Fig. 1 shows a schematic perspective presen- tation of the essential elements of an NIR radiation arrangement 1 , which is particularly suitable for thermal processing of a relatively voluminous processing object (workpiece). It comprises a radiator arrangement 2 from a total of nine Langge stretches tubular halogen filament lamps 3 , which are operated for primary emission of infrared radiation in the range between 0.8 μm and 1.5 μm wavelength, and an associated main reflector field 4 , the is composed of three identical Re reflectors 5 . Further comprises the NIR Bestrah lung arrangement, opposite the main reflector array 1 and pa rallel similar to that arranged counter-reflector array 6 of three counter-reflectors. 7

Auf den Rückseiten der Reflektoren 5 und Gegenreflektoren 7 sind jeweils zwei Kühlwasser-Verteilerbalken 8 mit quadratischem 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.On the back of the reflectors 5 and counter-reflectors 7 , two cooling water distributor bars 8 with a square cross section are attached, each having a water connection 9 . These cooling water distributor bars 8 are provided with a cooling water channel in a manner shown in FIGS. 3 to 4B and described in more detail below and have cooling water inlets and outlets which correspond to corresponding inlets and outlets of cooling water channels arranged in the reflector elements are connected. They serve as distributors for water cooling of the individual reflector elements of the reflector fields 4 and 6 .

Fig. 2 zeigt eine weitere NIR-Bestrahlungsanordnung 21, die ei nen schmaleren Bearbeitungsraum hat und daher insbesondere zur thermischen Bearbeitung eines flächigen oder doch zumindest re lativ 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 Be schreibung nachfolgend verzichtet. Fig. 2 shows a further NIR radiation arrangement 21 , which has a narrower processing space and is therefore particularly suitable for thermal processing of a flat or at least relatively flat processing object by means of NIR radiation. As far as this arrangement with Fig. 1 largely identical components, reference numerals based on Fig. 1 are used and a further detailed description will be omitted below.

Derartige Übereinstimmungen bestehen insbesondere hinsichtlich des Vorhandenseins einer NIR-Strahleranordnung 22 aus neun Ha logen-Glühfadenlampen 23 vor einem aus drei Reflektoren 25 auf gebauten Haupt-Reflektorfeld 24, dem ein aus drei Gegenreflek toren 27 aufgebautes Gegenreflektorfeld 26 parallel gegenüber liegt. Weiterhin sind auch hier dem Haupt- und Gegenreflektor feld 24, 26 jeweils zwei Kühlwasser-Verteilerbalken 28 zugeord net, d. h. auf die Rückseiten der entsprechenden Reflektorele mente aufgeschraubt. Allerdings befinden sich hier die Wasser anschlüsse 29 nicht an den Stirnseiten, sondern an den Rücksei ten der Kühlwasser-Verteilerbalken 28.Such correspondences exist in particular with regard to the presence of an NIR emitter arrangement 22 from nine Ha logen filament lamps 23 in front of a main reflector field 24 built up from three reflectors 25 , which is made up of three counter reflectors 27 counter reflector field 26 parallel to one another. Furthermore, the main and counter reflector field 24 , 26 each have two cooling water manifolds 28 assigned net, ie screwed elements on the back of the corresponding reflector elements. However, here the water connections 29 are not on the end faces, but on the rear sides of the cooling water distributor bar 28 .

Die NIR-Bestrahlungsanordnung 21 gemäß Fig. 2 unterscheidet sich von der einfacheren Anordnung nach Fig. 1 durch das zu sätzliche Vorhandensein von je einem Seitenreflektor 30 an der Ober- und Unterseite der Anordnung, wodurch ein (bis auf schma le Be- und Entlüftungsschlitze 31a, 31b) geschlossener Strahlungsraum 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 Vertei lerbalken sind und Wasseranschlüsse 29 an ihren Stirnseiten ha ben. Alle Kühlwasser-Verteilerbalken 29, 38, bilden - wie Fig. 2 deutlich zeigt - zwei rechteckige Rahmen, in denen sämt liche Reflektorelemente stabil gehalten sind.The NIR irradiation arrangement 21 according to FIG. 2 differs from the simpler arrangement according to FIG. 1 by the additional presence of a side reflector 30 on the top and bottom of the arrangement, whereby a (except for narrow ventilation slots 31 a, 31 b) closed radiation space is formed. The side reflectors 30 are attached to the cooling water distribution bar 38 , which - according to the geometry of the NIR radiation arrangement - are significantly shorter than the distribution bar assigned to the main and counter reflector field and have water connections 29 on their end faces. All cooling water manifold beams 29 , 38 form - as FIG. 2 clearly shows - two rectangular frames in which all reflector elements are held stable.

Die Wirkflächen der Reflektoren 5 und 25 aus Fig. 1 und 2 haben eine annähernd W-förmige Querschnittsgestalt, während die Ober flächen der Gegenreflektoren 7 bzw. 27 und der Seitenreflekto ren 30 plan sind. Alle Reflektorelemente sind aus einer Alumi niumlegierung stranggepreßt und haben polierte Reflexionsflä chen.The active surfaces of the reflectors 5 and 25 from FIGS. 1 and 2 have an approximately W-shaped cross-sectional shape, while the upper surfaces of the counter reflectors 7 and 27 and the side reflectors 30 are flat. All reflector elements are extruded from an aluminum alloy and have polished reflection surfaces.

In Fig. 3 bis 4B sind der innere Aufbau der Reflektorelemente und der Kühlwasser-Verteilerbalken sowie deren Verbindung mit einander gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung näher dargestellt. Die Bezugsziffern für die einzelnen Kompo nenten sind in Anlehnung an Fig. 1 und 2 gewählt.In Figs. 3 to 4B, the internal structure of the reflector elements and the cooling water distribution bar as well as their connection are shown in detail with one another according to a preferred embodiment of the invention. The reference numerals for the individual components are chosen based on FIGS . 1 and 2.

Fig. 3 zeigt ein Haupt-Reflektorfeld 34 mit zwei Reflektoren 35 zur Aufnahme von jeweils sechs (also insgesamt zwölf) langge streckten 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 Re flexionsbereichen 35a angeordnet sind. Die Kühlwasserkanäle 35b sind mäanderförmig miteinander verbunden, und die beiden äuße ren Kanalabschnitte sind jeweils mit vergrößertem Durchmesser ausgeführt. Diese haben jeweils einen auf die Rückseite münden den Ein- bzw. Auslaß 35c. Fig. 3 shows a main reflector array 34 with two reflectors 35 for receiving six (ie a total of twelve) elongated halogen lamps. Each of the reflectors 35 has six approximately W-shaped reflection areas 35 a in cross section and five elongated, circular in cross section cooling water channels 35 b, each of which is arranged behind the boundary area between two re flexion areas 35 a. The cooling water channels 35 b are connected in a meandering manner, and the two outer channel sections are each designed with an enlarged diameter. These each have one on the back, the inlet or outlet 35 c.

Auf den Reflektoren 35, deren Rückseite plan ausgeführt ist, und die in ihrer Außenkontur insgesamt einen annähernd rechtec kigen Querschnitt haben, sind rückseitig zwei Kühlwasser-Ver teilerbalken (gemäß Fig. 1 oder 2) angeordnet, von denen in Fig. 3 einer zu erkennen ist. Der Kühlwasser-Verteilerbalken 38 hat einen geradlinig durchgehenden Verteiler-Kühlwasserkanal 38a und zwei Verteiler-Ein- bzw. Auslässe 38b, die so angeord net sind, daß sie im auf den Reflektoren 35 angebrachten Zu stand des Verteilerbalkens 38 mit den Ein-/Auslässen 35c der Reflektoren ausgerichtet sind. Da sie auch den gleichen Durch messer wie diese haben, ist in einfacher Weise eine Abdichtung mittels O-Ringen 38c möglich.On the reflectors 35 , the back of which is flat, and which have an approximately right-hand cross-section in their outer contour, two cooling water distributor bars (according to FIG. 1 or 2) are arranged on the back, one of which can be seen in FIG. 3 is. The cooling water distributor bar 38 has a straight through distributor cooling water channel 38 a and two distributor inlets and outlets 38 b, which are arranged so that they were in the attached to the reflectors 35 to the state of the distributor bar 38 with the in / Outlets 35 c of the reflectors are aligned. Since they also have the same diameter as this, sealing by means of O-rings 38 c is possible in a simple manner.

Von den Enden des Verteiler-Kühlwasserkanals 38a wird im in stallierten 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 gezeig ten, aber nicht mit einer eigenen Bezugsziffer versehenen) Stopfen verschlossen sein wird. In analoger Weise ist ein seit licher Verschluß der in die stranggepreßten Reflektorprofile durchgehend eingeformten Kühlwasserkanäle 35b ausgeführt.From the ends of the distributor cooling water channel 38 a in the installed state of the entire reflector field, one each form a cooling water inlet or outlet for the main reflector field, while the other with one (shown in FIGS . 1 and 2, but not stopper with its own reference number). In an analogous manner, a since Licher closure of the cooling water channels 35 b formed continuously in the extruded reflector profiles.

Fig. 4A und 4B zeigen ein Gegenreflektorfeld 46 aus zwei Gegen reflektoren 47 mit einem aufgesetzten Kühlwasser-Verteilerbal ken 42. Analog zum Aufbau des Kühlwasser-Verteilerbalkens 38 aus Fig. 3 hat auch der Kühlwasser-Verteilerbalken 48 einen ge radlinig durchgehenden Verteiler-Kühlwasserkanal 48a, der in Fig. 4A in einem beidseitig durch Verschlußstopfen 48d ver schlossenen Zustand gezeigt ist. FIGS. 4A and 4B show a counter-reflector array 46 of two counter-reflectors 47 with an attached cooling water Verteilerbal ken 42nd Analogously to the structure of the cooling water distributor bar 38 from FIG. 3, the cooling water distributor bar 48 also has a straight, continuous distributor cooling water channel 48 a, which is shown in FIG. 4A in a closed state on both sides by sealing plugs 48 d.

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 Ab messungen der Gegenreflektoren 47 und die Anordnung der Kühl wasserkanäle 47b und der Ein-/Auslässe 47c in diesen sind derart auf die Ausführung der Kühlwasser-Verteilerbalken 48 - ins besondere die Anordnung der Ein-/Auslässe 48b in diesen - abge stimmt, 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 49 verschlossen. Darüber strömt über die Kühlwasser-Verteilerbalken 48 zugeführtes bzw. abgeleitetes Kühlwasser aus dem Verteiler-Kühlwasserkanal 48a des einen Ver teilers 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 an deren Verteilerbalken in dessen Verteiler-Kühlwasserkanal und wird von dort (für mehrere Reflektorelemente gemeinsam) abge leitet.The counter-reflectors 47 each have a highly polished flat reflective surface 47 a and two cooling water passages 47 b, each having two inputs / outlets 47 c on the back. From the dimensions of the counter reflectors 47 and the arrangement of the cooling water channels 47 b and the inlets / outlets 47 c in these are on the design of the cooling water manifold 48 - in particular the arrangement of the inlets / outlets 48 b in these - abge true, the two components are aligned with the inlet and outlets in the assembled condition of the assembly together and in turn by O-rings 48 c against one another can be sealed. The continuous cooling water channels 47 b are (as already mentioned above with regard to the reflectors of the main reflector field) closed by sealing plugs 49 . In addition flows over the cooling water manifold 48 supplied or derived cooling water from the manifold cooling water channel 48 a of a United distributor via its outlet 48 b and the adjacent inlet 47 c in the cooling water channel 47 b of the counter reflector. From this it flows through its outlet and the adjacent inlet in at its manifold in its manifold cooling water channel and is from there (for several reflector elements together).

Zur lückenlosen Aneinanderreihung der Gegenreflektoren zur Bil dung ausgedehnterer Gegenreflektorfelder sind an deren Seiten flächen Schwalbenschwanznuten 47d zum Einsetzen entsprechender (nicht dargestellter) Verbinderprofile vorgesehen. In Fig. 4B ist zu erkennen, daß die Verbindung zwischen den Gegenreflekto ren 47 und den Kühlwasser-Verteilerbalken 48 jeweils durch Schraubbolzen 50 hergestellt wird, die in entsprechend ausge bildete Montagebohrungen 48e der Verteilerbalken 48 bzw. 47e der Gegenreflektoren eingesetzt werden.For the seamless lining up of the counter reflectors to form more extensive counter reflector fields, dovetail grooves 47 d are provided on their sides for inserting corresponding (not shown) connector profiles. In Fig. 4B it can be seen that the connection between the Gegenreflekto ren 47 and the cooling water manifold 48 is each made by bolts 50 which are used in correspondingly formed mounting holes 48 e of the manifold 48 and 47 e of the counter reflectors.

Die Ausführung der Erfindung ist nicht auf diese Beispiele so wie die oben hervorgehobenen Aspekte beschränkt, sondern im Rahmen der Ansprüche ebenso in einer Vielzahl von Abwandlungen möglich, die im Rahmen fachgemäßen Handelns liegen.The practice of the invention is not so on these examples as limited to the aspects highlighted above, but in The scope of the claims also in a variety of modifications possible that are within the scope of professional action.

LIST OF REFERENCE NUMBERS

11

; ;

2121

NIR-Bestrahlungsanordnung
NIR irradiation system

22

; ;

2222

Strahleranordnung
radiator assembly

33

; ;

2323

Halogen-Glühfadenlampe
Halogen incandescent lamp

44

; ;

2424

; ;

3434

Haupt-Reflektorfeld
Main reflector panel

55

; ;

2525

; ;

3535

Reflektor
reflector

66

; ;

2626

; ;

4646

Gegenreflektorfeld
Counter reflector field

77

; ;

2727

; ;

4747

Gegenreflektor
retroreflex

88th

; ;

2828

; ;

3838

; ;

4848

Kühlwasser-Verteilerbalken
Cooling water distribution bar

99

; ;

2929

Wasseranschluß
mains water supply

3030

Seitenreflektor
side reflector

3131

a Belüftungsschlitz
a ventilation slot

3131

b Entlüftungsschlitz
b Vent slot

3535

a; a;

4747

a Reflexionsbereich
a reflection area

3535

b; b;

4747

b Kühlwasserkanal
b Cooling water channel

3535

c; c;

4747

c Ein-/Auslaß
c Inlet / outlet

3838

a; a;

4848

a Verteiler-Kühlwasserkanal
a Distributor cooling water duct

3838

b; b;

4848

b Verteiler-Ein- bzw. -Auslaß
b Manifold inlet or outlet

3838

c; c;

4848

c O-Ring
c O-ring

4747

d Schwalbenschwanznut
d dovetail groove

4747

e, e,

4848

e Montagebohrung
e mounting hole

4848

d; d;

4949

Verschlußstopfen
plugs

5050

Schraubbolzen
bolts

Claims

1. Irradiation arrangement ( 1 ; 21 ), in particular for thermal processing processes, with a plurality of we substantially arranged side by side and parallel to each other arranged radiation sources for electromagnetic radiation, whose essential active component in the near infrared range, in particular in the wavelength range between 0.8 µm and 1.5 µm, each with at least one elongated halogen lamp ( 3 ; 23 ), which has a tubular, at the ends provided with connections glass body with at least one filament, and each an elongated, solid reflector ( 5 ; 25 ; 35 ), is formed in the at least one cooling fluid flow channel ( 35 b) with an inlet and an outlet ( 35 c) at or near the end of the reflector, characterized by a plurality of massive, with respect to the halogen lamp and a processing object Reflectors ge opposite or laterally arranged by these counter and / or side reflections factors ( 7 ; 27 ; 30 ; 47 ), in each of which at least one cooling fluid flow channel ( 47 b) with an inlet and an outlet ( 47 c) is formed at or near their ends.

2. Irradiation arrangement according to claim 1, characterized in that the cross section of the outer contour of the reflectors ( 5 ; 25 ; 35 ) and counter or side reflectors ( 7 ; 27 ; 30 ; 47 ) is substantially flat rectangular and the reflectors and / or Counter or side reflectors, in particular under the formation of a closed main reflector field ( 4 ; 24 ; 34 ) and / or counter or side reflector field ( 6 ; 26 ; 46 ) are lined up side by side without gaps.

3. Irradiation arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the halogen lamps ( 3 ; 23 ) and the processing object facing surfaces ( 47 a) of the counter or Be ten reflectors ( 47 ) are essentially planar and highly reflective, especially polished, are executed.

4. Irradiation arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the counter reflectors ( 7 ; 27 ; 30 ; 47 ) are arranged in a plane which is parallel to the plane spanned by the Mittenach sen of the halogen lamps ( 3 ; 23 ) ,

5. Irradiation arrangement according to one of the preceding An claims, characterized in that several side reflectors arranged in one plane are essentially perpendicular to that through the Center axis of the halogen lamps spanned plane.

6. Irradiation arrangement according to one of the preceding claims, characterized in that the reflectors ( 5 ; 25 ; 35 ) together with a first plurality of counter reflectors ( 7 ; 27 ; 47 ) and a second plurality of side reflectors ( 30 ) one at the beginning form essentially closed, actively cooled radiation boxes.

7. Irradiation arrangement according to one of the preceding claims, characterized by two elongated, at or near the ends of the reflectors ( 5 ; 25 ; 35 ) and counter or side reflectors ( 7 ; 27 ; 30 ; 47 ) substantially perpendicular to the longitudinal extent of the cooling fluid distributors ( 8 ; 28 ; 38 ; 48 ), the cooling fluid connection ( 9 ; 29 ) at or near one end and distributed over their longitudinal extent a plurality of cooling fluid inlets and outlets ( 38 b; 48 b), which are connected to the inlets and outlets ( 35 c; 47 c) of the reflectors ( 35 ) and opposite or side reflectors ( 47 ).

8. Irradiation arrangement according to claim 7, characterized in that the cross sections of all the reflectors ( 5 ; 25 ; 35 ) and counter or side reflectors ( 7 ; 27 ; 30 ; 47 ) assigned cooling fluid distributors ( 8 ; 28 ; 38 ; 48 ) correspondingly rectangular, in particular square, and the reflectors and counter and side reflectors fixed to the coolant distributors, in particular screwed or clamped to them, are such that the coolant distributors support beams for the reflectors and counter or Be ten reflectors form.

9. Irradiation arrangement according to claim 6 or 7 and 8, characterized in that the cooling fluid distributor ( 8 ; 28 ; 38 ; 48 ) of the reflectors, counter and side reflectors together stretch a Tragrah men of the radiation box.