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Lichtpausmaschine mit rotierender, zylindrischer Pausfläche Es sind
Lichtpausmaschinen bekannt, bei denen als Pausfläche ein Hohlzylinder aus Glas dient,
der während des Pausvorganges um seine Achse umläuft. Meistens wird bei derartigen
Geräten eine langgestreckte Lichtquelle verwendet, die in der Achse des Zylinders
angeordnet ist. Es sind aber auch Geräte bekanntgeworden, bei denen durch Blenden
nur ein Teil der Zylinderinnenfläche bestrahlt wird.
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Wenn man als Strahlenquelle hoch belastete Metalldampflampen, insbesondere
Quecksilberhochdrucklampen, verwendet, bei denen die spezifische Leistungsaufnahme
etwa 15 Watt je Zentimeter Entladungsweg beträgt, und wenn außerdem die Strahlung
durch einen Reflektor auf einen kleinen Teil des Zylinderumfanges konzentriert wird,
tritt an der bestrahlten Stelle eine starke Erwärmung auf, die zu einer Beschädigung
des Pausgutes führen kann. Wenn z. B. lichtempfindliche Folien verwendet werden,
tritt eine Schrumpfung auf, sobald die Folien heißer als 6o bis 70° C werden. Erfindungsgemäß
wird deshalb bei der Verwendung von einer Metalldampfhochdrucklampe mit einer spezifischen
Belastung von mehr als 15 Watt je Zentimeter Entladungsweg, insbesondere einer Quecksilberhochdrucklampe,
eine Kühlung des Pauszylinders vorwiegend an dem jeweils nicht bestrahlten Teil
vorgenommen. Diese Art der Kühlung ist besonders wirkungsvoll, da für die Kühlung
eine Oberfläche zur Verfügung steht, die wesentlich größer ist als die bestrahlte
Fläche selbst. Daher erreicht man eine wesentlich niedrigere Temperatur auf der
Pausfläche
als bei der bisher üblichen Kühlung der bestrahlten
Fläche selbst. Die Kühlung des nicht bestrahlten Teiles des Zylinders hat weiterhin
den Vorteil, daß man die Menge und die Geschwindigkeit der Kühlluft sehr groß wählen
kann, während man bei Kühlung des bestrahlten Teiles gewisse Vorsichtsmaßnahmen
treffen muß. Es muß nämlich vermieden werden, daß die Kühlluft eine so starke Kühlung
der Leuchtrohrwandung der Entladungsröhre herbeiführt, daß der Dampfdruck in dieser
unter den betriebsmäßigen erforderlichen Wert sinkt.
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Die Kühlung kann bei der erfindungsgemäßen Lichtpausmaschine auf verschiedene
Weise erfolgen. Man wird die Kühlluft vorzugsweise an der inneren oder äußeren Oberfläche
des Pauszylinders oder gleichzeitig an beiden Seiten desselben entlang führen. Da
die Wärmeabgabe ausschließlich an der Zylinderoberfläche erfolgt, wird man den Strömungskanal
so eng wählen, daß die Luft möglichst an der Zylinderoberfläche entlang strömt und
dort die Wärme aufnehmen kann. Wenn die Kühlluft parallel zur Achse des Zylinders
strömt, genügt es im allgemeinen, wenn sie an einer Schicht von weniger als 5 cm
Dicke an der Zylinderoberfläche entlang geführt wird. Die Luft kann innen und außen
in der gleichen Richtung strömen. Dies hat zur Folge, daß längs des Zylinders in
der Strömungsrichtung ein Temperaturanstieg auftritt, der sich nahezu vermeiden
läßt, falls die Luft außen und innen in entgegengesetzter Richtung fließt. Man wird
also zweckmäßigerweise die Luft zunächst innen an dem Zylinder fließen lassen und
sie am Ende so umlenken, daß sie in entgegengesetzter Richtung zurückfließt. Die
Kühlluft kann aber auch parallel zur Umlaufsbewegung des Pauszylinders geführt werden,
insbesondere entgegengesetzt zu dieser Bewegung. Es können auch beide Arten der
Kühlluftführung vereinigt werden, indem man beispielsweise die Kühlluft zunächst
in axialer Richtung durch den Innenraum des Zylinders schickt und sie anschließend
in dem Außenraum parallel zur Umlaufsbewegung des Zylinders führt. Die am Glaszylinder
erwärmte Luft kann anschließend benutzt werden, um andere Teile des Lichtpausgerätes
zu kühlen. In Frage kommt besonders eine Kühlung des Reflektors, der sich durch
die absorbierte Strahlung erwärmt. Diese Reflektorkühlung ist besonders dann wichtig,
wenn der Reflektor aus einem Werkstoff besteht oder auf seiner der Strahlenquelle
zugekehrten Oberfläche mit einem Werkstoff überzogen ist, dessen Reflexionsvermögen
für Strahlung zwischen 350 und 450 mP größer als 409/0 ist und dessen Reflexionsvermögen
für Strahlung oberhalb 2 m,u weniger als die Hälfte des Reflexionsvermögens im Bereich
zwischen 350 und 450 mu beträgt.
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In den Figuren ist eine Reihe von Ausführungsformen gemäß der Erfindung
in zum Teil schematischer Darstellung wiedergegeben. Die Fig. i und 2 zeigen eine
Seitenansicht bzw. einen Schnitt, die Fig. 3 bis 6 zeigen von zwei anderen Ausführungsformen
je einen Längs- und einen Querschnitt, die sich durch die Führung der Kühlluft unterscheiden,
die jedoch bei allen parallel zur Zylinderachse ist. Die Fig. 7 bis 9 zeigen Querschnitte
bzw. eine Aufsicht von Maschinen, bei denen die Kühlluft parallel zur Umlaufbewegung
des Zylinders geführt wird.
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Die Lichtpausmaschine nach Fig. i und 2 besteht aus einer langgestreckten
Quecksilberhochdrucklampe i, deren Länge etwas größer bemessen ist als die Arbeitsbreite
der Maschine. Die Strahlung der Lampe wird durch einen Reflektor 2 auf die Pausfläche
konzentriert. Diese besteht aus einem umlaufenden Glaszylinder 3, von dem jedoch
nur ein kleiner Teil, vorzugsweise 1/4 bis 1/5 seines Umfanges, bestrahlt wird.
Das Pausgut wird durch ein endloses Fördertuch 4 an der bestrahlten Stelle vorbeigeführt.
Das Fördertuch 4 ist zwischen drei Walzen 5, 6 gespannt, von denen die eine als
Spannwalze 6 ausgebildet ist. Der Druck wird durch eine am Gehäuse befestigte Feder
7 hervorgerufen und auf den gewünschten Wert eingestellt. Der Umlaufzylinder 3 ruht
einerseits auf den beiden Förderwalzen 5 bzw. dem Fördertuch 4, andererseits wird
er durch eine vorzugsweise an seinem Scheitel angeordnete Walze 8 nach unten gedrückt,
wobei diese mit einem Spurkranz versehen ist, um ein seitliches Ausweichen des Zylinders
unmöglich zu machen. Die obere Walze 8 wird vorzugsweise elastisch gelagert, damit
keine Unregelmäßigkeiten der Abmessungen des Glaszylinders 3 oder in der Dicke des
Pausgutes zu unzulässigen Druckänderungen führen können. Die, beiden Stirnflächen
des Zylinders sind offen gelassen, so daß man den Reflektor 2 und die Strahlenquelle
i in das Innere des Zylinders einführen kann. Der Oberteil 9 des Gehäuses ist an
einem Scharnier io aufklappbar, damit der Zylinder zur Reinigung zugänglich ist.
Die Walze 8 kann hierbei an dem Deckel derart befestigt sein, daß bei seinem Hochklappen
der Zylinder 3 frei zugänglich ist. Die Strahlungsquelle i ist vorzugsweise an dem
Reflektor selbst befestigt, der seinerseits wieder durch an einer im Innern des
Zylinders angeordneten Schiene befestigt ist. Die Zuführung der elektrischen Leitung
zu dem Brenner bereitet wegen der offenen Stirnseite des Zylinders keine Schwierigkeiten.
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Die Kühlung des Zylinders erfolgt durch Kühlluft, die durch mehrere
Röhren ii an den Zylinder herangeführt wird. Diese Röhren sind entweder mit einem
Längsschlitz 12 oder mit einer Reihe von feinen Löchern versehen, durch die die
Luft gegen den Pauszylinder strömt. Um eine gleichmäßige Verteilung der Luft auf
die gesamte Länge des Zylinders zu erzielen, wird man in der Nähe der Eintrittsstelle
der Luft in das Rohr ii einen kleineren Querschnitt für die Austrittsöffnungen vorsehen
als an dem anderen Ende, um den Druckabfall in dem Rohr ii zu berücksichtigen. Die
Anordnung der Röhre ii kann nach verschiedenen Gesichtspunkten geschehen. Man kann
sie entweder kurz vor der Stelle anbringen, an der der Pauszylinder wieder bestrahlt
wird. Dies hat den Vorteil, daß der Zylinder, bevor er durch die Kühlluft gekühlt
wird, bereits schon einen Teil seiner Wärme abgegeben hat, so daß durch die Kühlluft
selbst nur noch ein kleiner Teil der Wärme abgeführt werden muß. Andererseits kann
man die Röhre für die Zuführung der Kühlluft auch so anordnen, daß der Zylinder,
unmittelbar nachdem er bestrahlt wird, von der Kühlluft gekühlt wird. Da die durch
ein derartiges
Rohrsystem strömende Luftmenge verhältnismäßig gering
ist, wird man im allgemeinen mehrere Röhren ii vorsehen, die man zweckmäßig über
den Umfang des Zylinders verteilt. Die Zuführung der Kühlluft durch die Röhre ii
erfordert im allgemeinen die Anwendung eines ziemlich hohen Luftdruckes.
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Es ist daher in vielen Fällen zweckmäßig, die Kühlluft nicht an einzelne
Stellen des Pauszylinders zu führen, sondern seine gesamte jeweils nicht bestrahlte
Oberfläche zu kühlen. Bei den Ausführungsformen 3 bis 6 wird demgemäß die Kühlluft
an der gesamten jeweils nicht bestrahlten Oberfläche des Zylinders entlang geführt.
Bei Fig. 3 und 4 wird die Kühlluft durch ein Gebläse zunächst durch das Innere des
Zylinders 3 geblasen und an dem dem Ventilator abgewandten Ende des Zylinders 3
durch das Gehäuse derart umgelenkt, daß sie entgegengesetzt gerichtet parallel zur
Zylinderachse zurückströmt. Der Zylinder ist zu diesem Zweck mit einem ringförmigen
Mantel 13 umgeben, der einen Raum von etwa 5 cm Dicke bildet. An dem Eintrittsende
des Zylinders ist ein Kamin 14 angebracht, durch den die zurückströmende Luft gesammelt
und abgeführt wird. Dadurch, daß die Kühlluft außen entgegengesetzt strömt wie innen,
wird eine nahezu gleichmäßige Temperaturverteilung längs des gesamten Zylinders
erreicht.
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Von dieser Ausführungsform unterscheidet sich diejenige nach Fig.
5 und 6 dadurch, daß die Luft außen und innen in der gleichen Richtung am Zylinder
entlang strömt. Um auch innen eine gute Kühlung sicherzustellen, ist ein Einbauteil
15 angebracht, der zwischen sich und dem Glaszylinder 3 einen etwa 5 cm dicken Raum
für den Durchtritt der Kühlluft bildet, so daß die Kühlluft in die Nähe des Pauszylinders
gelangt und dort die Wärme abführt.
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Bei dem Ausführungsbeispiel nach Fig. 7 und 8 wird die Kühlluft parallel
zur Umlaufbewegung des Zylinders geführt. Der Pauszylinder 3 ist von einem Gehäuse
16 umgeben, durch das an den beiden Längsseiten je ein Kanal 17, i9 von verhältnismäßig
großem Querschnitt gebildet wird. An den Scheitel des Zylinders dagegen kommt das
Gehäuse 16 bis auf einige Zentimeter an den Pauszylinder heran, so daß hier ein
verhältnismäßig enger Spalt entsteht. Die eintretende Luft wird daher zunächst in
den rechten Längskanal 17 fließen, dann nach oben aufsteigen und vorzugsweise parallel
zur Umlaufsbewegung des Zylinders bei 18 vorbeigehen, um dann in den linken Längskanal
i9 nach dem anderen Ende des Pauszylinders zu strömen. Dort wird sie durch ein Blech
20 in das Innere des Zylinders geführt. Hierbei kann sie entweder parallel zur Achse
hindurchfließen, oder man kann aber auch durch eine axial verlaufende Querwand 21
bewirken, daß auch das Innere des Zylinders in zwei Längskanäle 22 und 23 unterteilt
wird. In diesem Fall wird man das Abblendblech an der Stelle 24 anbringen, so daß
die Luft nur in den linken Kanal 23 strömt. Durch die Querwand 21 wird die Luft
gezwungen, nach oben zu steigen und parallel zur Umlaufbewegung des Zylinders in
den rechten Längskanal 22 zu gehen, an dessen Ende das Gebläse angebracht ist, das
die Kühlluft durch die :Maschine ansaugt. An dem Reflektor 2 sind Kühlrippen angebracht,
die eine gute Wärmeabgabe der dem Reflektor zugeführten Wärme an die Kühlluft bewirkt.
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Wenn mit einer erheblichen Erwärmung des Reflektors zu rechnen ist,
kann die Kühlluft an dem Reflektor heißer werden als der Glaszylinder werden darf,
so daß dann auch eine ausreichende Kühlung nicht mehr möglich ist. Dieser Nachteil
wird bei einer Luftkühlung nach Fig. g vermieden, die durch einen Einbauteil 25
mit U-förmigem Querschnitt im Innern des Pauszylinders für die Führung der Kühlluft
sorgt. Dieser Einbauteil 25 besteht aus zwei Blechen, die etwa parallel zum Zylinder
3 laufen und die zusammen mit dem Querblech 26 das Innere des Zylinders in einen
oberen und einen unteren Raum teilen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel
ist angenommen, daß die Kühlluft in den oberen Raum einströmt. Sie wird dann durch
den oberen Spalt 27 in die zwischen dem Einbauteil 25 und dem Pauszylinder liegenden
beiden Räume fließen und, nachdem der Zylinder ausreichend gekühlt ist, durch die
untere Austrittsöffnung 28 austreten. An dieser Stelle wird nun die Kühlluft an
dem Reflektor 2 entlang geführt. Der Vorteil dieser Anordnung besteht darin, daß
die Kühlluft erst zum Schluß an den Reflektor gebracht wird, so daß keine Beeinträchtigung
der Kühlung des Pauszylinders durch die Erwärmung der Kühlluft durch den Reflektor
auftreten kann, der selbst trotz dieser Führung der Kühlluft ausreichend gekühlt
wird.