Vorrichtung zur Inertisierung bei UV-Bestrahlung in offenen Durchlaufanlagen

Abstract

 Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Inertisierung der Bestrahlungszone bei der UV-Vernetzung und der photochemischen Oberflächenstrukturierung von acrylat- und methacrylatbasierenden Beschichtungen auf bahn- oder plattenförmigen Substraten insbesondere mit hoher Anforderung an ein geringes und in der lateralen Verteilung gleichmäßiges Restsauerstoffniveau, je nach Anwendungsfall < 100 ppm, < 50 ppm und < 10 ppm, in einem Bestrahlungskanal mit Inertgaseinspeisung, vorzugsweise Reinststickstoff, gebildet aus Bestrahlungskanal für die UV-Härtung oder für eine Kombination von Excimer-VUV-Mattierung und UV-Härtung mit einer Vorlaufzone (1), Transportvorrichtung (2) oder Bahnware (13), Einlaufblende (3), Beschleierungsdüse (4), Volumenbefülldüse (6), Excimerlampe mit Stickstoffeinspeisung (7) durch die Lampendecke, Quecksilber-UV-Mitteldrucklampe (8) mit Quarzscheibe oder UV-LED-Einheit (9), Restsauerstoffmesssonde mit Sensor (10) und bei Beschichtung plattenförmiger Substrate auslaufseitiger Gasbarriere, ausgeführt als Dichtlippe oder Bürste oder Ähnlichem (11) oder bei Bestrahlung beschichteter Bahnware ausgeführt als Labyrinth (15), welche sich dadurch auszeichnet, dass der Bestrahlungskanal (1) durch eine flache Bauweise so ausgeführt ist, dass eine hohe Relativgeschwindigkeit zwischen Inertgas und Produktoberfläche ohne Störung der flüssigen Beschichtung erzeugt wird und dass die Einlaufblende (3) und die auslaufseitige Gasbarriere (11 oder 15) aus höhenverstellbaren Segmenten (12) gebildet sind.

Beschreibung

[0001] Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Inertisierung der Bestrahlungszone bei sauerstoffempfindlichen UV-Härtungs- und -Oberflächenstrukturierungsprozessen, die im Durchlaufbetrieb erfolgen.

[0002] Sauerstoffempfindliche chemische und physikalische Oberflächenprozesse, wie zum Beispiel die photochemische Polymerisation von acrylatbasierenden Lacken und deren Oberflächenstrukturierung mittels kurzwelliger UV-Strahlung, müssen in möglichst sauerstoffarmer Atmosphäre durchgeführt werden, um solche Effekte wie Peroxyradikal- und Ozonbildung sowie Energieverluste zu vermeiden.

[0003] Dazu werden bekanntermaßen sogenannte Inertisierungstechnologien angewendet.

[0004] Dabei wird ein Reaktionsraum mit einem Inertgas wie Stickstoff, Argon oder CO₂, vorzugsweise aber Reinststickstoff, zur Verdrängung von Luftsauerstoff gespült.

[0005] So wurde bereits vor etwa einem Vierteljahrhundert die Inertisierung in der UV-Technik bei der äußerst sauerstoffempfindlichen Polymerisation von Silikonacrylaten, der sogenannten Silikonisierung von Trennbeschichtungen, eingeführt (DE 3416502 A1 und EP 0161540 A1).

[0006] Inzwischen ist die Inertisierungstechnologie im Bereich der UV-Härtung Stand der Technik, um Beschichtungen mit hoher Qualität zu erhalten.

[0007] Als weitere Vorteile der Inertisierung stellten sich die Möglichkeit der Reduzierung des Photoinitiatorgehaltes um mehr als 80% und eine Energieeinsparung durch geringere elektrische UV-Lampenleistung um 50% oder alternativ eine mögliche Erhöhung der Produktdurchlaufgeschwindigkeit heraus.

[0008] Allen dazu bisher erfundenen und entwickelten Vorrichtungen gemeinsam ist die Einspeisung des Inertgases durch Einströmöffnungen wie z.B. Düsen in die Reaktionskammer bzw. den Kanal und, da es sich bei Anlagen mit kontinuierlichem Produktdurchlauf um offene Systeme handelt, die Ausstattung mit produktein- und -auslaufseitigen Gasbarrieren zur Minimierung des Inertgasverbrauches.

[0009] In den meisten Anwendungsfällen der inertisierten UV-Härtung und Excimer-VUV-Mattierung wird inzwischen auch der Restsauerstoffgehalt im Inertgas des Kanals gemessen und damit die Inertgaseinspeisung geregelt.

[0010] Da es sich bei der Inertgasspülung des Bestrahlungskanals aber um ein metastabiles aerodynamisches System handelt und nicht nur ein möglichst niedriger Restsauerstoffgehalt, sondern eine weitgehend homogene InertgasAtmosphäre erforderlich ist, sind außer zur Rückhaltung des Luftsauerstoffeintrages in den Kanal konstruktive Maßnahmen für eine gleichmäßige Inertgasverteilung und für die Vermeidung von Strömungsprofilstörungen im Kanal zu treffen.

[0011] Dazu gibt es bereits eine Reihe von Erfindungen und Entwicklungen, die dem Erkenntnisfortschritt entsprechend sukzessive verbessert wurden, wobei sich aber auch vermeintliche Problemlösungen nicht bewährt haben.

[0012] So wurde bereits bei der Einführung der UV-Silikonisierung (s.a. DE 3416502 A1 und EP 0161540 A1) zur Abschottung der Inertatmosphäre im Bestrahlungskanal gegen die Kühlluft der unten offenen Quecksilber-Mitteldrucklampe eine UV-transparente Quarzscheibe eingesetzt, die heute noch als effektive Lösung Verwendung findet.

[0013] Der Versuch eines UV-lampeninternen Stickstoffkreislaufes unter Einsparung der Quarzscheibe zur Vermeidung eines UV-Transmissionsverlustes erwies sich als nicht tragfähig, weil zu aufwändig und keineswegs inertgassparend (DE 000019916474 A1 und WO 002000061999 A1).

[0014] Bewährt hat sich dagegen offensichtlich die gleichmäßige Inertgaseinspeisung über die Kanalbreite unter Verwendung von porösen Gasverteilerelementen, vorzugsweise von Sintermetall, mit definiertem Druckverlust, die eine Strahlwirkung vermeiden, unterstützt durch eine Vorverteilungseinheit (DE 20 2005 021 576 U1).

[0015] Diese Gasverteilung wird bei 172 nm Excimerstrahlern, die zur Mikrostrukturierung von Acrylatlackoberflächen (physikalische Mattierung durch photochemische Mikrofaltung) eingesetzt werden, in der Lampendecke installiert. Damit wird mit dem kalten Reinststickstoff der Strahler über die gesamte Strahlerlänge gleichmäßig gekühlt, und da die Excimerlampe keine Quarzscheibe erfordert, strömt der Stickstoff aus der unteren Lampenöffnung zur Inertisierung in den Bestrahlungskanal. Vorgeschlagen wird sogar eine automatische Differenzdruckanpassung durch Variation der Wirkfläche des porösen Gasverteilerelementes.

[0016] Im Fall einer klassischen UV-Härtung mit einer Quarzscheibe unter der Quecksilber-UV-Mitteldrucklampe wird das Inertgas durch eine sogenannte Volumenbefülldüse, die ebenfalls auf der Basis eines porösen Gasverteilerelementes arbeiten kann, über die gesamte Kanalbreite eingespeist. Produkteinlaufseitig verwendet man zur besseren Rückhaltung des Luftsauerstoffes und zum "Abschälen" des Sauerstoffs von der Lackoberfläche eine sogenannte "Rakel-" oder "Schäldüse". Die darüber eingespeiste Inertgasmenge muss allerdings auf die Durchlaufgeschwindigkeit des Produktes abgestimmt sein - bei veränderbarer Geschwindigkeit am besten geregelt - um eine produktauslaufseitige Lufteinströmung zu vermeiden.

[0017] Als produkteinlaufseitige Gasbarriere werden in der Regel eine einfache höhenverstellbare Blende über die gesamte Kanalbreite oder auch ein Labyrinth (WO 2005 075111 A1) verwendet und produktauslaufseitig eine Gummidichtlippe, ein Bürstenelement oder ebenfalls ein Labyrinth für eine berührungsfreie Ausführung, wobei an den Labyrinthen eine Inertgaseinspeisung und Restsauerstoffmessung erfolgen kann (WO 2005 075111 A1).

[0018] Eine große Bedeutung hat die Restsauerstoffmessung im Inertgas der Bestrahlungszone. Dazu hat sich die Verwendung eines Zirkonoxid-Festelektrolyt-Sensors etabliert, der sich aufgrund seines großen Messbereichs (1 ppm bis > 21 % O₂) und seiner kurzen Ansprechzeit sogar zur Inertgasmengenregelung eignet. Zur Messung im Bypassbetrieb wird mittels einer kleinen Gaspumpe über eine Rohrsonde in der Kanaldecke - meist in der Kanalmitte angeordnet - das Gas kontinuierlich durch die Messzelle gesaugt.

[0019] Von großem Einfluss auf die Restsauerstoffkonzentration ist auch die Produktart und -form und die damit verbundene Fördertechnik sowie die bestmögliche Anpassung der Ein- und Auslaufgasbarrieren.

[0020] Die beste Lösung wird bei Bahnbeschichtung von Rolle zu Rolle mit einer Bahnführung über eine Kühlwalze und darüber angeordneter inertisierter UV-Technik erreicht. Problematischer ist die UV-Härtung einer Plattenbeschichtung unter Inertbedingungen, da jedes Stückgut Luftsauerstoff in Form einer "Bugwelle" in den Bestrahlungskanal einschleppt und auch das Transportsystem dazu einen nicht unerheblichen Beitrag leistet. Hier kommt es vor allem auf die Art der Inertgaseinspeisungsdüsen und deren Anordnung an.

[0021] Obwohl die am Markt befindlichen UV-Inertisierungssysteme prinzipiell funktionieren, sind sie doch bezüglich Stabilität des Inertregimes - lateral gleichmäßige Restsauerstoffkonzentration und geringe zeitliche Schwankungen im Durchlauf - sowie hinsichtlich Inertgaskonsum anfällig und unzureichend.

[0022] Außerdem ist für eine gute Qualität einer UV-Lackbeschichtung nicht nur die Entfernung des Sauerstoffs von der Oberfläche, sondern auch aus der flüssigen oder pastösen Lackschicht wichtig. Im Zusammenhang mit den viskositätsabhängigen Sauerstoffdiffusionskoeffizienten (sa. Fig. 1) und den von der Relativgeschwindigkeit zwischen Lackoberfläche und Inertgas abhängigen Stoffübergangskoeffizienten spielt die Verweilzeit der flüssigen/pastösen UV-Farb- oder -Lackschicht in der sauerstoffarmen Inergasatmosphäre vor dem Erreichen der Bestrahlungszone eine wesentliche Rolle.

[0023] Die produkt- und durchlaufgeschwindigkeitsangepasste Inertgasmengeneinspeisung allein löst das Stabilitätsproblem nicht, denn hier gilt nicht "viel hilft viel", da es durch Turbulenzen im Kanal aufgrund lokal unterschiedlicher Gasgeschwindigkeiten zum ein- und auslaufseitigen Einsaugen von Luft kommen kann.

[0024] Es ist die Erkenntnis als dem Stand der Technik zuzurechnen, dass nur mit einer an das jeweilige Produkt und an das damit verbundene Transportsystem angepassten Gestaltung des Kanals, der Gasbarrieren und der Düsenanzahl und -anordnung und deren Handling eine stabiles Inertisierungsregime und eine optimale Produktqualität erreicht werden kann. Das gilt insbesondere für Prozesse mit hohem Anspruch an das Restsauerstoffniveau und die Homogenität der lateralen Restsauerstoffverteilung, wie die Excimer-VUV-Mattierungstechnologie (O₂ < 100 ppm), die Silikonisierung mit Silikonacrylaten (O₂ < 50 ppm) und die photoinitiatorfreie UV-Härtung mit VUV/UVC-Photonen (O₂ < 10 ppm) (DE 10 2008 061 244 A1).

[0025] Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, eine Vorrichtung zur Inertisierung der Bestrahlungszone vorzuschlagen, mit der bei geringstem Inertgasverbrauch eine stabile und homogene Inertisierung der Bestrahlungszone erreicht wird, so dass UV-Härtung und photochemische Oberflächenstrukturierung unter technisch vorteilhaften Bedingungen erfolgen können.

[0026] Wesentliche erfinderische Merkmale sind dabei, dass der Bestrahlungskanal in einer möglichst flachen Ausführung verwendet wird, und somit eine hohe Relativgeschwindigkeit zwischen beschichteter Produktoberfläche und Inertgasstrom entsteht, die aber die Gleichmäßigkeit der Beschichtung nicht beeinträchtigt, um damit eine positive Wirkung auf den O₂-Stoffübergangskoeffizienten und eine schnelle Abführung des ausgetauschten Sauerstoffs zu erreichen und gleichzeitig für eine gerichtete Inertgasströmung zu sorgen, wodurch vertikale und horizontale Turbulenzen, die zu Lufteinströmung führen können, weitgehend ausgeschlossen werden.

[0027] Des Weiteren weist die erfindungsgemäße Vorrichtung eine inertisierte Einlaufstrecke vor der UV-Lampe mit einer solchen Länge auf, dass für die Sauerstoffentfernung von und aus der Beschichtung die erforderliche Verweilzeit in der Inertgasatmosphäre zur Verfügung steht, wobei sich eine solche Vorlaufzone auch positiv auf das Strömungsprofil und damit auf die Gleichmäßigkeit der Restsauerstoffverteilung auswirkt.

[0028] Gemäß des Erfindungsgedankens ist die produktein- und -auslaufseitige Spalteinstellung widerstandsmäßig dergestalt abgestimmt, dass auslaufseitig die größere Gasbarriere entsteht und somit das Inertgas im Gegenstrom zur Produktförderrichtung produkteinlaufseitig austreten muss. Das bedeutet, dass produkteinlaufseitig ein Labyrinth, wie in WO 2005 075111 A1 vorgeschlagen, nicht zweckmäßig ist. Außerdem ergibt sich bezüglich der Einstellung des Restsauerstoffniveaus und des Inertgasbedarfs eine geschwindigkeitsabhängige Spalthöhe der Einlaufblende, was eine geschwindigkeitsabhängige Regelung der Spalthöhe analog der Inertgasmenge über die Restsauerstoffmessung empfiehlt.

[0029] Die erfindungsgemäße Vorrichtung weist eine diffusorartig abgeschrägte Einlaufblende auf, mittels welcher Abreißturbulenzen und Todzonen reduziert werden,

[0030] Weiterhin weist die Vorrichtung eine Segmentierung der Einlaufblende und der Auslaufbarriere (Dichtlippe oder Labyrinth) auf, um durch Anpassung an die Produktbreite seitliche Zonen geringeren Widerstandes als über der Produktoberfläche auszuschließen und damit einer negative Beeinflussung der Gasströmung im Kanal und Lufteinsaugerscheinungen entgegen zu wirken.

[0031] Die Spaltseite der Einlaufblendensegmente einer Bahnanlage ist mit einem weichen Dichtmaterial wie zum Beispiel Filz oder einer speziellen geschlossenporigen Gummilippe ausgestattet, um eine bessere Abdichtwirkung auf einer Kühlwalze zu erhalten, aber bei seitlichem Verlaufen der Bahn einen Bahnriss durch das Segment zu vermeiden.

[0032] Ein weiteres Merkmal zum Lösen der Aufgabe besteht in der Wahl eines geeigneten Transportsystems für Stückgutdurchlaufanlagen und eine darauf abgestimmte wirksame Anzahl und Anordnung der Inertgaseinspeisungsdüsen. Wird z.B. für flache Bleche ein geschlossenes Transportband gewählt, dann sollte das Band eine möglichst geringe Oberflächenrauheit besitzen. Für dickere Platten, die eine relativ große Luftmenge einschleppen können, empfiehlt sich, bei in der Regel geringeren Fördergeschwindigkeiten als 20 m/min, eine Rollenbahn oder ein Stab- oder Netzband und eine Unterflurdüse im Einlaufbereich einzusetzen.

[0033] Nachfolgend soll die erfindungsgemäße Vorrichtung anhand der Abbildungen näher erläutert werden.

[0034] Dabei zeigen:

Fig. 2 schematisch den seitlichen Schnitt durch einen inertisierten flachen Bestrahlungskanal für die Kombination von Excimer-VUV-Mattierung und UV-Härtung beschichteter Platten mit langer Vorlaufzone (1), perforiertem Transportband (2), abgeschrägter Einlaufblende (3), Beschleierungsdüse (4), Unterflurdüse (5), Volumenbefülldüse (6), Excimerlampe mit Stickstoffeinspeisung (7) durch die Lampendecke, Quecksilber-UV-Mitteldrucklampe (8) mit Quarzscheibe oder UV-LED-Einheit (9), Restsauerstoffmesssonde mit Sensor (10) und auslaufseitiger Dichtlippe (11),

Fig. 3 schematisch die Vorderansicht der Produkteinlaufseite mit segmentierter Einlaufblende (12) der Plattenanlage,

Fig. 4 schematisch den seitlichen Schnitt durch eine Inertisierung für die UV-Härtung beschichteter Bahnware (13) in Anordnung um eine Kühlwalze (14) mit abgeschrägter verstellbarer Einlaufblende (3), Beschleierungsdüse (4), Volumenbefülldüse (6), Quecksilber-UV-Mitteldrucklampe (8) mit Quarzscheibe oder alternativ UV-LED-Einheit, Restsauerstoffmesssonde mit Sensor (10) und auslaufseitigem Labyrinth (15),

Fig. 5 schematisch die Vorderansicht der Produkteinlaufseite mit segmentierter Einlaufblende der Bahnanlage (16).

[0035] Die Wirkung und Vorteile der Elemente der erfindungsgemäßen Vorrichtung soll anhand von prozesstechnischen Beispielen verdeutlicht werden.

Beispiel 1:

[0036] Eine Inertisierungsvorrichtung gemäß Fig. 2 wird zur reinen UV-Lackhärtung auf einer Folienbahn mit nur einer Quecksilber-Mitteldrucklampe einer spezifischen elektrischen Leistung von 200 W/cm verwendet. Die lichte Kanalhöhe beträgt 10 mm und die lichte Kanalbreite 600 mm. Die 500 mm breite Bahn durchläuft die Vorrichtung mit 100 m/min. Bei einer Einlaufspalthöhe von 1 mm und einer Spalthöhe eines auslaufseitig verwendeten Labyrinths von 1 mm werden bei einem Stickstofffluss von 9 Nm³/h 300 ppm Restsauerstoffgehalt registriert. Die Beschichtung mit einem UV-Lack auf Urethanacrylatbasis mittlerer Viskosität, dessen Härtungskinetik bei 200 ppm aus Fig. 6 ersichtlich ist, hat eine Dicke von ca. 10 µm. Nach Fig. 1 wäre für eine Sauerstoffentfernung aus der Schicht bei einem Sauerstoffpartialdruck gegen 5 ppm im Inertgas eine Mindestverweilzeit von 250 ms erforderlich.

[0037] Es wurde nun zunächst eine Inertkanallänge von 300 mm zwischen Einlaufblende und UV-Lampe realisiert. Bei einer Verweilzeit von 180 ms unter 300 ppm O₂ und einer UV-Dosis von 125 mJ/cm² wird, wie nach der Kinetik in Fig. 6 zu erwarten, nur ein C=C-Doppelbindungsumsatz von 41 % mittels Infrarotspektroskopie (ATR) ermittelt. Anwendungstechnisch drückt sich das in einer schlechten Mikrohärte von nur 165 N/mm² und einem Glanzgrad (60°- Geometrie) von 67 GP (Glanzpunkten) aus.

[0038] Eine Einlaufkanalverlängerung auf 1500 mm führte bei gleichem Stickstofffluss und einer Reduzierung des Restsauerstoffgehaltes auf 200 ppm mit einer Verweilzeit von 900 ms zu einer ganz deutlichen Eigenschaftsverbesserung. Wie nach der Härtungskinetik in Fig. 6 bei 200 ppm O₂ und 900 ms Verweilzeit zu erwarten, konnte nach einer Härtung mit 125 mJ/cm² ein C=C-Doppelbindungsumsatz von 86 % mittels Infrarotspektroskopie (ATR) nachgewiesen werde. Dementsprechend konnten eine Mikrohärte von 212 N/mm² und ein Glanzgrad von 84 GP (Glanzpunkten) gemessen werden.

Beispiel 2:

[0039] Anhand einer UV-Härtung beschichteter Bahnware über einer Kühlwalze gemäß Fig. 4 wird der Einfluss der Einlaufspalthöhe demonstriert.

[0040] Aus Fig. 7 wird deutlich, dass überraschenderweise zunächst mit zunehmender Bahngeschwindigkeit der Stickstoffbedarf zum Erreichen von 50 ppm Restsauerstoff in der Bestrahlungszone mit Erhöhung des Einlaufspaltes sinkt, wobei es aber ein Optimum in der Einstellung von Einlaufspalt und Stickstofffluss für jede Bahngeschwindigkeit gibt.

Beispiel 3:

[0041] Eine Anlage gemäß Fig. 2 wird zur physikalischen Mattierung von mit UV-Lack beschichteten MDF-Platten mittels 172 nm Excimerphotonen und anschließender Durchhärtung mit langwelligem UV-Licht einer 160 W/cm Quecksilber-Mitteldrucklampe verwendet. Die lichte Inertkanalhöhe beträgt 30 mm und die lichte Kanalbreite 1400 mm. Die Platten mit Abmessungen (LxBxH) 2000x1200x22 werden mit einer Geschwindigkeit von 10 m/min auf einem Metallgitterband durch die VUV/UV-Anlage bewegt.

[0042] Die Mikrostrukturierung der Lackoberfläche durch photochemische Mikrofaltung reagiert sehr empfindlich auf einen inhomogenen Restsauerstoffgehalt in der Bestrahlungszone, da die 172 nm Photonen unter Ozonbildung vom Sauerstoff absorbiert werden und in den Problemzonen eine VUV-Dosisminderung eintritt, die zur Strukturbeeinflussung und damit zu sichtbaren lokalen Glanzunterschieden führt.

[0043] Der Stückguttransport wird immer durch eine sogenannte "Bugwelle" an Sauerstoff vor dem Produkt begleitet, die jedes Mal einen kurzzeitigen Anstieg der Sauerstoffkonzentration und bei zu hohen Spitzenwerten Strukturstörungen hervorruft.

[0044] Der Inertisierungsstickstoff wird über die Excimerlampe (7), eine Beschleierungsdüse (4) und wahlweise eine Unterflurdüse (5) eingespeist. Dazu werden die Wirkung einer unterschiedlich langen Einlaufzone und der Einlaufspalteinsteilung gemäß Fig. 3 demonstriert. Auslaufseitig bildet eine Dichtlippe die Stickstoffbarriere. Die Sauerstoffmessstelle befindet sich kurz vor der Excimerlampe.

[0045] Die Parametervariation ist der Tabelle 1 zu entnehmen und die Wirkung auf den Restsauerstoffanstieg und den wellenförmigen Verlauf ist in Fig. 8 dargestellt.

[0046] Daraus ist ersichtlich, dass eine verlängerte Einlaufzone ebenso wie ein Absenken der seitlichen diffusorartig abgeschrägten Segmente der Einlaufblende gemäß Fig. 3 einen niedrigeren Restsauerstoffwert und eine bessere Gleichverteilung über den Kanalquerschnitt führen. Der durch die "Bugwelle" verursachte Schwellwert wird durch den Einsatz der Unterflurdüse deutlich verringert.

Ansprüche

1. Vorrichtung zur Inertisierung der Bestrahlungszone bei der UV-Vernetzung und der photochemischen Oberflächenstrukturierung von acrylat- und methacrylatbasierenden Beschichtungen auf bahn- oder plattenförmigen Substraten insbesondere mit hoher Anforderung an ein geringes und in der lateralen Verteilung gleichmäßiges Restsauerstoffniveau, je nach Anwendungsfall < 100 ppm, < 50 ppm und < 10 ppm, in einem Bestrahlungskanal mit Inertgaseinspeisung, vorzugsweise Reinststickstoff, gebildet aus Bestrahlungskanal für die UV-Härtung oder für eine Kombination von Excimer-VUV-Mattierung und UV-Härtung mit einer Vorlaufzone (1), Transportvorrichtung (2) oder Bahnware (13), Einlaufblende (3), Beschleierungsdüse (4), Volumenbefülldüse (6), Excimerlampe mit Stickstoffeinspeisung (7) durch die Lampendecke, Quecksilber-UV-Mitteldrucklampe (8) mit Quarzscheibe oder UV-LED-Einheit (9), Restsauerstoffmesssonde mit Sensor (10) und bei Beschichtung plattenförmiger Substrate auslaufseitiger Gasbarriere, ausgeführt als Dichtlippe oder Bürste oder Ähnlichem (11) oder bei Bestrahlung beschichteter Bahnware ausgeführt als Labyrinth (15), dadurch gekennzeichnet, dass der Bestrahlungskanal (1) durch eine flache Bauweise so ausgeführt ist, dass eine hohe Relativgeschwindigkeit zwischen Inertgas und Produktoberfläche ohne Störung der flüssigen Beschichtung erzeugt wird und dass die Einlaufblende (3) und die auslaufseitige Gasbarriere (11 oder 15) aus höhenverstellbaren Segmenten (12) gebildet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass bei Einsatz in einer Stückgutdurchlaufanlage die Transportvorrichtung (2) ein Transportband oder eine Rollenbahn ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass das Transportband perforiert ausgeführt ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass bei Einsatz in einer Stückgutdurchlaufanlage eine Unterflurdüse (5) in der Vorlaufzone (1) angeordnet ist.

5. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die für die Inertisierung wichtige Vorlaufzone (1) so ausgestaltet ist, dass eine Mindestverweilzeit gewährleistet ist, welche bei Stückgutdurchlaufanlage 1 s und bei Bahnanlagen 0,3 s beträgt.

6. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass alle Düsen (4, 5, 6 und 7) zur gleichmäßigen Gasverteilung mit porösen oder perforierten Verteilerelementen definierten Differenzdruckes und einer Vorverteilungskammer ausgerüstet sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Beschleierungsdüse (4) so angeordnet ist, dass sie im Winkel von 25° bis 60° zur Vertikalen gegen die Bahnlaufrichtung wirkt.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die die Einlaufblende (3) bildenden Segmente in Gasflussrichtung und entgegen der Produktlaufrichtung diffusorartig abgeschrägt sind.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1 und 8, dadurch gekennzeichnet, dass die aus höhenverstellbaren Segmenten (12) gebildete Einlaufblende (3) mittels separarter Höhenverstellung der Segmente (12) an die Produktbreite anpassbar ist.

10. Vorrichtung nach 1, dadurch gekennzeichnet, dass der die Höhe des Einlaufspaltes mittels der aus höhenverstellbaren Segmenten (12) gebildeten Einlaufblende (3) geschwindigkeitsabhängig und an den Inertgasdurchsatz angepasst nach dem Restsauerstoffgehalt geregelt wird.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die aus höhenverstellbaren Segmenten (12) gebildete Auslaufbarriere (11 oder 15) mittels separater Höhenverstellung der Segmente (12) an die Produktbreite anpassbar ist.

12. Vorrichtung nach den vorhergehenden Ansprüchen, dadurch gekennzeichnet, dass bei Bahnanlagen der Bestrahlungskanal sowohl für reine UV-Härtung mit einer Quecksilber-Mitteldrucklampe oder einer LED-Einheit als auch für die Excimer-VUV-Mattierung in einer Kombination von Excimerlampe und Quecksilber-Mitteldrucklampe oder einer LED-Einheit um eine zylindrische Walze (14), vorzugsweise um eine Kühlwalze, angeordnet ist, wobei die Walzenoberfläche den Kanalboden und damit unter den UV-Lampen die Gegenblende bildet und der Kanal gegen die Walze (14) dynamisch abgedichtet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Unterseiten der Einlaufblendensegmente mit einem weichen Dichtmaterial belegt sind.

14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass das Dichtmaterial aus Filz oder einer speziellen geschlossenporigen Gummilippe. gebildet wird.

Zeichnung