DE2427611B2

DE2427611B2 - Vorrichtung zum Erwärmen von Werkstbcken aus Kunststoff

Info

Publication number: DE2427611B2
Application number: DE2427611A
Authority: DE
Inventors: Claus 2000 Hamburg Horwege; Heinrich 2093 Stelle Lemke
Original assignee: Heidenreich & Harbeck Zweigniederlassung Der Gildemeister Ag, 2000 Hamburg
Current assignee: Fried Krupp AG
Priority date: 1974-06-07
Filing date: 1974-06-07
Publication date: 1978-09-28
Also published as: DE2427611A1; DE2427611C3

Description

Das Hauptpatent betrifft eine Vorrichtung zum Erwärmen von Werkstücken aus Kunststoff, bei der die Werkstücke zwischen wenigstens einem Infrarotstrahler und einem die Strahlung in eine im Bereich der Werkstücke verlaufende Brennlinie reflektierenden, konkav gekrümmten Reflektor angeordnet und an dem Infrarotstrahler vorbeiführbar sind, wobei jedem der rohrförmigen Werkstücke einer der Reflektoren zugeordnet ist und wobei das Vorbeiführen an den wenigstens annähernd bandförmig angeordneten Infrarotstrahlern zusammen mit je einem der Werkstücke erfolgt.

Durch diese Zuordnung je eines Reflektors zu je einem der Werkstücke und das Vorbeiführen von Reflektor und Werkstück an den Infrarotstrahlern ist vagabundierende und in die Infrarotstrahler reflektierte Strahlung vermieden, so daß die Lebensdauer der Infrarotstrahler erhöht wird und sich für die Werkstükke kürzere Heizzeiten ergeben. Auch wird die Ausgleichszeit für die Temperaturverteilung in der Werkstückwandung verkürzt.

Die in der Strahlungsquelle angeordneten Infrarotstrahler haben jedoch ein Strahlungsfeld von 360°, die Strahlung wird also gleichmäßig um den Umfang der Infrarotstrahler abgegeben. Dabei wird der vom Infrarotstrahler auf der dem Werkstück abgekehrten Seite abgegebene Strahlungsanteil mittels eines im Querschnitt konkaven Reflektors in Richtung des Werkstückes reflektiert. Die dem Infrarotstrahler zugekehrte Vorderseite des Werkstückes erhält also die vom Infrarotstrahler unmittelbar abgegebene Strahlung und den vom Reflektor des Infrarotstrahlers reflektierten Strahlungsanteil, während die dem Infrarotstrahler abgekehrte Rückseite des Werkstückes von der an den gekrümmten Flächen reflektierten Strahlung erwärmt wird. Zum gleichmäßigen Erwärmen der Werkstücke um ihren Umfang werden diese um ihre Längsachse in Drehung versetzt und durch das Strahlungsfeld der Vorrichtung zum Erwärmen hindurchgeführt. Infolge der Wechselwirkung zwischen dem Infrarotstrahler und dem Reflektor, der den vom Infrarotstrahler auf der dem Werkstück abgekehrten Seite austretenden Strahlungsanteil reflektiert, ist jedoch ebenfalls eine gegenseitige thermische Wechselwirkung zu beobachten, die zu einer unerwünschten Temperaturerhöhung von Infrarotstrahler und Reflektor führt und Verluste durch Absorption zur Folge hat und den thermischen Wirkungsgrad der Infrarotstrahler verringert

Die der Zusatzerfindung zugrundeliegende Aufgabe besteht deshalb darin, die Vorrichtung nach dem Hauptpatent so zu verbessern, daß der thermische Wirkungsgrad der Infrarotstrahler vergrößert, die

ίο Lebensdauer der Infrarotstrahler erhöht und die erforderliche Anzahl der Infrarotstrahler verringert wird.

Diese Aufgabe ist erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Infrarotstrahler zwischen zwei Reihen der Reflektoren angeordnet sind.

Erfindungsgemäß wird somit die Vorrichtung zum Erwärmen als doppelseitig symmetrisch wirkende Strahlungsquelle ausgebildet. Dadurch wird der Vorteil erreicht, daß der direkte Strahlungsanteil auf die zu erwärmenden Werkstücke verdoppelt wird, da erfindungsgemäß achssymmetrisch zum Infrarotstrahler beide Strahlungsbereiche unmittelbar als Primärstrahlung nutzbar sind. Ferner sind dadurch die bei den bisher üblichen Anordnungen von Infrarotstrahler und Reflektoren auftretenden Absorptionsverluste vermieden, die einen unerwünschten Einfluß auf die Oberflächentemperatur des zu erwärmenden Werkstückes haben.

Ferner ist die Erwärmung des Werkstückes durch Konvektion geringer, da ein wesentlich größerer Strahlungsanteil nunmehr direkt den Werkstücken zugeführt wird. Im Gegensatz dazu ist bei den bisher üblichen Anordnungen mit Reflektor der Konvektionsanteil sehr hoch, da ein relativ großer Anteil der direkt auf der dem Werkstück abgekehrten Seite des Infrarotstrahlers abgegebenen Strahlung bei großer Strahlungsdichte an einer verhältnismäßig kleinen Reflektorfläche reflektiert werden muß. Dies ist erfindungsgemäß ebenfalls vermieden, da nun der sonst reflektierte Strahlungsanteil ebenfalls als direkte Strahlung unmittelbar zum Erwärmen des Werkstückes nutzbar ist.

Durch die erfindungsgemäße Anordnung wird die Produktionsleistung der Vorrichtung erhöht. Ferner wird der thermische Wirkungsgrad verbessert und durch die bessere Ausnutzung der vom Infrarotstrahler abgegebenen Primärstrahlung die thermische Belastung der Infrarotstrahler verringert und deren Lebensdauer erhöht. Ferner wird die thermische Belastung der Reflektoren verringert.

Nach einem weiteren Merkmal sind die Werkstücke um ihre Längsachse drehbar angeordnet.

Ein Ausführungsbeispiel der Vorrichtung nach der Erfindung ist nachstehend anhand der Zeichnung näher erläutert. Es zeigt

F i g. 1 eine teilweise unterbrochene perspektivische Ansicht der Vorrichtung mit drei Infrarotstrahlern und zwei Werkstückbahnen,

F i g. 2 einen Querschnitt der Vorrichtung nach F i g. 1 in größerer Darstellung.

Drei Infrarotstrahler 10 sind im Abstand voneinander senkrecht übereinander angeordnet und die von ihnen abgegebene Strahlung wird zum größten Teil unmittelbar Werkstücken 15 und 16 zugeführt, die auf beiden Seiten der Infrarotstrahler 10 im gleichen Abstand von

<>5 den Infrarotstrahlern 10 angeordnet sind. Die Werkstücke 15 und 16 werden von einer nicht dargestellten Fördereinrichtung gehalten und längs der mit Pfeilen in F i g. 1 angedeuteten Werkstückbahnen parallel an den

Infrarotstrahlern 10 vorbei bewegt. Zwischen den Infrarotstrahlern 10 sind Reflektoren 17 angeordnet, deren gekrümmte Flächen 23 jeweils parabolisch gekrümmt sind und so achsensymmetrisch angeordnet sind, daß die Längsachsen 24 der Infrarotstrahler 10 in der Brennlinie der parabolischen Krümmungen liegen.

Die gekrümmten Flächen 23 sind jeweils an einer ebenen Wand 25 befestigt, so daß sich einzelne als die Reflektoren 17 dienende Blechkörper ergeben, von denen jeweils zwei zwischen benachbarten Infrarotstrahlern 10 zu einer Einheit zusammengefügt sind.

Auf der von den Infrarotstrahlern 10 abgekehrten Seite der Werkstücke 15 und 16 sind Reflektoren 30 bzw. 31 angeordnet.

Die Reflektoren 31 sind konkav gekrümmt ausgebildet, so daß der die Werkstücke J5 nicht unmittelbar treffende Strahlungsanteil gesammelt und auf die den Infrarotstrahlern 10 abgekehrte Rückseite der Werkstücke 15 reflektiert wird. Beide Werkstückbahnen sind, im Gegensatz zur Zeichnung, mit gleichen gekrümmten Reflektoren 30 und 31 versehen, um die Erwärmungsverhältnisse für die Werkstücke 15 und 16 gleich zu halten. Die Werkstücke 15 und 16 werden zusammen mit den Reflektoren 30 und 31 in Pfeilrichtung an den

ίο Infrarotstrahlern 10 vorbei bewegt.

Zum gleichmäßigen Erwärmen der Werkstücke 15 und 16 werden diese um ihre Längsachse in Drehung versetzt, während sie durch die Vorrichtung geführt werden.

Hierzu 2 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zum Erwärmen von Werkstücken aus Kunststoff, bei der die Werkstücke zwischen wenigstens einem Infrarotstrahler und einem die Strahlung in eine im Bereich der Werkstücke verlaufende Brennlinie reflektierenden, konkav gekrümmten Reflektor angeordnet und an dem Infrarotstrahler vorbeiführbar sind, wobei jedem der rohrförmigen Werkstücke einer der Reflektoren zugeordnet ist und wobei das Vorbeiführen an den wenigstens annähernd bandförmig angeordneten Infrarotstrahlern zusammen mit je einem der Werkstücke erfolgt, nach dem Patent 24 06 955, dadurch gekennzeichnet, daß die Infrarotstrahler (10) zwischen zwei Reihen der Reflektoren (30,31) angeordnet sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Werkstücke (15 und 16) um ihre Längsachse drehbar angeordnet sind.