AT514325B1 - Vorrichtung und Verfahren zum Erhitzen eines Halbzeugs - Google Patents

Vorrichtung und Verfahren zum Erhitzen eines Halbzeugs Download PDF

Info

Publication number
AT514325B1
AT514325B1 ATA988/2013A AT9882013A AT514325B1 AT 514325 B1 AT514325 B1 AT 514325B1 AT 9882013 A AT9882013 A AT 9882013A AT 514325 B1 AT514325 B1 AT 514325B1
Authority
AT
Austria
Prior art keywords
heating
heating element
semifinished product
wires
grid
Prior art date
Application number
ATA988/2013A
Other languages
English (en)
Other versions
AT514325A4 (de
Inventor
Paul Msc Zwicklhuber
Michael Dipl Ing Dr Fischlschweiger
Original Assignee
Engel Austria Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Engel Austria Gmbh filed Critical Engel Austria Gmbh
Priority to ATA988/2013A priority Critical patent/AT514325B1/de
Priority to DE102014016365.2A priority patent/DE102014016365A1/de
Application granted granted Critical
Publication of AT514325A4 publication Critical patent/AT514325A4/de
Publication of AT514325B1 publication Critical patent/AT514325B1/de

Links

Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29BPREPARATION OR PRETREATMENT OF THE MATERIAL TO BE SHAPED; MAKING GRANULES OR PREFORMS; RECOVERY OF PLASTICS OR OTHER CONSTITUENTS OF WASTE MATERIAL CONTAINING PLASTICS
    • B29B13/00Conditioning or physical treatment of the material to be shaped
    • B29B13/02Conditioning or physical treatment of the material to be shaped by heating
    • B29B13/023Half-products, e.g. films, plates
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27BFURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS IN GENERAL; OPEN SINTERING OR LIKE APPARATUS
    • F27B17/00Furnaces of a kind not covered by any preceding group
    • F27B17/0016Chamber type furnaces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/0024Charging; Discharging; Manipulation of charge of metallic workpieces
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F27FURNACES; KILNS; OVENS; RETORTS
    • F27DDETAILS OR ACCESSORIES OF FURNACES, KILNS, OVENS, OR RETORTS, IN SO FAR AS THEY ARE OF KINDS OCCURRING IN MORE THAN ONE KIND OF FURNACE
    • F27D3/00Charging; Discharging; Manipulation of charge
    • F27D3/0025Charging or loading melting furnaces with material in the solid state
    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00Ohmic-resistance heating
    • H05B3/20Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater
    • H05B3/22Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible
    • H05B3/26Heating elements having extended surface area substantially in a two-dimensional plane, e.g. plate-heater non-flexible heating conductor mounted on insulating base

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Thermal Sciences (AREA)
  • Resistance Heating (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)

Abstract

Vorrichtung zum Erhitzen eines Halbzeugs (2) mit wenigstens einem Heizelement (3), wobei eine Ablöseeinheit (4) zur Unterstützung des Halbzeugs (2) sowie eine Bewegungsvorrichtung (5) zur Bewegung der Ablöseeinheit (4) vorgesehen ist, wobei die Bewegungsvorrichtung (5) zur Bewegung der Ablöseeinheit (4) in einer Richtung im Wesentlichen quer zu einer Oberfläche (6) des wenigstens einen Heizelements (3) ausgebildet ist.

Description

österreichisches Patentamt AT514 325 B1 2014-12-15
Beschreibung [0001] Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erhitzen eines Halbzeugs gemäß den Merkmalen des Oberbegriffs des Anspruchs 1 sowie ein Verfahren zum Erhitzen eines Halbzeugs.
[0002] Bei formgebenden Verfahren, welche die Verwendung eines Halbzeugs, wie beispielsweise eines Organoblechs, involvieren, kann es notwendig sein, das Halbzeug vor dem Beginn des formgebenden Verfahrens bzw. als ersten Schritt des formgebendes Verfahrens zu erwärmen oder zu erhitzen. Durch dieses Erhitzen kann die Unformbarkeit des Halbzeugs erhöht werden und es kann erreicht werden, dass - beispielsweise bei einem Spritzgießprozess - die stoffflüssige Verbindung mit beispielsweise anzuspritzenden Strukturen verbessert wird.
[0003] Verschiedene Ansätze zur Einbringung von Wärme ins Halbzeug bestehen im Stand der Technik. Zunächst wäre hier die Verwendung von elektromagnetischer Strahlung, insbesondere Infrarotstrahlung, zu nennen. Eine entsprechende Heizvorrichtung ist beispielsweise in der nicht vorveröffentlichten österreichischen Patentanmeldung mit dem Aktenzeichen A 572/2013 der Anmelderin offengelegt.
[0004] Wie aus dem Stand der Technik bekannt ist, kann der größte Wirkungsgrad beim Aufheizen erreicht werden, wenn Wärmeenergie mittels Wärmeleitung in ein Halbzeug übertragen wird. Um Wärmeenergie mittels Wärmeleitung zu übertragen, muss ein Heizelement mit dem aufzuheizenden Halbzeug in direkten Kontakt stehen. Um ein Halbzeug in einem weiterführenden Schritt umformen bzw. funktionalisieren zu können, muss dieses über Schmelzetemperatur erwärmt werden. Dieses Aufschmelzen an dem Heizelement führt in weiterer Folge dazu, dass das Entformen von dem Heizelement erschwert wird, da Polymerschmelzen sehr gut an anderen Oberflächen haften und somit die Entformbarkeit einschränken.
[0005] In der WO 2013/060811 A1 ist ein Verfahren zur Erwärmung von Halbzeugen offengelegt, das auf Wärmeübertrag durch Wärmeleitung zurückgreift. In dieser Schrift wird versucht das Problem zu lösen, dass ein direkter Kontakt zwischen einem Heizelement und dem Halbzeug zum Anhaften desselben am Heizelement dazu führen kann. Dieses Anhaften kann zu einer Beschädigung der Oberfläche des Halbzeugs und zu einer Verschmutzung des Heizelements führen. In der zitierten Schrift wird diese Problematik durch eine Zwischenlage gelöst, welche den direkten Kontakt zwischen dem Heizelement - in diesem Fall ein Trägerrost bzw. eine Aufhängung im Ofen - und dem Halbzeug vermeidet. Diese Zwischenlage wird in diesem Verfahren in verschiedensten Ausführungsformen zugeführt bzw. eingebracht und ist mit Antihafteigenschaften ausgestattet. Wird eine solche Zwischenschicht auf einen Trägerrost aufgebracht, so hat dies den großen Nachteil, dass kein vollflächiger Kontakt zwischen Halbzeug und Heizelement besteht und somit ist ein gleichmäßiges Aufheizen des Halbzeugs nicht möglich. Ein weiterer Nachteil ist, dass durch ein nicht vollflächiges Heizen die Heizdauer verlängert wird.
[0006] Die Aufgabe der Erfindung ist es eine Vorrichtung und ein Verfahren bereitzustellen, welche das Aufheizen eines Halbzeugs erlauben, wobei das Halbzeug zumindest im Schmelzezustand vollflächig kontaktiert ist und dadurch homogen durchwärmt wird und nach dem Aufheizen auf einer Temperatur die über der Schmelztemperatur des Halbzeuges liegt entformt werden kann [0007] Diese Aufgabe wird einerseits durch eine Vorrichtung mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und andererseits durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 23 gelöst.
[0008] Diese geschieht indem eine an eine Bewegungsvorrichtung gekoppelte Ablöseeinheit, welche während des Aufheizvorganges mit dem Heizelement kontaktiert ist, nach dem Aufheizen im Wesentlichen quer zu einer Oberfläche des wenigsten einen Heizelements bewegbar ist. Ein Aspekt der Erfindung besteht darin, dass durch die Querbewegung das Halbzeug vom Heizelement schädigungsarm abgeschält wird.
[0009] Natürlich kann, sobald das Halbzeug vom Heizelement abgelöst ist, eine zusätzliche 1 /11 österreichisches Patentamt AT514 325B1 2014-12-15
Bewegung überlagert werden, welche nicht quer zur Oberfläche des wenigstens einen Heizelements ist. Vorteilhaft an der Erfindung ist, dass während des Ablösens eine Bewegung durchgeführt werden kann, welche im Wesentlichen quer - insbesondere rechtwinklig - zu einer Oberfläche des wenigstens einen Heizelements ist.
[0010] Das Halbzeug ist somit nur noch mit der Ablöseeinheit im Kontakt wobei die neue Kontaktfläche geringer ist als die Ursprüngliche und somit die weitere Manipulation des Halbzeuges von der Ablöseeinheit ermöglicht wird.
[0011] Die Form und das Material der Ablöseeinheit sind für den Grundgedanken der Erfindung nicht wesentlich, das heißt für die Zwecke der Erfindung kann jede Vorrichtung, welche einerseits für eine homogene Unterstützung des Halbzeugs sorgen kann und andererseits Zwischenräume aufweist, durch welche ein teilweise flächiger Kontakt zwischen dem Halbzeug und dem wenigstens einen Heizelement hergestellt werden kann, als Ablöseeinheit aufgefasst werden.
[0012] Insbesondere kann durch eine erfindungsgemäße Vorrichtung erreicht werden, dass zumindest eine Teiloberfläche des Halbzeugs in den Schmelzezustand versetzt wird, das heißt das Matrixmaterial des Halbzeugs ist zumindest teilweise aufgeschmolzen, wodurch es sich vollflächig an das wenigstens eine Heizelement und/oder die Ablöseeinheit anlegen kann. Dadurch kann eine effektive, gleichmäßige Durchwärmung des Halbzeugs erreicht werden.
[0013] Weitere vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen definiert.
[0014] In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung kann es vorgesehen sein, dass die Ablöseeinheit zumindest teilweise - vorzugsweise vollständig - im wenigstens einen Heizelement versenkbar ist. Im Falle einer Verwendung eines Heizrosts als wenigstens ein Heizelement kann dies dadurch geschehen, dass beispielsweise Drähte des das Halbzeug unterstützenden Gitters zwischen Drähte des Heizrosts bewegt werden.
[0015] Im erfindungsgemäßen Verfahren müssen die Verfahrensschritte nicht nacheinander ausgeführt werden. Beispielsweise ist es ohne Weiteres denkbar die ersten beiden Schritte „Ablegen des Halbzeugs auf der Ablöseeinheit“ und „Kontaktieren des Halbzeugs mit dem wenigstens einen Heizelement“ gleichzeitig auszuführen. Hierzu kann die Ablöseeinheit bereits in dem wenigstens einen Heizelement versenkt sein, wenn das Halbzeug mit dem wenigstens einen Heizelement kontaktiert wird.
[0016] Besonders bevorzugt ist jedoch eine Ausführungsform, bei der wenigstens eine Heizplatte als wenigstens ein Heizelement Verwendung findet, da hier eine zumindest teilweise flächige Kontaktierung zwischen dem Halbzeug und dem wenigstens einen Heizelement erreicht werden kann.
[0017] Indem die Ablöseeinheit in Vertiefungen in der Heizplatte versenkt wird, kann es sogar im Wesentlichen zur vollflächigen Kontaktierung zwischen der Heizplatte und dem Halbzeug während des gesamten Aufheizvorganges kommen. Indem die Querschnitte von Drähten der Ablöseeinheit auf Querschnitte der Vertiefungen abgestimmt sind, kann des Weiteren eine effektive Wärmeübertragung nicht nur zwischen dem Heizelement und dem Halbzeug, sondern auch vom Heizelement über die Drähte der Ablöseeinheit zum Halbzeug, erreicht werden.
[0018] Bei der Verwendung einer Heizplatte als Heizelement ist besonders bevorzugt vorgesehen, dass in der wenigstens einen Heizplatte - vorzugsweise im Wesentlichen quer zur Oberfläche ausgerichtete - Heizpatronen zum Erhitzen der Platte angeordnet sind.
[0019] Da die Oberfläche des wenigstens einen Heizelements im Normalfall horizontal ausgerichtet ist, ist eine vertikale Ausrichtung der Heizpatronen Teil einer besonders bevorzugten Ausführungsform. Natürlich sind andere Ausrichtungen - beispielsweise vertikal - für das wenigstens eine Heizelement ebenso denkbar.
[0020] Die Ablöseeinheit kann bevorzugt als Gitter ausgeführt sein. Die Drähte des Gitters können verschiedene Querschnitte und Stärken aufweisen und sind bevorzugt aus Metall -insbesondere Stahl - oder Kunststoff gefertigt. 2/11 österreichisches Patentamt AT514 325B1 2014-12-15 [0021] Bei einigen Anwendungen können die Drähte so ausgebildet sein, dass sie eher als Stäbe zu bezeichnen wären. Für die Zwecke dieser Patentschrift sei dies unter dem Begriff „Draht“ subsummiert.
[0022] In einer bevorzugten Ausführungsform ist die Belegung des Gitters mit Drähten der Form des Halbzeugs angepasst. Beispielsweise bei einem kreissektorförmigen Halbzeug, kann es von Vorteil sein, Drähte des Halbzeugs ausgehend vom Kreismittelpunkt in verschiedene radiale Richtungen des Kreissektors anzuordnen.
[0023] In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform sind die Drähte des Gitters gespannt. Vorteilhafterweise ist diese Spannung so hoch, dass ein auf dem Gitter angeordnetes, biegeschlaffes Halbzeug weniger als 10 mm, vorzugsweise weniger als 3 mm und besonders bevorzugt weniger als 1 mm, durchhängt.
[0024] Bevorzugt ist weiterhin eine Ausführungsform, bei der die Drähte des Gitters eine Antihaftbeschichtung aufweisen. Diese kann beispielsweise aus PTFE bestehen. Auch eine Beschichtung beispielsweise aus Kohlenstoff - insbesondere eine „Diamond-like Carbon“ Schicht (DLC) - kann zum Einsatz kommen. Verschiedenste Verfahren wie beispielsweise „Chemical Vapor Deposition“ (CVD) oder „Physical Vapor Deposition“ (PVD) können zur Aufbringung einer solchen Antihaftbeschichtung verwendet werden.
[0025] Auch eine Oberfläche des wenigstens einen Heizelements kann eine ähnliche Beschichtung aufweisen.
[0026] Außerdem können besonders bevorzugt genau zwei Heizelemente vorgesehen sein, wobei ein erstes der zwei Heizelemente feststehend ist und ein zweites der zwei Heizelemente relativ zum ersten Heizelement bewegbar ist. Auf recht einfache Weise kann hierdurch eine Beheizung des Halbzeugs von beiden Seiten erfolgen, wodurch eine homogene Durchwärmung des Halbzeugs erreicht werden kann.
[0027] Bei der Verwendung von beidseitigen Heizelementen kann durch eine intelligente Temperaturführung dafür gesorgt werden, dass ein Anhaften an einer gewünschten Heizplatte nicht möglich ist. Das lässt sich durch zwei verschiedene Temperaturen realisieren. Dabei kann die Heizplatte, an der die Haftung erfolgt, auf einer Temperatur über der Schmelztemperatur betrieben werden. Die Heizplatte, an der keine Haftung erfolgt, kann mit einer Temperatur unter der Temperatur jener Heizplatte, an der die Haftung erfolgt, betrieben werden. Zusätzlich kann das Lösen einer Heizplatte erleichtert werden, in dem die Heizplatte vor Aufschmelzen der Substratoberfläche vom Substrat weg bewegt wird. Nachdem die Heizplatte weg bewegt wurde, kann das Substrat mit der Heizplatte, an welcher die Ablöseeinheit integriert ist, vollständig aufgeschmolzen werden.
[0028] Eine mögliche Lösung sieht nur ein Heizelement mit einer Ablöseeinheit vor. Diese Variante kann für lange Zykluszeit eine kostengünstigere Alternative bedeuten.
[0029] Es kann weiterhin ein Ablöseschieber am wenigstens einen Heizelement vorgesehen sein. Dieser kann beispielsweise an einer der Ablöseeinheit abgewandten Seite des Halbzeugs angeordnet sein. Aber auch eine Anordnung an der der Ablöseeinheit zugewandten Seite kann sinnvoll sein. Durch das Vorsehen eines solchen Ablöseschiebers kann es ebenfalls erreicht werden, dass die Ablösung des Halbzeugs vom wenigstens einen Heizelement unterstützt wird.
[0030] Um diese Ablöseunterstützung weiter zu verbessern, kann es vorgesehen sein, dass der Ablöseschieber einen Heißgaskanal aufweist. Insbesondere dann, wenn eine Öffnung des Heißgaskanals quer zu einer Ausschieberichtung des Ablöseschiebers ausgerichtet ist, dringt das Heißgas zwischen das wenigstens eine Heizelement und das Halbzeug vor und unterstützt so das Ablösen weiter.
[0031] Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren können insbesondere faserverstärkte Thermoplaste wie beispielsweise Organobleche und/oder Tapes als Halbzeuge verwendet werden. Unter Tapes können unidirektional verstärkte, thermoplastische Halbzeuge verstanden werden.
[0032] Weitere Vorteile und Einzelheiten der Erfindung sind anhand der Figuren sowie der 3/11 österreichisches Patentamt AT514 325 B1 2014-12-15 dazugehörigen Figurenbeschreibung ersichtlich. Dabei zeigen: [0033] Fig. 1 [0034] Fig. 2a - 2d [0035] Fig. 3a - 3c [0036] Fig. 4 schematisch den Verfahrensablauf zur Erhitzung des Halbzeugs, verschiedene Ausführungsformen und Zustände einer erfindungsgemäßen Vorrichtung, verschiedene Darstellungen eines in einer Heizplatte versenkbaren Gitters, eine Schnittdarstellung zur Verdeutlichung verschiedener möglicher Drahtquerschnitte für das Gitter sowie möglich Arten der Versenkung des Gitters in einer Heizplatte sowie [0037] Fig. 5 einen Ablöseschieber mit Heißgaskanal.
[0038] Der Verfahrensablauf ist überblicksmäßig in Figur 1 dargestellt. Das Halbzeug 2 wird dabei mittels einer Handlingeinrichtung 12 zur Vorrichtung 1 transportiert. Für die genaue Ausgestaltung und den genauen Verfahrensablauf in der Vorrichtung 1 sei auf die restlichen Figuren verwiesen. Sodann wird das erhitzte Halbzeug 2 - gegebenenfalls wieder mittels einer Handlingeinrichtung 12 - zu einer Formgebungsmaschine 13 transportiert, welche in diesem Fall eine Spritzgießmaschine ist. Natürlich können auch beliebige andere Formgebungsmaschinen wie beispielsweise Pressen oder Spritzpressen zur Weiterverarbeitung des erhitzten Halbzeugs 2 verwendet werden.
[0039] In den Figuren 2a und 2b ist eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung 1 dargestellt. Die Vorrichtung 1 verfügt in diesem Fall über genau zwei Heizelemente 3, welche jeweils an Trägerplatten 14 montiert sind.
[0040] Die Bewegungsvorrichtung 5 ist mit dem in der Zeichnung oberen Heizelement 3 verbunden. Die Trägerplatten 14 sind zueinander verfahrbar. Die durch die Bewegungsvorrichtung 5 bewegbare Ablöseeinheit 4 kann im in der Darstellung unteren Heizelement 3 versenkt werden. Für die genaue Ausgestaltung der Ablöseeinheit 4 und der Heizelemente 3 sei auf die Figuren 3a - 3c, 4 sowie 5 verwiesen.
[0041] In der in Figur 2a dargestellten Stellung ist das Halbzeug 2 bereits mit dem in der Darstellung unteren Heizelement 3 kontaktiert. Durch Verfahren der in der Darstellung oberen Trägerplatte 14 kann auch das in der Darstellung obere Heizelement 3 mit dem Halbzeug 2 kontaktiert werden, wobei die Bewegungsvorrichtung 5 synchron mit der Trägerplatte 14 zu verfahren hat. Nachdem das Aufheizen des Halbzeugs 2 erfolgt ist, kann die Vorrichtung 1 wieder geöffnet werden, indem die in der Darstellung obere Trägerplatte 14 wieder nach oben verfahren wird. Dabei kann gegebenenfalls unter Verwendung eines Ablöseschiebers 9, wie er in Figur 5 dargestellt ist, eine Ablösung des Halbzeugs 2 vom in der Darstellung oberen Heizelement 3 erfolgen.
[0042] Genauso gut kann natürlich zuerst eine Ablösung des Halbzeugs 2 vom in der Darstellung unteren Heizelement 3 erfolgen. Dies kann durch eine entsprechende Bewegung der Bewegungsvorrichtung 5 erreicht werden.
[0043] Letztlich ist natürlich auch eine gleichzeitige Ablösung des Halbzeugs 2 von den beiden Heizelementen 3 möglich - beispielsweise indem die Bewegungsvorrichtung 5 mit etwa halber Geschwindigkeit der in der Darstellung oberen Trägerplatte 14 verfährt.
[0044] Die in den Figuren 2c und 2d dargestellte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung 1, welche im Wesentlichen analog zu der Ausführungsform aus den Figuren 2a und 2b ist, wobei die Bewegungsvorrichtung 5 mit dem in der Darstellung unteren Heizelement 3 verbunden ist.
[0045] Natürlich sind auch mit dieser Ausführungsform die im Zusammenhang mit den Figuren 2a und 2b beschriebenen Verfahrensschritte möglich.
[0046] Dabei steht es völlig frei, welche Seite des Halbzeugs zuerst mit einem Heizelement 4/11 österreichisches Patentamt AT514 325B1 2014-12-15 kontaktiert wird. Tatsächlich ist auch eine gleichzeitige Kontaktierung beider Seiten des Halbzeugs möglich.
[0047] Die Bauweise und der Befestigungsort der Bewegungsvorrichtung 5 sind von Fachleuten gemäß den Verfahrenserfordernissen - beispielsweise der Bauweise der Handlingeinrichtungen 12 - auszuwählen.
[0048] Natürlich ist es auch denkbar eine zweite Ablöseeinheit 4 vorzusehen, welche zwischen dem in der Darstellung oberen Heizelement 3 und dem Halbzeug 2 angeordnet ist, um das Ablösen vom in der Zeichnung oberen Heizelement 3 zu unterstützen.
[0049] Die in den Figuren 3a bis 3c dargestellte Ablöseeinheit 4 ist als Gitter ausgeführt. Dieses Gitter weist zwei Gruppen zueinander paralleler Drähte 7 auf, wobei die Drähte 7 der einen Gruppe quer zu den Drähten 7 der anderen Gruppe angeordnet sind.
[0050] Die Drähte 7 können aber auch nicht-parallel angeordnet sein. Im konkreten Anwen-dungsfall kann von Fachleuten die Belegung des Gitters an die Form des Halbzeugs 2 angepasst werden.
[0051] In den Darstellungen der Figur 3a bis 3c ist des Weiteren ein Heizelement 3 dargestellt, in welchem die Drähte 7 des Gitters versenkbar sind. Zu diesem Zweck sind im Heizelement 3 Vertiefungen 15 vorgesehen. Zur genauen Ausgestaltung der Drahtquerschnitte und der Querschnitte der Vertiefungen 15 sei auf die Figur 4 verwiesen.
[0052] Figur 3a zeigt eine Draufsicht auf die beschriebenen Objekte, die Figuren 3b und 3c zeigen schematische Schnitte in zwei verschiedenen Ebenen zur Figur 3a. Des Weiteren ist die Bewegungsrichtung X, welche diejenige Richtung ist, in der das Gitter mittels der in diesen Figuren nicht dargestellten Bewegungsvorrichtung 5 verfahrbar ist.
[0053] Der Übersichtlichkeit halber wurden nicht alle Drähte 7 und Vertiefungen 15 mit Bezugszeichen versehen.
[0054] In Figur 4 ist zum Einen die Ausgestaltung eines als Heizplatte ausgeführten Heizelements 3 dargestellt. Diese Heizplatte ist im Wesentlichen monolithisch ausgeführt, wobei in ihrem Inneren Heizpatronen 8 angeordnet sind, welche für die gewünschte Temperatur der Heizplatte sorgen.
[0055] Zum Anderen sind verschiedene Querschnitte für die Drähte 7 der Ablöseeinheit 4 gezeigt, welche in zwei Fällen nicht in der Heizplatte 3 versenkt sind. In den restlichen Fällen sind verschiedene Querschnitte von Vertiefungen 15 und Drähten 7 gezeigt, wobei die Drähte 7 in den Vertiefungen 15 versenkt sind. Für einen optimalen Wärmeübertrag, nicht nur zwischen dem Heizelement 3 und dem Halbzeug 2 selbst, sondern auch vom Heizelement 3 über die Drähte 7 zum Halbzeug 2, sind einige Fälle dargestellt, in denen die Querschnitte der Vertiefungen 15 auf die Querschnitte der Drähte 7 abgestimmt sind. Unter den gezeigten Querschnitten für die Drähte 7 befinden sich polygonale, insbesondere trapezoide, rechteckige sowie quadratische, und ellipsenförmige, insbesondere kreisförmige, sowie ellipsensegmentförmige, insbesondere halbkreisförmige.
[0056] Der Übersichtlichkeit halber sind wieder nicht alle Drähte 7, Vertiefungen 15 sowie Heizpatronen 8 mit Bezugszeichen versehen.
[0057] Des Weiteren können Anschläge 16 vorgesehen sein, um ein unerwünschtes Verschieben des Halbzeugs 2 zu verhindern.
[0058] In Figur 5 ist ein Heizelement 3 mit einem Ablöseschieber 9 dargestellt, wie er beispielsweise in einem der Ausführungsbeispiele aus den Figuren 2a bis 2d als in der Zeichnung obere Heizplatte Verwendung finden kann.
[0059] Der Ablöseschieber 9 verfügt über den Heißgaskanal 10, dessen Öffnungen 11 quer zur Ausschieberichtung des Ablöseschiebers 9 angeordnet sind. Hierdurch wird Heißgas in die Grenzfläche zwischen dem Halbzeug 2 und dem Heizelement 3 eingeblasen, was das Ablösen des Halbzeugs vom Heizelement 3 weiter unterstützt. 5/11

Claims (27)

  1. österreichisches Patentamt AT514 325 B1 2014-12-15 Patentansprüche 1. Vorrichtung zum Erhitzen eines Halbzeugs (2) mit wenigstens einem Heizelement (3), dadurch gekennzeichnet, dass eine Ablöseeinheit (4) zur Unterstützung des Halbzeugs (2) sowie eine Bewegungsvorrichtung (5) zur Bewegung der Ablöseeinheit (4) vorgesehen ist, wobei die Bewegungsvorrichtung (5) zur Bewegung der Ablöseeinheit (4) in einer Richtung im Wesentlichen quer zu einer Oberfläche (6) des wenigstens einen Heizelements (3) ausgebildet ist.
  2. 2. Vorrichtung nach Anspruch 1 dadurch gekennzeichnet, dass die Ablöseeinheit (4) mittels der Bewegungsvorrichtung (5) aus einer ersten zum Erhitzen des Halbzeugs (2) geeigneten Position in eine zweite zur Entnahme des Halbzeugs (2) geeigneten Position bewegbar ist.
  3. 3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass ein auf der Ablöseeinheit (4) anzuordnendes Halbzeug (2) in der ersten Position mit dem wenigstens einen Heizelement (3) kontaktiert ist und in der zweiten Position vom wenigstens einen Heizelement (3) beabstandet ist.
  4. 4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsvorrichtung (5) zur Bewegung der Ablöseeinheit (4) in einer Richtung im Wesentlichen rechtwinklig zur Oberfläche (6) des wenigstens einen Heizelements (3) ausgebildet ist.
  5. 5. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablöseeinheit ein Gitter, vorzugsweise mit einem Rahmen, umfasst.
  6. 6. Vorrichtung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass Drähte (7) des Gitters zueinander parallel angeordnet sind
  7. 7. Vorrichtung nach Anspruch 5 oder 6, dadurch gekennzeichnet, dass das Gitter eine erste Gruppe zueinander paralleler Drähte (7) und eine zweite Gruppe zueinander paralleler Drähte (7) aufweist, wobei die Drähte (7) der ersten Gruppe im Wesentlichen quer zu den Drähten (7) der zweiten Gruppe angeordnet sind.
  8. 8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Gitterbelegung der Form des Halbzeugs (2) angepasst ist.
  9. 9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass Drähte (7) des Gitters so gespannt sind, dass ein auf dem Gitter angeordnetes, biegeschlaffes Halbzeug (2) weniger als 10 mm, vorzugsweise weniger als 3 mm und besonders bevorzugt weniger als 1 mm, durchhängt.
  10. 10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass Drähte (7) des Gitters einen polygonalen, einen ellipsenförmigen oder einen ellipsensegmentförmigen Querschnitt aufweisen.
  11. 11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass Drähte (7) des Gitters aus Metall - insbesondere Stahl - und/oder Kunststoff gefertigt sind.
  12. 12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 5 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass Drähte (7) des Gitters (4) eine Antihaftbeschichtung - vorzugsweise aus PTFE oder Kohlenstoff (DLC) - aufweisen.
  13. 13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Ablöseeinheit (4) zumindest teilweise - vorzugsweise vollständig - im wenigstens einen Heizelement (3) versenkbar ist.
  14. 14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Heizelement (3) wenigstens eine Heizplatte umfasst. 6/11 österreichisches Patentamt AT514 325 B1 2014-12-15
  15. 15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass in der wenigstens einen Heizplatte - vorzugsweise im Wesentlichen quer zur Oberfläche (6) ausgerichtete - Heizpatronen (8) angeordnet sind.
  16. 16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass das wenigstens eine Heizelement (3) wenigstens einen Heizrost umfasst.
  17. 17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass genau zwei Heizelemente (3) vorgesehen sind, wobei ein erstes der zwei Heizelemente (3) feststehend ist und ein zweites der zwei Heizelemente (3) relativ zum ersten Heizelement (3) bewegbar ist.
  18. 18. Bewegungsvorrichtung nach Anspruch 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Bewegungsvorrichtung (5) am ersten Heizelement (3) und/oder am zweiten Heizelement (3) befestigt ist.
  19. 19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass am wenigstens einen Heizelement (3) ein Ablöseschieber (9) vorgesehen ist.
  20. 20. Vorrichtung nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass der Ablöseschieber (9) stiftförmig ist.
  21. 21. Vorrichtung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass der Ablöseschieber (9) einen Heißgaskanal (10) aufweist.
  22. 22. Vorrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass eine Öffnung (11) des Heißgaskanals (10) quer zu einer Ausschieberichtung des Ablöseschiebers (9) ausgerichtet ist.
  23. 23. Verfahren zum Erhitzen eines Halbzeugs (2), wobei - das Halbzeug (2) auf einer Ablöseeinheit (4) abgelegt wird, - das Halbzeug (2) mit dem wenigstens einen Heizelement (3) kontaktiert wird, - das Halbzeug (2) durch Wärmeübertrag aus dem wenigstens einen Heizelement (3) erhitzt wird und - das Halbzeug (2) vom wenigstens einen Heizelement (3) abgelöst wird, wobei eine Bewegung der Ablöseeinheit (4) in einer Richtung im Wesentlichen quer zu einer Oberfläche (6) des wenigstens einen Heizelements (3) durchgeführt wird.
  24. 24. Verfahren zum Erhitzen eines Halbzeugs (2) nach Anspruch 23, wobei als Halbzeug (2) ein faserverstärkter Thermoplast, bevorzugt ein Organoblech und/oder ein Tape, verwendet wird.
  25. 25. Verfahren nach Anspruch 23 oder 24, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Heizelemente (3) zur beidseitigen Erhitzung des Halbzeugs (2) verwendet werden.
  26. 26. Verfahren nach Anspruch 25, dadurch gekennzeichnet, dass eines der zwei Heizelemente (3) auf einer geringeren Temperatur gehalten wird als das andere.
  27. 27. Verfahren nach Anspruch 25 oder 26, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei Heizelemente (3) mit dem Halbzeug (2) kontaktiert werden und dass eines der zwei Heizelemente (3) vor dem Aufschmelzen einer Halbzeugoberfläche vom Halbzeug (2) weg bewegt wird, wodurch der Kontakt zum Halbzeug (2) gelöst wird. Hierzu 4 Blatt Zeichnungen 7/11
ATA988/2013A 2013-12-27 2013-12-27 Vorrichtung und Verfahren zum Erhitzen eines Halbzeugs AT514325B1 (de)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA988/2013A AT514325B1 (de) 2013-12-27 2013-12-27 Vorrichtung und Verfahren zum Erhitzen eines Halbzeugs
DE102014016365.2A DE102014016365A1 (de) 2013-12-27 2014-11-05 Vorrichtung und Verfahren zum Erhitzen eines Halbzeugs

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
ATA988/2013A AT514325B1 (de) 2013-12-27 2013-12-27 Vorrichtung und Verfahren zum Erhitzen eines Halbzeugs

Publications (2)

Publication Number Publication Date
AT514325A4 AT514325A4 (de) 2014-12-15
AT514325B1 true AT514325B1 (de) 2014-12-15

Family

ID=52011454

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
ATA988/2013A AT514325B1 (de) 2013-12-27 2013-12-27 Vorrichtung und Verfahren zum Erhitzen eines Halbzeugs

Country Status (2)

Country Link
AT (1) AT514325B1 (de)
DE (1) DE102014016365A1 (de)

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
AT517757B1 (de) 2015-10-05 2017-07-15 Engel Austria Gmbh Konsolidiervorrichtung
DE102016101975B4 (de) * 2016-02-04 2017-10-19 Voestalpine Metal Forming Gmbh Vorrichtung zum Herstellen von gehärteten Stahlbauteilen und Verfahren zum Härten
DE102018109945A1 (de) * 2018-04-25 2019-10-31 Kraussmaffei Technologies Gmbh Heizvorrichtung

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4105250A1 (de) * 1991-02-20 1992-08-27 Fibron Gmbh Aufheizvorrichtung

Family Cites Families (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102011117338A1 (de) 2011-10-29 2013-05-02 Kraussmaffei Technologies Gmbh Verfahren zum Herstellen von Kunststoff-Formteilen
AT514454B1 (de) 2013-07-11 2015-03-15 Engel Austria Gmbh Heizvorrichtung

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE4105250A1 (de) * 1991-02-20 1992-08-27 Fibron Gmbh Aufheizvorrichtung

Also Published As

Publication number Publication date
AT514325A4 (de) 2014-12-15
DE102014016365A1 (de) 2015-07-02

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3036085B1 (de) Vorrichtung zum herstellen dreidimensionaler objekte
EP2644349B1 (de) Verfahren und Umformwerkzeug zur Herstellung eines im Wesentlichen schalenförmigen, faserverstärkten Kunststoffteils
EP2874800B1 (de) Vorrichtung und verfahren zur herstellung von faserverstärkten kunststoffbauteilen
WO2006029590A1 (de) Pressverform-werkzeug sowie verfahren zur herstelleung eines bauteils durch pressverformung
DE3109981C2 (de) Formmaschine
AT11396U1 (de) Verfahren zur herstellung einer verbund- oder hybridkonstruktion
DE102013107102B4 (de) Faserhalbzeug-Temperiervorrichtung
EP3505320B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines faservorformlings
EP2878431B1 (de) Verfahren zur Herstellung eines aus mehreren Lagen bestehenden Fasergeleges, sowie Greifvorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
AT514325B1 (de) Vorrichtung und Verfahren zum Erhitzen eines Halbzeugs
EP2585276B1 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines bauteils mittels spritzgiessens und heissgasschweissens
DE102011053672B4 (de) Verfahren und Anordnung zum Erwärmen einer Metallplatine
DE102012104044A1 (de) Verfahren zum wenigstens bereichsweisen Konsolidieren eines Vorformlings zur Herstellung eines Formteils in einem Formwerkzeug
WO2010119058A2 (de) Verfahren zur herstellung von kunststoff enthaltenden bauteilen sowie zur durchführung des verfahrens geeignete vorrichtung
WO2000067982A1 (de) Verfahren zum herstellen von kunststoffteilen mit aufgeprägter struktur und vorrichtung zur durchführung des verfahrens
DE202017101484U1 (de) Anlage zum Konsolidieren von Faserverbundstrukturen
WO2012119952A2 (de) Verfahren und vorrichtung zur herstellung eines bauteils
DE102021118145A1 (de) Formgebungsanlage zum Herstellen von insbesondere faserverstärkten Formgebungsteilen
WO2007025519A2 (de) Verfahren und vorrichtung zum abformen von strukturen
DE112013006092T5 (de) Anlage und Verfahren zur Herstellung eines Werkstücks aus Thermoplast
EP2596931B1 (de) Verfahren sowie formwerkzeug zur herstellung eines räumlichen flächengebildes
DE102004045399B4 (de) Verfahren zur Herstellung eines Bauteils aus zumindest zwei Schichten sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE2630700C3 (de) Einrichtung an einer Preßform zur Formgebung von Preßlingen aus thermoplastischem Material
DE102004045400B3 (de) Verfahren zur Herstellung eines Bauteils aus zumindest zwei Schichten sowie eine Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
DE19820198B4 (de) Vorrichtung zum Verschweißen großflächiger Spritzgußbauteile aus Kunststoff

Legal Events

Date Code Title Description
MM01 Lapse because of not paying annual fees

Effective date: 20191227