DE102020116749B3 - Heating roller for a preheating cabinet and its production, preheating cabinet and this comprehensive system - Google Patents

Heating roller for a preheating cabinet and its production, preheating cabinet and this comprehensive system Download PDF

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Michael Brückner
Werner Steinbacher
Christian Stockinger
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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Heizwalze (1) zur Bereitstellung einer gewünschten Oberflächentemperatur zur Temperierung einer um die Heizwalze umlaufenden Materialbahn (20), einen Vorwärmschrank (10) mit einer solchen Heizwalze, eine Anlage (100) mit einem solchen Vorwärmschrank sowie ein Verfahren (200) zur Herstellung einer solchen Heizwalze, die ein kreiszylindrisches Mantelrohr (2) aus wärmeleitendem Material, vorzugsweise Metall, und mindestens eine elektrische Heizmatte (3), die auf einer Innenseite (21) des Mantelrohres in Kontakt zum Mantelrohr angeordnet ist, umfasst, wobei auf einer nicht dem Mantelrohr zugewandten Innenseite (31) der Heizmatte eine Wärmeisolationsschicht (4) angeordnet ist und im Inneren des Mantelrohres eine Spreizvorrichtung (5) auf einer Innenseite (41) der Wärmeisolationsschicht angeordnet ist, die eine Vorspannung so über die Wärmeisolationsschicht auf die Heizmatte ausübt, sodass eine dem Mantelrohr zugewandte Außenseite (32) der mindestens einen Heizmatte dauerhaft gegen die Innenseite des Mantelrohres gedrückt wird.The invention relates to a heating roller (1) for providing a desired surface temperature for controlling the temperature of a material web (20) rotating around the heating roller, a preheating cabinet (10) with such a heating roller, a system (100) with such a preheating cabinet and a method (200) for the production of such a heating roller, which comprises a circular cylindrical casing tube (2) made of thermally conductive material, preferably metal, and at least one electrical heating mat (3) which is arranged on an inside (21) of the casing tube in contact with the casing tube, with one a thermal insulation layer (4) is arranged on the inside (31) of the heating mat not facing the jacket tube and a spreading device (5) is arranged on an inside (41) of the heat insulation layer inside the jacket tube, which exerts a pre-tension on the heating mat via the heat insulation layer, so that an outer side (32) of the at least one heating mat facing the jacket tube te is pressed permanently against the inside of the jacket pipe.

Description

Gebiet der ErfindungField of the invention

Die Erfindung betrifft eine Heizwalze zur Bereitstellung einer gewünschten Oberflächentemperatur zur Temperierung einer um die Heizwalze umlaufenden Materialbahn mit mindestens einer Heizmatte, einer Spreizeinrichtung und einer Wärmeisolationsschicht. Die Erfindung betrifft des Weiteren einen Vorwärmschrank mit einer solchen Heizwalze, eine Anlage mit einem solchen Vorwärmschrank sowie ein Verfahren zur Herstellung einer solchen Heizwalze.The invention relates to a heating roller for providing a desired surface temperature for controlling the temperature of a material web rotating around the heating roller with at least one heating mat, a spreading device and a thermal insulation layer. The invention further relates to a preheating cabinet with such a heating roller, a system with such a preheating cabinet and a method for producing such a heating roller.

Hintergrund der ErfindungBackground of the invention

Beheizte Walzen werden in den unterschiedlichsten Prozessen zur Vor- und Nachbehandlung von Materialien verwendet, die beispielsweise als Materialbahn um diese Walzen umlaufen und entsprechend mit der Walzentemperatur prozessiert, erwärmt oder gegebenenfalls auf die Walzentemperatur abgekühlt werden.Heated rollers are used in a wide variety of processes for the pre- and post-treatment of materials that, for example, revolve around these rollers as a material web and are processed, heated or, if necessary, cooled to the roller temperature according to the roller temperature.

Für einen Thermoformprozess im Rahmen der Kunststoffverarbeitung müssen beispielsweise die zu verarbeitenden Kunststofffolien vor dem eigentlichen Thermoformvorgang gleichmäßig auf eine bestimmte Temperatur (beispielsweise 110° bis 130°C) vorgewärmt werden. Diese Vorwärmung geschieht üblicherweise in sogenannten Vorwärmschränken, wie beispielsweise in DE 101 51 799 B4 offenbart. Hier werden zur Vorwärmung kontinuierlich arbeitende Walzenvorheizungen eingesetzt, die je nach Foliendicke und Vorschubgeschwindigkeit aus zwei oder vier beheizten Walzen bestehen. Die Folie wird zur Aufheizung mit einem großen Umschlingungswinkel um die einzelnen Walzen S-förmig herumgeführt und nimmt von diesen während des Foliendurchzugs die erforderliche Wärme auf.For a thermoforming process in the context of plastics processing, for example, the plastic films to be processed must be uniformly preheated to a certain temperature (for example 110 ° to 130 ° C.) before the actual thermoforming process. This preheating usually takes place in so-called preheating cabinets, such as in DE 101 51 799 B4 disclosed. Here, continuously working roller preheaters are used for preheating, which consist of two or four heated rollers, depending on the film thickness and feed speed. For heating purposes, the film is guided around the individual rollers in an S-shape with a large angle of wrap and absorbs the required heat from them while the film is being pulled through.

Hierbei wäre es wünschenswert, wenn die Wärmeübertragung von den Heizwalzen auf die Kunststofffolie möglichst gleichmäßig erfolgt. DE 10 2015 005 066 A1 schlägt dafür vor, die Spannung, die in der Kunststofffolie herrscht, wenn die Kunststofffolie in der Vorheizung um die mindestens eine Heizwalze bewegt wird, konstant zu halten. Dies kann erreicht werden, wenn die Bewegung der Kunststofffolie nicht allein durch eine Transportwalze nach der mindestens einen Heizwalze erfolgt, sondern eine weitere Transportwalze vor der mindestens einen Heizwalze angeordnet ist. Diese beiden Transportwalzen sorgen zusammen für die Bewegung der Kunststofffolie mit konstanter Geschwindigkeit. Die Antriebe der Transportwalzen sind mit Möglichkeiten zur Regelung ausgerüstet und sorgen dafür, dass die Spannung in der Kunststofffolie konstant bleibt.It would be desirable here if the heat transfer from the heating rollers to the plastic film takes place as uniformly as possible. DE 10 2015 005 066 A1 proposes to keep the tension that prevails in the plastic film when the plastic film is moved around the at least one heating roller in the preheating process. This can be achieved if the movement of the plastic film is not carried out solely by a transport roller after the at least one heating roller, but rather a further transport roller is arranged in front of the at least one heating roller. These two transport rollers together ensure that the plastic film moves at a constant speed. The drives of the transport rollers are equipped with control options and ensure that the tension in the plastic film remains constant.

Die DE 30 33 689 offenbart eine elektrisch beheizbare Walze, wobei ein Innenrohr und ein koaxial mit Abstand zum Innenrohr angeordnetes Außenrohr einen Ringraum begrenzen, in dem über den Umfang verteilt mehrere stumpf aneinanderstoßende Heizmatten eingelegt sind. Das Außenrohr bildet dabei den Walzenmantel.The DE 30 33 689 discloses an electrically heatable roller, an inner tube and an outer tube arranged coaxially at a distance from the inner tube delimiting an annular space in which a plurality of butted heating mats are inserted distributed over the circumference. The outer tube forms the roll shell.

Zum Beheizen der Heizwalzen können beispielsweise Thermoöle, elektrische Heizpatronen oder Heizmatten in den Heizwalzen verwendet werden. Eine gleichmäßige Erwärmung der Heizwalze entlang ihrer Breite und entlang ihres Umfangs ist für eine homogene Temperierung der Materialbahn, beispielsweise eine möglichst homogene Erwärmung einer Kunststofffolie für einen nachfolgenden Thermoformprozess, wichtig, gerade für Thermoformprozesse und der daraus entstehenden Produkte. Die Verwendung von Heizmatten führt bereits im Vergleich zu einer Heizung der Heizwalzen mittels Heizpatronen zu einer verbesserten Homogenität der Temperatur auf der Oberfläche der Heizwalzen. Allerdings kann sich der Wärmekontakt zwischen Heizmatte und dem zu temperierenden Walzenmaterial aufgrund von thermischer Ausdehnung im laufenden Betrieb verschlechtern, sodass die Heizwalzen bei sich möglicherweise einstellender ungenügender Abgabe ihrer Heizenergie an die Heizwalzenoberfläche selbst beschädigt werden, sodass die Lebensdauer der Heizmatten in den Heizwalzen begrenzt ist.For example, thermal oils, electric heating cartridges or heating mats can be used in the heating rollers to heat the heating rollers. Uniform heating of the heating roller along its width and along its circumference is important for homogeneous temperature control of the material web, for example as homogeneous heating of a plastic film as possible for a subsequent thermoforming process, especially for thermoforming processes and the products resulting from them. The use of heating mats already leads to an improved homogeneity of the temperature on the surface of the heating rollers compared to heating the heating rollers by means of heating cartridges. However, the thermal contact between the heating mat and the roller material to be tempered can deteriorate due to thermal expansion during operation, so that the heating rollers are damaged in the event of insufficient heat transfer to the heating roller surface itself, so that the service life of the heating mats in the heating rollers is limited.

Es wäre daher wünschenswert, Heizwalzen für Vorwärmschränke, insbesondere für kunststoffverarbeitende Maschinen, zur Verfügung zu stellen, die möglichst homogen beheizt werden können und deren Heizmittel eine lange Lebensdauer besitzen.It would therefore be desirable to provide heating rollers for preheating cabinets, in particular for plastics processing machines, which can be heated as homogeneously as possible and whose heating means have a long service life.

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Es ist daher eine Aufgabe der Erfindung, eine Heizwalze für Vorwärmschränke, insbesondere für kunststoffverarbeitende Maschinen, zur Verfügung zu stellen, die möglichst homogen beheizt werden kann und deren Heizmittel eine lange Lebensdauer besitzt.It is therefore an object of the invention to provide a heating roller for preheating cabinets, in particular for plastics processing machines, which can be heated as homogeneously as possible and the heating means of which has a long service life.

Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Heizwalze zur Bereitstellung einer gewünschten Oberflächentemperatur zur Temperierung einer um die Heizwalze umlaufenden Materialbahn, wobei die Heizwalze ein kreiszylindrisches Mantelrohr aus wärmeleitendem Material, vorzugsweise Metall, und mindestens eine elektrische Heizmatte, die auf einer Innenseite des Mantelrohres in Kontakt zum Mantelrohr angeordnet ist, umfasst, wobei auf einer nicht dem Mantelrohr zugewandten Innenseite der Heizmatte eine Wärmeisolationsschicht angeordnet ist und im Inneren des Mantelrohres eine Spreizvorrichtung auf einer Innenseite der Wärmeisolationsschicht angeordnet ist, die eine Vorspannung so über die Wärmeisolationsschicht auf die Heizmatte ausübt, sodass eine dem Mantelrohr zugewandte Außenseite der mindestens einen Heizmatte dauerhaft gegen die Innenseite des Mantelrohres gedrückt wird.This object is achieved by a heating roller for providing a desired surface temperature for controlling the temperature of a material web circulating around the heating roller, the heating roller being a circular cylindrical casing tube made of thermally conductive material, preferably metal, and at least one electrical heating mat that is in contact with the casing tube on the inside of the casing tube is arranged, comprises, wherein a heat insulation layer is arranged on an inside of the heating mat not facing the jacket tube and a spreading device is arranged on an inside of the jacket tube on an inside of the heat insulation layer, which a preload over the Heat insulation layer exerts on the heating mat, so that an outer side of the at least one heating mat facing the jacket pipe is pressed permanently against the inside of the jacket pipe.

Der Begriff „Materialbahn“ bezeichnet ein flächenmäßiges, beispielsweise von einer Rolle bereitgestelltes Material zum Umlaufen der Heizwalze. Das Material kann dabei jedes für einen Umlauf um eine Rolle in einem Verarbeitungsprozess geeignete Material sein. Beispielsweise ist das Material eine Kunststofffolie, die als Kunststoffbahn von einer mit der Kunststoffbahn bewickelten Rolle bereitgestellt wird und um die Heizwalze umläuft. Die Kunststofffolie kann je nach Prozess aus unterschiedlichen Kunststoffmaterialen bestehen.The term “material web” denotes a two-dimensional material, for example provided by a roll, for rotating around the heating roller. The material can be any material suitable for revolving around a roll in a manufacturing process. For example, the material is a plastic film which is provided as a plastic web from a roll wound with the plastic web and which rotates around the heating roller. The plastic film can consist of different plastic materials depending on the process.

Eine Heizwalze stellt eine gewünschte Oberflächentemperatur zur Temperierung einer um die Heizwalze umlaufenden Materialbahn bereit. Hierbei kann je nach Temperatur der umlaufenden Materialbahn diese von der Heizwalze erwärmt oder gekühlt werden. Der Begriff „Heizwalze“ bezieht sich hierbei darauf, dass die Oberflächentemperatur der Heizwalze im Betrieb oberhalb der Umgebungstemperatur liegt. Bei noch wärmeren Materialbahnen können diese von der Heizwalze gekühlt werden, bei Materialbahnen kühler als die Heizwalze werden diese von der Heizwalze erwärmt. Die Temperierung der Materialbahn erfolgt dabei mittels Wärmeübertrag durch Kontakt der Materialbahn mit der Oberfläche der Heizwalze beim Umlauf um die Heizwalze. Eine große Kontaktfläche der Materialbahn mit der Heizwalze ermöglicht einen effektiveren Wärmeübertrag, sodass vorzugsweise die Materialbahn auf mindestens der halben Mantelfläche der Heizwalze aufliegt.A heating roller provides a desired surface temperature for controlling the temperature of a material web rotating around the heating roller. Here, depending on the temperature of the circulating material web, it can be heated or cooled by the heating roller. The term “heating roller” here refers to the fact that the surface temperature of the heating roller is above the ambient temperature during operation. In the case of even warmer material webs, these can be cooled by the heating roller; in the case of material webs that are cooler than the heating roller, they are heated by the heating roller. The temperature of the material web takes place by means of heat transfer through contact of the material web with the surface of the heating roller while rotating around the heating roller. A large contact surface of the material web with the heating roller enables a more effective heat transfer, so that the material web preferably rests on at least half the surface area of the heating roller.

Das Mantelrohr der Heizwalze ist dafür aus einem möglichst gut wärmeleitenden Material, beispielsweise Metall, bevorzugt Stahl, gefertigt. Da bei breiteren Materialbahnen größeren Kräfte auf die Heizwalze ausgeübt werden, ist die Materialstärke des Mantelrohres entsprechend angepasst.For this purpose, the jacket tube of the heating roller is made of a material that conducts heat as well as possible, for example metal, preferably steel. Since greater forces are exerted on the heating roller in the case of wider material webs, the material thickness of the jacket pipe is adapted accordingly.

Elektrische Heizmatten haben gegenüber anderen Heizmitteln den Vorteil, dass sie die erzeugte Wärme flächenförmig auf die Heizwalze übertragen können. Allerdings hängt die Güte des Wärmeübertags von der Güte des mechanischen Kontakts der Heizmatte(n) mit der Innenseite des Mantelrohrs ab. Bei lediglich an dem Mantelrohr befestigten Heizmatten ohne weitere innerhalb des Mantelrohres angebrachten Vorrichtungen variiert die Güte des Wärmekontakts lokal stark, sodass einerseits die Oberflächentemperatur der Heizwalze sowohl entlang des Umfangs als auch über deren Breite variiert und andererseits die in der Heizmatte überall erzeugte Wärmeenergie nicht gleichmäßig an die Heizwalze abfließen kann, sodass es zu starken lokalen Überhitzungen der Heizmatte(n) kommen kann, was zu einer Beschädigung oder gar Zerstörung der Heizmatte(n) führen kann. Daher ist ein genau definierter und über die Betriebsdauer möglichst stabil zu haltender Wärmekontakt zwischen Heizmatte(n) und Mantelrohr der Heizwalze notwendig. Hierbei ergab sich überraschend, dass nicht alleine eine Verspannung der gewöhnlichen Heizmatte(n) für einen gleichmäßigen und langdauernd ausreichend guten Wärmeübertrag ausreicht, sondern eine Wärmeisolationsschicht auf der Innenseite der Heizmatte angeordnet sein sollte, um einerseits die Heizleistung der Heizmatte im Wesentlichen in Richtung des Mantelrohres abzugeben und zusätzlich durch den Betrieb verursachte zeitlich und räumlich lokal variierende Kühleffekte auf der Innenseite der Heizwalze nicht an die Heizmatte(n) weiterzugeben, was die Homogenität der Oberflächentemperatur der Heizwalze weiter verbessert. Außerdem wird über die Wärmeisolationsschicht die Vorspannung, erzeugt durch die Spreizvorrichtung, vergleichmäßigt auf die Heizmatte(n) übertragen, was einen hinreichend gleichmäßigen Wärmekontakt der Heizmatte(n) über die Innenseite des Mantelrohres der Heizwalze ermöglicht. Auf diese Weise wird die Heizwalze von innen homogen beheizt und eine lange Lebensdauer der Heizmatte(n) durch Vermeidung lokaler Überhitzungen aufgrund ungenügendem Wärmekontakt zum Mantelrohr ermöglicht.Electric heating mats have the advantage over other heating means that they can transfer the generated heat to the heating roller over a large area. However, the quality of the heat transfer depends on the quality of the mechanical contact between the heating mat (s) and the inside of the jacket pipe. In the case of heating mats only attached to the jacket tube without any other devices attached inside the jacket tube, the quality of the thermal contact varies greatly locally, so that on the one hand the surface temperature of the heating roller varies both along the circumference and across its width and, on the other hand, the thermal energy generated everywhere in the heating mat does not increase uniformly the heating roller can flow off, so that strong local overheating of the heating mat (s) can occur, which can lead to damage or even destruction of the heating mat (s). Therefore, a precisely defined thermal contact between the heating mat (s) and the jacket tube of the heating roller, which must be kept as stable as possible over the operating period, is necessary. Surprisingly, it was found that not just tensioning the conventional heating mat (s) is sufficient for a uniform and long-term sufficiently good heat transfer, but that a thermal insulation layer should be arranged on the inside of the heating mat in order, on the one hand, to increase the heating power of the heating mat essentially in the direction of the jacket pipe and not to pass them on to the heating mat (s) on the inside of the heating roller (s) which are caused by the operation and which also locally vary in terms of time and space, which further improves the homogeneity of the surface temperature of the heating roller. In addition, the bias voltage generated by the spreading device is evenly transferred to the heating mat (s) via the thermal insulation layer, which enables a sufficiently uniform thermal contact of the heating mat (s) via the inside of the jacket tube of the heating roller. In this way, the heating roller is heated homogeneously from the inside and a long service life of the heating mat (s) is made possible by avoiding local overheating due to insufficient thermal contact with the jacket pipe.

Somit wird eine Heizwalze für Vorwärmschränke, insbesondere für kunststoffverarbeitende Maschinen, zur Verfügung gestellt, die möglichst homogen beheizt werden kann und deren Heizmittel eine lange Lebensdauer besitzt.Thus, a heating roller for preheating cabinets, in particular for plastics processing machines, is made available, which can be heated as homogeneously as possible and the heating means of which has a long service life.

Es sei ausdrücklich darauf hingewiesen, dass im Rahmen der hier vorliegenden Patentanmeldung unbestimmte Artikel und Zahlenangaben wie „ein“, „zwei“ usw. im Regelfall als „mindestens“-Angaben zu verstehen sein sollen, also als „mindestens ein...“, „mindestens zwei...“ usw., sofern sich nicht aus dem jeweiligen Kontext ausdrücklich ergibt oder es für den Fachmann offensichtlich oder technisch zwingend ist, dass dort nur „genau ein...“, „genau zwei...“ usw. gemeint sein können.It should be expressly pointed out that in the context of the present patent application, indefinite articles and figures such as "one", "two" etc. should generally be understood as "at least" information, i.e. as "at least one ...", "At least two ..." etc., unless it is explicitly stated in the respective context or it is obvious or technically imperative for a person skilled in the art that only "exactly one ...", "exactly two ..." etc. can be meant.

In einer Ausführungsform überdeckt die Wärmeisolationsschicht die Innenseite der Heizmatte vollständig. Damit wird unter anderem sichergestellt, dass die Wärme der Heizmatte nicht oder nur geringfügig über die dem Mantelrohr abgewandten Seite der Heizwalze abfließen kann, sodass die durch die Heizmatte erzeugte Wärme möglichst homogen dem Mantelrohr zugeführt werden kann. Wären dagegen bestimmte Bereiche der Heizmatte nicht von der Wärmeisolationsschicht überdeckt, könnte der Wärmeabfluss dort zu ungewollt großen Temperatur-Inhomogenitäten auf der Außenfläche der Heizwalze führen.In one embodiment, the thermal insulation layer completely covers the inside of the heating mat. This ensures, among other things, that the heat from the heating mat cannot flow away, or only slightly, via the side of the heating roller facing away from the jacket tube, so that the heat generated by the heating mat can be supplied to the jacket tube as homogeneously as possible. If, on the other hand, certain areas of the heating mat were not covered by the thermal insulation layer, the heat flow there could lead to undesirably large temperature inhomogeneities on the outer surface of the heating roller.

In einer weiteren Ausführungsform ist die Wärmeisolationsschicht dauerhaft mit der Heizmatte verbunden. Damit wird unter anderem sichergestellt, dass die Isolationswirkung der Wärmeisolationsschicht auf der Heizmatte möglichst homogen für die gesamte Heizmatte ist. Außerdem wird dadurch zusätzlich die Montage der Heizwalze erleichtert, da so ein gemeinsames Teil anstelle von zwei unabhängigen Teile eingebaut werden kann.In a further embodiment, the thermal insulation layer is permanently connected to the heating mat. This ensures, among other things, that the insulating effect of the thermal insulation layer on the heating mat is as homogeneous as possible for the entire heating mat. In addition, the assembly of the heating roller is also made easier because a common part can be installed instead of two independent parts.

In einer weiteren Ausführungsform ist die Wärmeisolationsschicht mit ihrer der Heizmatte zugewandten Außenseite auf die Heizmatte vulkanisiert. Auf diese Weise wird die Wärmeisolationsschicht besonders zuverlässig dauerhaft mit der Heizmatte verbunden, was zu einer langlebigen homogenen Isolationswirkung der Wärmeisolationsschicht auf der Heizmatte führt.In a further embodiment, the heat insulation layer is vulcanized onto the heating mat with its outside facing the heating mat. In this way, the thermal insulation layer is permanently connected to the heating mat in a particularly reliable manner, which leads to a long-lasting, homogeneous insulation effect of the thermal insulation layer on the heating mat.

In einer weiteren Ausführungsform ist die Wärmeisolationsschicht eine Schaumschicht, vorzugsweise eine Silikonschaumschicht. Solche Schichten lassen sich leicht und mit flexibler Form herstellen und stellen eine gute Isolationswirkung bereit.In a further embodiment, the heat insulation layer is a foam layer, preferably a silicone foam layer. Such layers can be produced easily and with a flexible shape and provide a good insulating effect.

In einer Ausführungsform besitzen die Wärmeisolationsschicht und die Heizmatte jeweils eine Dicke in radialer Richtung des Mantelrohres, wobei die Dicke der Wärmeisolationsschicht mindestens die Dicke der Heizmatte beträgt, vorzugsweise bis zu einem Faktor 1,5 dicker als die Heizmatte ist, besonders bevorzugt um mehr als einen Faktor 1,5 dicker als die Dicke der Heizmatte ist. Beispielsweise kann die Heizmatte 3 mm und die Wärmeisolationsschicht, beispielsweise eine Silikonschaumschicht, 5 mm dick sein. Die Wärmeisolationsschicht kann hier aber auch 3 mm oder 8 mm betragen.In one embodiment, the thermal insulation layer and the heating mat each have a thickness in the radial direction of the jacket tube, the thickness of the thermal insulation layer being at least the thickness of the heating mat, preferably up to a factor of 1.5 thicker than the heating mat, particularly preferably by more than one Factor 1.5 thicker than the thickness of the heating mat. For example, the heating mat can be 3 mm thick and the thermal insulation layer, for example a silicone foam layer, 5 mm thick. The heat insulation layer can also be 3 mm or 8 mm here.

In einer weiteren Ausführungsform besitzt die Heizmatte entlang ihrer Dicke eine Mitte, wobei zumindest ein Teil der Heizdrähte in der Heizmatte jenseits der Mitte in Richtung des Mantelrohres angeordnet sind. Damit kann unter anderem der Wärmeübertrag von der Heizmatte auf das Mantelrohr verbessert werden. Vorzugsweise sind alle Heizdrähte jenseits der Mitte in der Heizmatte verlegt. Die Heizdrähte können hierbei eine Heizdrahtschicht bilden.In a further embodiment, the heating mat has a center along its thickness, with at least some of the heating wires in the heating mat being arranged beyond the center in the direction of the jacket tube. Among other things, this can improve the heat transfer from the heating mat to the jacket pipe. All heating wires are preferably laid beyond the middle in the heating mat. The heating wires can form a heating wire layer.

In einer weiteren Ausführungsform ist die Spreizvorrichtung zylinderförmig geformt, vorzugsweise als rundgebogenes Blech, und liegt mit ihrer Außenseite vollflächig auf der Wärmeisolationsschicht auf. Durch diese vollflächige Auflage wird unter anderem ein gleichmäßiger Druck über die gesamte Spreizvorrichtung auf die Wärmeisolationsschicht ausgeübt, sodass der Wärmekontakt der Heizmatte zum zu erwärmenden Mantelrohr noch weiter vergleichmäßigt wird.In a further embodiment, the spreading device has a cylindrical shape, preferably as a round bent sheet metal, and its outer side rests over the entire surface on the thermal insulation layer. As a result of this full-surface contact, a uniform pressure is exerted on the thermal insulation layer over the entire spreading device, so that the thermal contact between the heating mat and the jacket pipe to be heated is even more evened out.

In einer weiteren Ausführungsform sind auf die Außenseite der Spreizvorrichtung ein oder mehrere Vertiefungen zumindest teilweise umlaufend um die Außenseite in Ausrichtung senkrecht zur Mittelachse des Mantelrohres angeordnet. Diese Vertiefungen versteifen die Spreizvorrichtung zusätzlich, wodurch unter anderem der Auflagedruck weiter vergleichmäßigt wird. Solche Spreizvorrichtungen können dann mit gleichbleibenden Eigenschaften mit einer größeren Länge bereitgestellt werden. Vorzugsweise sind dabei die Vertiefungen umlaufende Schlitze oder Sicken in der Außenseite der Spreizvorrichtung. Als Sicken werden hierbei rinnenförmige Vertiefungen verstanden, die der Versteifung von dünnwandigen Bauteilen, hier der Spreizvorrichtung, gegenüber Verformung oder Schwingung dienen.In a further embodiment, one or more depressions are arranged on the outside of the spreading device at least partially circumferentially around the outside in an alignment perpendicular to the central axis of the casing tube. These depressions additionally stiffen the spreading device, which among other things further even out the contact pressure. Such spreading devices can then be provided with constant properties with a greater length. The recesses are preferably circumferential slots or beads in the outside of the spreading device. As corrugations are understood here channel-shaped depressions that serve to stiffen thin-walled components, here the spreading device, against deformation or vibration.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst die Spreizvorrichtung eine erste Spreizeinrichtung mit Spreizwirkung gegen die Wärmeisolationsschicht in radialer Spreizrichtung und eine zweite Spreizeinrichtung mit Spreizwirkung gegen die Wärmeisolationsschicht in tangentialer Spreizrichtung. Durch die Entkopplung der Spreizwirkung in eine radiale und eine tangentiale Spreizwirkung kann die Heizmatte definierter und wesentlich gleichmäßiger gegen das Mantelrohr der Heizwalze gedrückt werden. Hierbei kann die tangentiale und radiale Spreizung genauer auf die Gegebenheiten der Heizwalze angepasst werden.In a further embodiment, the spreading device comprises a first spreading device with a spreading effect against the thermal insulation layer in the radial spreading direction and a second spreading device with a spreading effect against the thermal insulation layer in the tangential spreading direction. By decoupling the spreading effect into a radial and a tangential spreading effect, the heating mat can be pressed in a more defined and significantly more uniform manner against the jacket tube of the heating roller. Here, the tangential and radial spread can be adapted more precisely to the conditions of the heating roller.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst die erste Spreizeinrichtung dazu ein radiales Spreizmittel, das nur entlang einer einzigen radialen Spreizrichtung zwischen den gegenüberliegenden Innenseiten der Wärmeisolationsschicht durch eine Mittelachse des kreiszylindrischen Mantelrohres hindurch angeordnet ist. Durch die Spreizrichtung entlang nur einer einzigen radialen Spreizrichtung erstreckt sich die Wirkung der simultan ausgeübten tangentialen Spreizung über die gesamte Halbschale der Spreizvorrichtung. Dadurch kann die tangentiale Spreizung homogen auf den gesamten Bereich der Spreizvorrichtung zwischen den radialen Spreizmitteln und damit auf den gesamten Bereich der Wärmeisolationsschicht ausgeübt werden. Würde stattdessen eine radiale Spreizung in einer zusätzlichen zweiten radialen Spreizrichtung auf die Spreizvorrichtung ausgeübt (beispielsweise in Form einer Anordnung sich kreuzender Speichen), so könnte die tangentiale Spreizwirkung nur unvollständig oder gegebenenfalls gar nicht in dem Bereich auf der umlaufenden Spreizvorrichtung zwischen erstem und zweitem radialen Spreizelement ausgeübt werden, also in dem Bereich, der beispielsweise zwischen zwei Auflagepunkten unterschiedlich ausgerichteter Stützelemente, die in einem Winkel im Umlaufrichtung gesehen zueinander ausgerichtet sind, liegt. Gerade die Anordnung mit einem ersten Spreizelement in einer einzigen radialen Spreizrichtung werden sehr gute Andruckverhältnisse der Heizmatte an das Mantelrohr der Heizwalze erreicht.In a further embodiment, the first spreading device comprises a radial spreading means, which is arranged only along a single radial spreading direction between the opposite inner sides of the thermal insulation layer through a central axis of the circular cylindrical casing tube. Due to the spreading direction along only a single radial spreading direction, the effect of the simultaneously exerted tangential spreading extends over the entire half-shell of the spreading device. As a result, the tangential expansion can be exerted homogeneously on the entire area of the expansion device between the radial expansion means and thus on the entire area of the thermal insulation layer. If, instead, a radial spreading were exerted on the spreading device in an additional, second radial spreading direction (for example in the form of an arrangement of intersecting spokes), the tangential spreading effect could only be incomplete or possibly not at all in the area on the circumferential spreading device between the first and second radial spreading element are exercised, that is, in the area that lies, for example, between two support points of differently oriented support elements that are oriented to one another at an angle in the circumferential direction. Especially the arrangement with a first expansion element in a single radial expansion direction are very good Pressure ratios of the heating mat on the jacket tube of the heating roller reached.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst das radiale Spreizmittel eine oder mehrere Stützelemente, die jeweils parallel zur einzigen radialen Spreizrichtung entlang einer Heizwalzenlänge angeordnet sind. Damit können beispielsweise leichte Unebenheiten des Mantelrohres ausgeglichen werden. Als Heizwalzenlänge wird die Entfernung zwischen den Stirnseiten des Mantelrohres bezeichnet.In a further embodiment, the radial expansion means comprises one or more support elements which are each arranged parallel to the single radial expansion direction along a heating roller length. In this way, for example, slight unevenness of the jacket pipe can be compensated for. The distance between the end faces of the jacket pipe is referred to as the length of the heating roller.

In einer weiteren Ausführungsform sind die Stützelemente in Form von Rohren mit gleichen Abständen zueinander von einer Stirnseite des Mantelrohres zur anderen Stirnseite des Mantelrohres angeordnet. Dies ermöglicht eine Vergleichmäßigung der radialen Spreizwirkung über die Heizwalzenlänge.In a further embodiment, the support elements are arranged in the form of tubes at equal distances from one another from one end face of the casing tube to the other end face of the casing tube. This enables the radial expansion effect to be made more uniform over the length of the heating roller.

In einer weiteren Ausführungsform ist das erste Spreizmittel in radialer Richtung längenverstellbar ausgeführt. Dies erleichtert unter anderem die Montage der Spreizvorrichtung in der Heizwalze und ermöglich eine individuelle lokale Anpassung de radialen Spreizwirkung.In a further embodiment, the first expansion means is designed to be adjustable in length in the radial direction. Among other things, this facilitates the installation of the spreading device in the heating roller and enables an individual local adjustment of the radial spreading effect.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst die zweite Spreizeinrichtung ein tangentiales Spreizmittel, über das die Spreizvorrichtung auf der Innenseite der Wärmeisolationsschicht aufliegt, um diese in tangentialer Spreizrichtung zu spreizen. Das Spreizmittel ermöglicht es, eine tangentiale Spreizwirkung so einzustellen, dass ein möglichst homogener Druck auf die Heizmatte ausgeübt wird.In a further embodiment, the second spreading device comprises a tangential spreading means, via which the spreading device rests on the inside of the thermal insulation layer in order to spread it in the tangential spreading direction. The expansion means makes it possible to set a tangential expansion effect in such a way that the most homogeneous pressure possible is exerted on the heating mat.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst das tangentiale Spreizmittel zwei gegenüberliegende Stützelemente, vorzugsweise Winkelprofile, die mit ein oder mehreren gegenseitigen distanzvariablen Verbindungen miteinander verbunden sind, mit deren Verstellung die gegenüberliegenden Stützelemente in tangentialer Spreizrichtung aufeinander zubewegt oder voneinander wegbewegt werden können. Dadurch kann unter anderem die tangentiale Spreizwirkung präzise und sehr fein eingestellt werden. Außerdem ist eine solche zweite Spreizeinrichtung leicht handhabbar.In a further embodiment, the tangential expansion means comprises two opposing support elements, preferably angular profiles, which are connected to one another with one or more mutual variable-distance connections, with the adjustment of which the opposing support elements can be moved towards or away from each other in the tangential expansion direction. This allows, among other things, the tangential spreading effect to be set precisely and very finely. In addition, such a second spreading device is easy to handle.

In einer weiteren Ausführungsform ist die Spreizvorrichtung so gestaltet, dass die radialen und tangentialen Spreizwirkungen unabhängig voneinander einstellbar sind. Dies ist durch die voranstehend beschriebenen ersten und zweiten Spreizeinrichtungen möglich.In a further embodiment, the spreading device is designed in such a way that the radial and tangential spreading effects can be set independently of one another. This is possible with the first and second spreading devices described above.

In einer weiteren Ausführungsform werden elektrische Anschlüsse der mindestens einen elektrischen Heizmatte zwischen dem tangentialen Spreizmittel zur elektrischen Versorgung der Heizmatte aus der Wärmeisolationsschicht heraus- oder durch sie hindurch in einen Innenbereich des Mantelrohres geführt. Von hier können die elektrischen Anschlüsse beispielsweise über die erste Spreizeinrichtung zur Achse des Mantelrohes und aus diesem herausgeführt werden. Das tangentiale Spreizmittel bietet eine Lücke in der umlaufenden Spreizvorrichtung zum Innenvolumen des Mantelrohres hin, die für die Führung der elektrischen Anschüsse verwendet werden kann. In einer weiteren Ausführungsform werden elektrische Anschlüsse der Heizmatte dann durch die Spreizvorrichtung in Richtung eines Stromversorgers der Heizmatte weitergeführt werden.In a further embodiment, electrical connections of the at least one electrical heating mat between the tangential expansion means for the electrical supply of the heating mat are guided out of the thermal insulation layer or through it into an inner region of the jacket tube. From here, the electrical connections can be routed to and out of the axis of the jacket tube, for example via the first spreading device. The tangential expansion means offers a gap in the circumferential expansion device towards the inner volume of the jacket tube, which can be used for guiding the electrical connections. In a further embodiment, electrical connections of the heating mat are then continued through the spreading device in the direction of a power supplier for the heating mat.

In einer weiteren Ausführungsform sind innerhalb des Mantelrohres zwei Heizmatten jeweils in Form von Halbzylindern auf der Innenseite des Mantelrohres angeordnet. Dadurch lassen sich unter anderem die Heizmatten leicht montieren und decken dennoch die gesamte Innenfläche des Mantelrohres für eine möglichst homogene Erwärmung ab.In a further embodiment, two heating mats are arranged inside the jacket tube, each in the form of half cylinders on the inside of the jacket tube. Among other things, this makes it easy to assemble the heating mats and still cover the entire inner surface of the jacket pipe for the most homogeneous heating possible.

In einer weiteren Ausführungsform umfasst das Mantelrohr zumindest eine Tiefenbohrung parallel zur Außenseite des Mantelrohres, in der ein oder mehrere Temperatursensoren zur Bestimmung einer Oberflächentemperatur an der Außenseite des Mantelrohres angeordnet sind. Durch diese Anordnung kann einerseits die Oberflächentemperatur des Mantelrohres präzise bestimmt werden und entsprechend die Heizleistung der Heizmatte(n) so gesteuert werden, dass die gewünschte Oberflächentemperatur erreicht bzw. gehalten wird. Bei mehreren Temperatursensoren kann direkt gemessen werden, ob eine ausreichende Homogenität der Oberflächentemperatur entlang der Heizwalzenbreite vorliegt. In anderen Ausführungsformen können auch mehrere Tiefenbohrungen an verschiedenen Stellen des Mantelrohres vorhanden sein.In a further embodiment, the jacket tube comprises at least one deep hole parallel to the outside of the jacket tube, in which one or more temperature sensors for determining a surface temperature are arranged on the outside of the jacket tube. With this arrangement, on the one hand, the surface temperature of the jacket pipe can be precisely determined and the heating power of the heating mat (s) can be controlled accordingly so that the desired surface temperature is reached or maintained. If there are several temperature sensors, it can be measured directly whether there is sufficient homogeneity of the surface temperature along the width of the heating roller. In other embodiments, several deep bores can also be present at different points on the casing tube.

In einer weiteren Ausführungsform ist in der Tiefenbohrung nur ein einziger Temperatursensor in der Mitte zwischen den beiden Stirnseiten des Mantelrohres angeordnet. Durch die verschiedenen Ausgestaltungen der Spreizvorrichtung ist es möglich, eine Homogenität der Oberflächentemperatur zu erreichen, sodass nur ein einziger Temperatursensor zur Kontrolle der Oberflächentemperatur benötigt wird.In a further embodiment, only a single temperature sensor is arranged in the depth bore in the middle between the two end faces of the casing tube. The various configurations of the spreading device make it possible to achieve a homogeneity of the surface temperature, so that only a single temperature sensor is required to control the surface temperature.

In einer weiteren Ausführungsform variiert dabei die Oberflächentemperatur der Außenseite des Mantelrohres über die Oberfläche um weniger als 5 °C.In a further embodiment, the surface temperature of the outside of the casing tube varies over the surface by less than 5 ° C.

Die Erfindung betrifft des Weiteren einen Vorwärmschrank zum Temperieren einer durch den Vorwärmschrank geleiteten Materialbahn umfassend mindestens eine erfindungsgemäße Heizwalze. Die Materialbahn wird dabei über einen Eingang in den Vorwärmschrank geführt und über einen Ausgang wieder aus dem Vorwärmschrank herausgeführt. Eingang und Ausgang des Vorwärmschranks können je nach Ausführungsform auf unterschiedlichen Seiten, vorzugsweise gegenüberliegenden Seiten, des Vorwärmschranks oder auf der gleichen Seite des Vorwärmschranks angeordnet sein.The invention further relates to a preheating cabinet for temperature control of a material web passed through the preheating cabinet, comprising at least one heating roller according to the invention. The material web is fed into the preheating cabinet via an entrance and then out of the preheating cabinet via an exit. Depending on the embodiment, the inlet and outlet of the preheating cabinet can be arranged on different sides, preferably opposite sides, of the preheating cabinet or on the same side of the preheating cabinet.

In einer Ausführungsform wird die Materialbahn im Vorwärmschrank mit der mindestens einen Heizwalze auf eine Temperatur von 60 - 140 °C aufgewärmt. Die Heizmatte(n) der Heizwalze(n) können dazu beispielsweise mit 400V betrieben werden und 12000 W Heizleistung besitzen.In one embodiment, the material web is heated to a temperature of 60-140 ° C. in the preheating cabinet with the at least one heating roller. The heating mat (s) of the heating roller (s) can be operated with 400V, for example, and have a heating power of 12000 W.

In einer weiteren Ausführungsform sind im Vorwärmschrank mindestens zwei der erfindungsgemäßen Heizwalzen angeordnet, wobei vor den Heizwalzen zumindest eine erste Transportwalze zum Zuführen der Materialbahn zu den Heizwalzen und nach den Heizwalzen zumindest eine zweite Transportwalze zur Ausleitung der Materialbahn aus dem Vorwärmschrank heraus angeordnet sind, vorzugsweise sind die Heizwalzen und Transportwalzen im Vorwärmschrank so angeordnet, dass die Materialbahn S-förmig um die Heiz- und Transportwalzen herumgeführt werden kann. Der Begriff „Zuführung der Materialbahn zu den Heizwalzen“ bezeichnet die Zuführung der Materialbahn zu der ersten Heizwalze, über die dann die Materialbahn zur zweiten Heizwalze geführt wird. Damit führt die erste Transportwalze natürlich indirekt die Materialbahn auch der zweiten Heizwalze zu.In a further embodiment, at least two of the heating rollers according to the invention are arranged in the preheating cabinet, with at least one first transport roller for feeding the material web to the heating rollers in front of the heating rollers and at least one second transport roller for leading the material web out of the preheating cabinet being arranged after the heating rollers, preferably the heating rollers and transport rollers are arranged in the preheating cabinet in such a way that the material web can be guided around the heating and transport rollers in an S-shape. The term “feeding the material web to the heating rollers” denotes the feeding of the material web to the first heating roller, via which the material web is then fed to the second heating roller. The first transport roller naturally also indirectly feeds the material web to the second heating roller.

Somit wird ein Vorwärmschrank, insbesondere für kunststoffverarbeitende Maschinen, zur Verfügung gestellt, in dem die Heizwalzen möglichst homogen beheizt werden können und deren Heizmittel eine lange Lebensdauer besitzen.Thus, a preheating cabinet, in particular for plastics processing machines, is made available, in which the heating rollers can be heated as homogeneously as possible and the heating means have a long service life.

Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Anlage mit einer Maschine zur Materialbearbeitung umfassend einen erfindungsgemäßen Vorwärmschrank zum Temperieren einer Materialbahn für eine nachfolgende Bearbeitung der Materialbahn in der Maschine. Die Maschine kann dabei anschließend an den Vorwärmschrank ein oder mehrere Komponenten zur Bearbeitung und Weiterverarbeitung der Materialbahn bzw. der aus der Materialbahn entstandenen Produkte umfassen.The invention further relates to a system with a machine for material processing comprising a preheating cabinet according to the invention for tempering a material web for subsequent processing of the material web in the machine. Following the preheating cabinet, the machine can include one or more components for processing and further processing the material web or the products made from the material web.

In einer Ausführungsform umfasst dabei die Materialbahn einen Verbundwerkstoff. Hierbei kann die Materialbahn aber auch vollständig aus dem Verbundwerkstoff bestehen. Beispielsweise ist die Materialbahn eine Kunststofffolie.In one embodiment, the material web comprises a composite material. In this case, however, the material web can also consist entirely of the composite material. For example, the material web is a plastic film.

In einer weiteren Ausführungsform ist die Maschine eine Thermoformmaschine. Mit einer Thermoformmaschine können thermoplastische Kunststoffe unter Wärmeeinwirkung sowie mit Hilfe von Druckluft und/oder Vakuum umgeformt werden. Als Materialbahnen können dabei Folien, in der Regel mit einer geringeren Dicke, oder Platten, in der Regel mit einer größeren Dicke, eingesetzt werden.In a further embodiment the machine is a thermoforming machine. With a thermoforming machine, thermoplastics can be formed under the influence of heat and with the help of compressed air and / or vacuum. Foils, usually with a smaller thickness, or plates, usually with a greater thickness, can be used as material webs.

Somit wird eine Anlage, insbesondere mit einer kunststoffverarbeitenden Maschine, zur Verfügung gestellt, die einen Vorwärmschrank umfasst, in dem die Heizwalzen zur Vorerwärmung der zu bearbeitenden Materialbahn möglichst homogen beheizt werden können und deren Heizmittel eine lange Lebensdauer besitzen.Thus, a system, in particular with a plastics processing machine, is made available which includes a preheating cabinet in which the heating rollers for preheating the material web to be processed can be heated as homogeneously as possible and their heating means have a long service life.

Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Herstellen einer erfindungsgemäßen Heizwalze zur Bereitstellung einer gewünschten Oberflächentemperatur zur Temperierung einer um die Heizwalze umlaufenden Materialbahn umfassend die Schritte:

  • - Anordnen mindestens einer Heizmatte auf einer Innenseite eines kreiszylindrischen Mantelrohres der Heizwalze in Kontakt zum Mantelrohr;
  • - Anordnen einer Wärmeisolationsschicht auf einer nicht dem Mantelrohr zugewandten Innenseite der Heizmatte;
  • - Anordnen einer Spreizvorrichtung im Inneren des Mantelrohres auf einer Innenseite der Wärmeisolationsschicht; und
  • - Ausüben einer Vorspannung über die Wärmeisolationsschicht auf die Heizmatte mittels der Spreizvorrichtung, sodass die dem Mantelrohr zugewandte Außenseite der mindestens einen Heizmatte dauerhaft gegen die Innenseite des Mantelrohres gedrückt wird.
The invention further relates to a method for producing a heating roller according to the invention for providing a desired surface temperature for controlling the temperature of a material web rotating around the heating roller, comprising the steps:
  • - Arranging at least one heating mat on an inside of a circular cylindrical jacket tube of the heating roller in contact with the jacket tube;
  • - Arranging a thermal insulation layer on an inside of the heating mat not facing the jacket tube;
  • - Arranging a spreading device inside the jacket tube on an inside of the thermal insulation layer; and
  • - Exerting a pretension via the thermal insulation layer on the heating mat by means of the spreading device, so that the outer side of the at least one heating mat facing the jacket pipe is pressed permanently against the inside of the jacket pipe.

In einer Ausführungsform werden dabei die Schritte des Anordnens der Heizmatte und der Wärmeisolationsschicht gemeinsam durchgeführt werden, da die Wärmeisolationsschicht dauerhaft mit der Heizmatte verbunden ist. Dieser dauerhafte Verbund kann beispielsweise mittels Vulkanisation durchgeführt werden.In one embodiment, the steps of arranging the heating mat and the heat insulation layer are carried out together, since the heat insulation layer is permanently connected to the heating mat. This permanent bond can be implemented, for example, by means of vulcanization.

In einer weiteren Ausführungsform des Verfahrens umfasst der Schritt des Ausübens einer Vorspannung die Schritte des

  • - Ausübens einer Spreizwirkung gegen die Wärmeisolationsschicht in radialer Spreizrichtung mittels einer ersten Spreizeinrichtung der Spreizvorrichtung; und des
  • - Ausübens einer Spreizwirkung gegen die Wärmeisolationsschicht in tangentialer Spreizrichtung mittels einer zweiten Spreizeinrichtung der Spreizvorrichtung.
In a further embodiment of the method, the step of exerting a prestress comprises the steps of
  • Exerting a spreading effect against the thermal insulation layer in the radial spreading direction by means of a first spreading device of the spreading device; and des
  • - Exerting a spreading effect against the thermal insulation layer in the tangential spreading direction by means of a second spreading device of the spreading device.

Somit wird ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Heizwalzen zur Verfügung gestellt, damit die Heizwalzen zur Vorerwärmung der zu bearbeitenden Materialbahn möglichst homogen beheizt werden können und deren Heizmittel eine lange Lebensdauer besitzen.Thus, a method for producing the heating rollers according to the invention is provided so that the heating rollers are used to preheat the processed material web can be heated as homogeneously as possible and the heating means have a long service life.

Es versteht sich, dass die voranstehend beschriebenen Ausführungsformen oder Merkmale daraus auch in beliebigen von den Ansprüchen und von deren Rückbezüge abweichenden Kombinationen miteinander kombiniert werden können, um Lösungen der voranstehenden Aufgabe im Rahmen der vorliegenden Erfindung bereitzustellen.It goes without saying that the above-described embodiments or features thereof can also be combined with one another in any combinations that differ from the claims and their references in order to provide solutions to the above object within the scope of the present invention.

FigurenlisteFigure list

  • 1: erfindungsgemäße Heizwalze (a) in perspektivischer Außenansicht und (b) im seitlichen Schnitt; 1 : heating roller according to the invention (a) in a perspective external view and (b) in a lateral section;
  • 2: eine Ausführungsform der Spreizvorrichtung in der erfindungsgemäßen Heizwalze (a) im seitlichen Schnitt und (b) in Vergrößerung der zweiten Spreizeinrichtung; 2 : an embodiment of the spreading device in the heating roller according to the invention (a) in a lateral section and (b) in an enlargement of the second spreading device;
  • 3: eine Ausführungsform der Spreizvorrichtung mit Vertiefungen an der Außenseite in perspektivischer Ansicht; 3 : an embodiment of the spreading device with depressions on the outside in a perspective view;
  • 4: eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Vorwärmschranks; 4th : an embodiment of a preheating cabinet according to the invention;
  • 5: eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anlage; 5 : an embodiment of a system according to the invention;
  • 6: eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Heizwalze im seitlichen Schnitt durch die Wandung der Heizwalze; und 6th : an embodiment of the heating roller according to the invention in a lateral section through the wall of the heating roller; and
  • 7: eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens zum Herstellen der Heizwalze. 7th : an embodiment of a method according to the invention for manufacturing the heating roller.

Detaillierte Beschreibung der FigurenDetailed description of the figures

1 zeigt eine erfindungsgemäße Heizwalze 1 (a) in perspektivischer Außenansicht und (b) im seitlichen Schnitt zur Bereitstellung einer gewünschten Oberflächentemperatur zur Temperierung einer um die Heizwalze 1 umlaufenden Materialbahn 20, wobei die Heizwalze 1 ein kreiszylindrisches Mantelrohr 2 aus wärmeleitendem Material, vorzugsweise Metall, und mindestens eine elektrische Heizmatte 3 umfasst, die auf einer Innenseite 21 des Mantelrohres 2 in Kontakt zum Mantelrohr 2 angeordnet ist. Auf einer nicht dem Mantelrohr 2 zugewandten Innenseite 31 der Heizmatte 3 ist eine Wärmeisolationsschicht 4 angeordnet. Im Inneren des Mantelrohres 2 ist eine Spreizvorrichtung 5 auf einer Innenseite 41 der Wärmeisolationsschicht 4 angeordnet, die eine Vorspannung so über die Wärmeisolationsschicht 4 auf die Heizmatte 3 ausübt, sodass eine dem Mantelrohr 2 zugewandte Außenseite 32 der mindestens einen Heizmatte 3 dauerhaft gegen die Innenseite 21 des Mantelrohres 2 gedrückt wird. Die Oberflächen oder Seiten, die der Mittelachse MA des Mantelrohres 2 zugewandt sind, werden hier jeweils als Innenseiten 21, 31, 41 bezeichnet. Die Oberflächen oder Seiten, die der äußeren Oberfläche 22 des Mantelrohres 2 zugewandt sind, werden hier jeweils als Außenseiten 22, 32, 42, 5a bezeichnet. Hierbei ist die Spreizvorrichtung 5 zylinderförmig geformt, vorzugsweise als rundgebogenes Blech, und liegt mit ihrer Außenseite 5a vollflächig auf der Wärmeisolationsschicht 4 auf. Die Spreizvorrichtung 5 umfasst dabei eine erste Spreizeinrichtung 51 mit Spreizwirkung gegen die Wärmeisolationsschicht 4 in radialer Spreizrichtung RS und eine zweite Spreizeinrichtung 52 mit Spreizwirkung gegen die Wärmeisolationsschicht 4 in tangentialer Spreizrichtung TS. Für weitere Details der zweiten Spreizeinrichtung 52 wird auf die 2 und 3 verwiesen. Für weitere Details zum Aufbau der Heizmatte 3 wird auf die 6 verwiesen. Auf der hier gezeigten Heizwalze 1 variiert die Oberflächentemperatur der Außenseite 22 des Mantelrohres 2 über die Oberfläche um weniger als 5 °C. Um die Oberflächentemperatur kontrollieren zu können umfasst das Mantelrohr 2 hier zusätzlich eine einzige Tiefenbohrung 23 parallel zur Außenseite 22 des Mantelrohres 2, in der ein oder mehrere Temperatursensoren 6 zur Bestimmung einer Oberflächentemperatur an der Außenseite 22 des Mantelrohres 2 angeordnet sein können, in diesem Ausführungsbeispiel allerdings nur ein einziger Temperatursensor 6 in der Mitte zwischen den beiden Stirnseiten 12a, 12b des Mantelrohres 2. 1 shows a heating roller according to the invention 1 (a) in a perspective external view and (b) in a lateral section to provide a desired surface temperature for controlling the temperature around the heating roller 1 circumferential material web 20th , the heating roller 1 a circular cylindrical jacket tube 2 made of thermally conductive material, preferably metal, and at least one electric heating mat 3 includes that on an inside 21 of the jacket pipe 2 in contact with the jacket pipe 2 is arranged. On one not the jacket pipe 2 facing inside 31 the heating mat 3 is a thermal insulation layer 4th arranged. Inside the jacket pipe 2 is a spreading device 5 on an inside 41 the thermal insulation layer 4th arranged that a bias so over the thermal insulation layer 4th on the heating mat 3 exercises so that one of the jacket pipe 2 facing outside 32 the at least one heating mat 3 permanently against the inside 21 of the jacket pipe 2 is pressed. The surfaces or sides that are the central axis MA of the jacket pipe 2 facing are here as inner pages 21 , 31 , 41 designated. The surfaces or sides that make up the outer surface 22nd of the jacket pipe 2 are facing are here as outsides 22nd , 32 , 42 , 5a designated. Here is the spreader 5 cylindrically shaped, preferably as a round bent sheet metal, and lies with its outside 5a over the entire surface of the thermal insulation layer 4th on. The spreader 5 comprises a first spreading device 51 with spreading effect against the thermal insulation layer 4th in the radial spreading direction RS and a second spreading device 52 with spreading effect against the thermal insulation layer 4th in the tangential expansion direction TS. For more details on the second spreader 52 is on the 2 and 3 referenced. For further details on the construction of the heating mat 3 is on the 6th referenced. On the heating roller shown here 1 the surface temperature of the outside varies 22nd of the jacket pipe 2 above the surface by less than 5 ° C. In order to be able to control the surface temperature, the jacket pipe encompasses 2 here also a single deep hole 23 parallel to the outside 22nd of the jacket pipe 2 , in which one or more temperature sensors 6th for determining a surface temperature on the outside 22nd of the jacket pipe 2 can be arranged, but in this embodiment only a single temperature sensor 6th in the middle between the two front sides 12a , 12b of the jacket pipe 2 .

Die erste Spreizeinrichtung 51 umfasst hier ein radiales Spreizmittel 51a, das nur entlang einer einzigen radialen Spreizrichtung RS zwischen den gegenüberliegenden Innenseiten 41 der Wärmeisolationsschicht 4 durch die Mittelachse MA des kreiszylindrischen Mantelrohres 2 hindurch angeordnet ist. Das radiale Spreizmittel 51a umfasst hier vier Stützelemente, die jeweils parallel zur einzigen radialen Spreizrichtung RS entlang einer Heizwalzenlänge 11 angeordnet sind, wobei die Stützelemente 51a in Form von Rohren mit gleichen Abständen zueinander von einer Stirnseite 12a des Mantelrohres 2 zur anderen Stirnseite 12b des Mantelrohres 2 angeordnet sind, um die radiale Spreizwirkung gleichmäßig über die Heizwalzenlänge 11 zu verteilen. Dazu ist das erste Spreizmittel 51a in radialer Richtung längenverstellbar ausgeführt (längenverstellbare Rohre 51a). Hierbei ist die Spreizvorrichtung 5 so gestaltet, dass die radialen und tangentialen Spreizwirkungen unabhängig voneinander einstellbar sind.The first spreader 51 comprises here a radial expansion means 51a , that only along a single radial spreading direction RS between the opposite inner sides 41 the thermal insulation layer 4th through the central axis MA of the circular cylindrical casing pipe 2 is arranged therethrough. The radial expansion means 51a here comprises four support elements, each parallel to the single radial spreading direction RS along a heating roller length 11 are arranged, the support elements 51a in the form of tubes with equal distances from one another from an end face 12a of the jacket pipe 2 to the other face 12b of the jacket pipe 2 are arranged to the radial spreading effect evenly over the heating roller length 11 to distribute. To do this is the first spreading agent 51a designed to be adjustable in length in the radial direction (length-adjustable tubes 51a) . Here is the spreader 5 designed so that the radial and tangential expansion effects can be set independently of one another.

Außerdem werden elektrische Anschlüsse 33 der mindestens einen elektrischen Heizmatte 3 zwischen dem tangentialen Spreizmittel 52b zur elektrischen Versorgung der Heizmatte 3 aus der Wärmeisolationsschicht 4 heraus- oder durch sie hindurch in einen Innenbereich des Mantelrohres 2 und in Richtung eines Stromversorgers 34 der Heizmatte 3 weitergeführt.There are also electrical connections 33 the at least one electric heating mat 3 between the tangential expansion means 52b for the electrical supply of the heating mat 3 from the thermal insulation layer 4th out or through them into an inner region of the jacket pipe 2 and towards an electricity supplier 34 the heating mat 3 continued.

2 zeigt eine Ausführungsform der Spreizvorrichtung 5 der ein erfindungsgemäßen Heizwalze 1 (a) im seitlichen Schnitt und (b) in Vergrößerung der zweiten Spreizeinrichtung 52. Die zweite Spreizeinrichtung 52 ist hier als rundgebogenes Blech geformt, das mit seiner Außenseite 5a vollflächig auf der Wärmeisolationsschicht 4 aufliegen soll, hier in Form von zwei Halbschalen als Heizmatten 3a, 3b mit jeweiligen Wärmeisolationsschichten 4, und umfasst ein tangentiales Spreizmittel 52b, um diese in tangentialer Spreizrichtung TS zu spreizen. Das tangentiale Spreizmittel 52b umfasst hier zwei gegenüberliegende Stützelemente 52c, vorzugsweise Winkelprofile, die mit ein oder mehreren gegenseitigen distanzvariablen Verbindungen 52d miteinander verbunden sind, mit deren Verstellung die gegenüberliegenden Stützelemente 52c in tangentialer Spreizrichtung TS aufeinander zubewegt oder voneinander wegbewegt werden können. Des Weiteren sind drei Vertiefungen 53 auf die Außenseite 5a der Spreizvorrichtung 5 größtenteils umlaufend um die Außenseite 5a in Ausrichtung senkrecht zur Mittelachse MA des Mantelrohres 2 angeordnet, weitere Details dazu siehe 3. 2 shows an embodiment of the spreading device 5 of a heating roller according to the invention 1 (a) in a lateral section and (b) in an enlarged view of the second spreading device 52 . The second spreader 52 is shaped here as a round bent sheet metal with its outside 5a over the entire surface of the thermal insulation layer 4th should rest, here in the form of two half-shells as heating mats 3a , 3b with respective thermal insulation layers 4th , and includes a tangential expansion means 52b in order to spread them in the tangential spreading direction TS. The tangential expansion means 52b here comprises two opposing support elements 52c , preferably angle profiles with one or more mutual variable distance connections 52d are connected to each other, with the adjustment of the opposite support elements 52c can be moved towards one another or moved away from one another in the tangential spreading direction TS. There are also three recesses 53 on the outside 5a the spreading device 5 mostly all around the outside 5a in alignment perpendicular to the central axis MA of the jacket pipe 2 arranged, for further details see 3 .

3 zeigt eine Ausführungsform der Spreizvorrichtung 5 mit Vertiefungen 53 an der Außenseite 5a in perspektivischer Ansicht, wie sie in eine Heizwalze 1 mit bereits darin angeordneten Heizmatten 3a, 3b eingesetzt werden kann. Diese Vertiefungen 53 sind auf die Außenseite 5a der Spreizvorrichtung 5 als drei Vertiefungen 53 größtenteils umlaufend um die Außenseite 5a in Ausrichtung senkrecht zur Mittelachse MA des Mantelrohres 2 angeordnet. Die Vertiefungen 53 sind hier als parallele Schlitze oder Sicken in die Außenseite 5a der Spreizvorrichtung 5 eingebracht, beispielsweise eingeprägt oder mit einem Schneide- oder Stanzwerkzeug hergestellt. Die Vertiefungen 53 laufen hier auf der Außenseite 5a nicht über das tangentiale Spreizmittel 52b hinüber, sondern enden jeweils auf beiden Seiten kurz vor Erreichen des tangentialen Spreizmittels 52b. Diese „Lücke“ der Vertiefungen 53 kann symmetrisch auf der gegenüberliegenden Seite des zylinderförmigen zweiten Spreizeinrichtung 52 vorhanden sein. Alternativ können dort, wo kein tangentiales Spreizmittel 52b vorhanden ist, auch durchlaufend ausgestaltet sein. In der perspektivischen Darstellung ist gut ersichtlich, dass die Spreizvorrichtung 5 hier als rundgebogenes Blech geformt ist, das mit seiner Außenseite 5a vollflächig auf der Wärmeisolationsschicht 4 aufliegen soll. 3 shows an embodiment of the spreading device 5 with depressions 53 on the outside 5a in perspective view as it is in a heating roller 1 with heating mats already arranged in it 3a , 3b can be used. These depressions 53 are on the outside 5a the spreading device 5 than three wells 53 mostly all around the outside 5a in alignment perpendicular to the central axis MA of the jacket pipe 2 arranged. The depressions 53 are here as parallel slots or beads in the outside 5a the spreading device 5 introduced, for example embossed or made with a cutting or punching tool. The depressions 53 run here on the outside 5a not over the tangential expansion means 52b over, but end on both sides shortly before reaching the tangential expansion means 52b . This "gap" of the indentations 53 can be symmetrical on the opposite side of the cylindrical second spreader 52 to be available. Alternatively, where there is no tangential expansion means 52b is present, also be designed continuously. In the perspective view it can be clearly seen that the spreading device 5 is shaped here as a round bent sheet metal with its outside 5a over the entire surface of the thermal insulation layer 4th should rest.

4 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Vorwärmschranks 10 zum Temperieren einer durch den Vorwärmschrank 10 geleiteten Materialbahn 20 umfassend zwei erfindungsgemäße Heizwalzen 1, wobei vor den Heizwalzen 1 eine erste Transportwalze 30a zum Zuführen der Materialbahn 20 zu der ersten der beiden Heizwalzen 1 und nach den beiden Heizwalzen 1 eine zweite Transportwalze 30b zur Ausleitung der Materialbahn 20 aus dem Vorwärmschrank 10 heraus angeordnet sind. Hierbei sind die Heizwalzen 1 und Transportwalzen 30a, 30b im Vorwärmschrank 10 so angeordnet, dass die Materialbahn 20 S-förmig um die Heiz- und Transportwalzen 1, 30a, 30b herumgeführt wird. Hierzu läuft die Materialbahn 20 (nicht explizit gezeigt) von einem Einlass 40 des Vorwärmschranks 10 zunächst nach unten um die erste Transportwalze 30a herum und weiter in S-Form zur ersten der beiden Heizwalzen 1 und um diese herum und weiter nach unten zur zweiten der beiden Heizwalzen 1 und um diese herum und weiter in S-Form zur zweiten Transportwalze 30b und um diese herum weiter zum Auslass des Vorwärmschranks 10, wo die vorgewärmte Materialbahn 20 aus dem Vorwärmschrank 10 austritt. Hierbei kann die Materialbahn 20 im Vorwärmschrank 10 mit den beiden Heizwalzen 1 auf eine Temperatur von 60 - 140 °C aufgewärmt werden. Die exakte Temperatur wird je nach Bearbeitungsprozess und Material der Materialbahn 20 auf die jeweils gewünschte Vorwärmtemperatur eingestellt. 4th shows an embodiment of a preheating cabinet according to the invention 10 for tempering one through the preheating cabinet 10 guided material web 20th comprising two heating rollers according to the invention 1 , being in front of the heating rollers 1 a first transport roller 30a for feeding the material web 20th to the first of the two heating rollers 1 and after the two heating rollers 1 a second transport roller 30b to divert the material web 20th from the preheating cabinet 10 are arranged out. Here are the heating rollers 1 and transport rollers 30a , 30b in the preheating cabinet 10 arranged so that the web of material 20th S-shaped around the heating and transport rollers 1 , 30a , 30b is shown around. The material web runs for this purpose 20th (not explicitly shown) from an inlet 40 of the preheating cabinet 10 first down around the first transport roller 30a around and on in an S-shape to the first of the two heating rollers 1 and around this and further down to the second of the two heating rollers 1 and around this and further in an S-shape to the second transport roller 30b and around it to the outlet of the preheater 10 where the preheated material web 20th from the preheating cabinet 10 exit. Here, the material web 20th in the preheating cabinet 10 with the two heating rollers 1 be warmed up to a temperature of 60 - 140 ° C. The exact temperature depends on the processing process and the material of the material web 20th set to the required preheating temperature.

5 zeigt eine Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Anlage 100 mit einer Maschine 110 zur Materialbearbeitung umfassend einen erfindungsgemäßen Vorwärmschrank 10 (siehe auch 4) zum Temperieren einer Materialbahn 20 für eine nachfolgende Bearbeitung der Materialbahn 20 in der Maschine 110, damit diese am Ende nach dem Durchlauf durch weitere Komponenten 110a (beispielsweise eine Formstation und/oder eine Schneidestation und/oder eine Stapelstation etc.) Produkte 120 aus der bearbeiteten Materialbahn 20 ausgeben kann. Diese Produkte 120 können Endprodukte zur Auslieferung an den Kunden oder Zwischenprodukte für eine weitere Bearbeitung oder Verarbeitung darstellen. Die Materialbahn 20 kann dabei einen Verbundwerkstoff umfassen oder vollständig aus einem Verbundwerkstoff bestehen. Beispielsweise ist die Materialbahn 20 eine Kunststofffolie. Die Materialbahn 20 kann dabei als laufendes Material von einer Rolle oder stückweise, beispielsweise in Form von Platten, der Maschine 110 zugeführt werden. Die Maschine 110 ist beispielsweise eine Thermoformmaschine. 5 shows an embodiment of a system according to the invention 100 with one machine 110 for material processing comprising a preheating cabinet according to the invention 10 (see also 4th ) for tempering a material web 20th for subsequent processing of the material web 20th in the machine 110 so that these end up after passing through other components 110a (for example a forming station and / or a cutting station and / or a stacking station, etc.) products 120 from the processed material web 20th can spend. These products 120 can represent end products for delivery to the customer or intermediate products for further processing or processing. The material web 20th can comprise a composite material or consist entirely of a composite material. For example, the material web 20th a plastic sheet. The material web 20th can be as running material from a roll or piece by piece, for example in the form of plates, of the machine 110 are fed. The machine 110 is for example a thermoforming machine.

6 zeigt eine Ausführungsform der erfindungsgemäßen Heizwalze 1 im seitlichen Schnitt durch die Wandung der Heizwalze 1, wobei eine elektrische Heizmatte 3 auf einer Innenseite 21 des Mantelrohres 2 in Kontakt zum Mantelrohr 2 angeordnet ist. Auf der nicht dem Mantelrohr 2 zugewandten Innenseite 31 der Heizmatte 3 ist wiederum eine Wärmeisolationsschicht 4 angeordnet. Im Schichtaufbau nachfolgend ist dann eine Spreizvorrichtung 5 auf einer Innenseite 41 der Wärmeisolationsschicht 4 angeordnet. Diese Spreizvorrichtung 5 soll eine Vorspannung so über die Wärmeisolationsschicht 4 auf die Heizmatte 3 ausüben, dass die dem Mantelrohr 2 zugewandte Außenseite 32 der Heizmatte 3 dauerhaft und möglichst homogen gegen die Innenseite 21 des Mantelrohres 2 gedrückt wird. Hierbei ist es vorteilhaft, wenn wie gezeigt die Wärmeisolationsschicht 4 die Innenseite 31 der Heizmatte 3 vollständig überdeckt. Dazu kann die Wärmeisolationsschicht 4 dauerhaft mit der Heizmatte 3 verbunden sein. Beispielsweise ist die Wärmeisolationsschicht 4 mit ihrer der Heizmatte 3 zugewandten Außenseite 42 auf die Heizmatte 3 vulkanisiert. Die Wärmeisolationsschicht 4 kann dabei als Schaumschicht, vorzugsweise als Silikonschaumschicht, ausgebildet sein. Solche Schichten stellen eine gute Wärmeisolation zur Innenseite 41 bereit. Damit ist es für die Wärmeisolation unerheblich, aus welchem Material die Spreizvorrichtung 5 gefertigt ist. Die Wärmeisolationsschicht 4 und die Heizmatte 3 besitzen jeweils eine Dicke 3d, 4d in radialer Richtung des Mantelrohres 2, wobei die Dicke 4d der Wärmeisolationsschicht 4 mindestens die Dicke 3d der Heizmatte 3 betragen kann, vorzugsweise bis zu einem Faktor 1,5 dicker als die Heizmatte 3 sein kann, besonders bevorzugt um mehr als einen Faktor 1,5 dicker als die Dicke 3d der Heizmatte 3 sein kann. Die Heizmatte 3 besitzt entlang ihrer Dicke 3d eine Mitte 3m, wobei hier alle Heizdrähte 35 (hier der Einfachheit halber als Schicht dargestellt) der Heizmatte 3 jenseits der Mitte 3m in Richtung des Mantelrohres 2 angeordnet sind, was zur Verbesserung des Wärmeübertrags zum Mantelrohr 2 beiträgt. Der Schichtaufbau der Heizmatte 3 kann dabei folgendermaßen ausgeführt sein: zur Wärmeisolationsschicht 4 hin ist eine Deckschicht 36 angeordnet, darunter eine Silikonschicht 37, die Heizdrähte hier in Form einer Heizdrahtschicht 35 und erneut eine Deckschicht 36 zur Innenseite 21 des Mantelrohrs 2 hin. Die elektrischen Anschlüsse 33 der Heizmatte 3 führen von der Heizmatte 3 beispielsweise zwischen dem tangentialen Spreizmittel 52b zur elektrischen Versorgung der Heizmatte 3 aus der Wärmeisolationsschicht 4 heraus- oder durch sie hindurch in einen Innenbereich des Mantelrohres 2 und aus der Heizwalze 1, beispielsweise über die Achsaufhängung heraus. 6th shows an embodiment of the heating roller according to the invention 1 in a lateral section through the wall of the heating roller 1 , taking an electric heating mat 3 on an inside 21 of the jacket pipe 2 in contact with the jacket pipe 2 is arranged. Not on the jacket pipe 2 facing inside 31 the heating mat 3 is again a thermal insulation layer 4th arranged. A spreading device then follows in the layer structure 5 on an inside 41 the thermal insulation layer 4th arranged. This spreader 5 should be a bias so over the thermal insulation layer 4th on the heating mat 3 exercise that the the jacket pipe 2 facing outside 32 the heating mat 3 durable and as homogeneous as possible against the inside 21 of the jacket pipe 2 is pressed. It is advantageous if, as shown, the thermal insulation layer 4th the inside 31 the heating mat 3 completely covered. This can be done by the thermal insulation layer 4th permanently with the heating mat 3 be connected. For example, the thermal insulation layer 4th with her the heating mat 3 facing outside 42 on the heating mat 3 vulcanized. The thermal insulation layer 4th can be designed as a foam layer, preferably as a silicone foam layer. Such layers provide good thermal insulation from the inside 41 ready. It is therefore irrelevant for the thermal insulation which material the spreading device is made of 5 is made. The thermal insulation layer 4th and the heating mat 3 each have a thickness 3d , 4d in the radial direction of the casing pipe 2 , with the thickness 4d the thermal insulation layer 4th at least the thickness 3d the heating mat 3 can be, preferably up to a factor of 1.5 thicker than the heating mat 3 may be, particularly preferably more than a factor of 1.5 thicker than the thickness 3d the heating mat 3 can be. The heating mat 3 possesses along its thickness 3d a middle 3m , with all the heating wires here 35 (shown here as a layer for the sake of simplicity) of the heating mat 3 beyond the middle 3m in the direction of the jacket pipe 2 are arranged, which improves the heat transfer to the jacket tube 2 contributes. The layer structure of the heating mat 3 can be designed as follows: for the thermal insulation layer 4th there is a top layer 36 arranged, including a silicone layer 37 , the heating wires here in the form of a heating wire layer 35 and another top layer 36 to the inside 21 of the jacket pipe 2 down. The electrical connections 33 the heating mat 3 lead from the heating mat 3 for example between the tangential expansion means 52b for the electrical supply of the heating mat 3 from the thermal insulation layer 4th out or through them into an inner region of the jacket pipe 2 and from the heating roller 1 , for example via the axle suspension.

7 zeigt eine Ausführungsform eines erfindungsgemäßen Verfahrens 200 zum Herstellen der erfindungsgemäßen Heizwalze 1 zur Bereitstellung einer gewünschten Oberflächentemperatur zur Temperierung einer um die Heizwalze 1 umlaufenden Materialbahn 20 umfassend die Schritte des Anordnens 210 mindestens einer Heizmatte 3 auf einer Innenseite 21 eines kreiszylindrischen Mantelrohres 2 der Heizwalze 1 in Kontakt zum Mantelrohr 2 und des Anordnens 220 einer Wärmeisolationsschicht 4 auf einer nicht dem Mantelrohr 2 zugewandten Innenseite 31 der Heizmatte 3. Hierbei können die Heizmatte 3 und die Wärmeisolationsschicht 4 nacheinander oder in einem gemeinsamen Schritt in dem Mantelrohr angeordnet werden. Das Verfahren umfasst des Weiteren die Schritte des Anordnens 230 einer Spreizvorrichtung 5 im Inneren des Mantelrohres 2 auf einer Innenseite 41 der Wärmeisolationsschicht 4 und des Ausübens 240 einer Vorspannung über die Wärmeisolationsschicht 4 auf die Heizmatte 3 mittels der Spreizvorrichtung 5, sodass die dem Mantelrohr 2 zugewandte Außenseite 32 der mindestens einen Heizmatte 3 dauerhaft gegen die Innenseite 21 des Mantelrohres 2 gedrückt wird. Hierbei können die Schritte des Anordnens 210, 220 der Heizmatte 3 und der Wärmeisolationsschicht 4 gemeinsam durchgeführt werden, indem die Wärmeisolationsschicht 4 dauerhaft mit der Heizmatte 3, vorzugsweise mittels Vulkanisation, verbunden ist. Der Schritt des Ausübens 240 einer Vorspannung kann dabei die Schritte des Ausübens 242 einer Spreizwirkung gegen die Wärmeisolationsschicht 4 in radialer Spreizrichtung RS mittels einer ersten Spreizeinrichtung 51 der Spreizvorrichtung 5 und des Ausübens 244 einer Spreizwirkung gegen die Wärmeisolationsschicht 4 in tangentialer Spreizrichtung TS mittels einer zweiten Spreizeinrichtung 52 der Spreizvorrichtung 5 umfassen. Die radialen und tangentialen Spreizwirkungen können entweder nacheinander oder simultan zueinander oder in einem iterativen Verfahren abwechselnd Stück für Stück eingestellt werden, bis die gewünschte Spreizwirkung der Spreizvorrichtung 5 eingestellt ist bzw. die Heizmatte 3 vollflächig homogen an der Innenseite 21 des Mantelrohres 2 anliegt. 7th shows an embodiment of a method according to the invention 200 for producing the heating roller according to the invention 1 to provide a desired surface temperature for controlling the temperature around the heating roller 1 circumferential material web 20th comprising the steps of arranging 210 at least one heating mat 3 on an inside 21 a circular cylindrical jacket pipe 2 the heating roller 1 in contact with the jacket pipe 2 and arranging 220 a thermal insulation layer 4th on one not the jacket pipe 2 facing inside 31 the heating mat 3 . Here you can use the heating mat 3 and the thermal insulation layer 4th be arranged in succession or in a common step in the jacket tube. The method further comprises the steps of arranging 230 a spreader 5 inside the jacket pipe 2 on an inside 41 the thermal insulation layer 4th and exercising 240 a bias over the thermal insulation layer 4th on the heating mat 3 by means of the spreading device 5 so that the jacket pipe 2 facing outside 32 the at least one heating mat 3 permanently against the inside 21 of the jacket pipe 2 is pressed. Here you can use the steps of arranging 210 , 220 the heating mat 3 and the thermal insulation layer 4th be carried out together by the thermal insulation layer 4th permanently with the heating mat 3 , preferably by means of vulcanization. The step of exercising 240 A preload can include the steps of exercising 242 a spreading effect against the thermal insulation layer 4th in the radial spreading direction RS by means of a first spreading device 51 the spreading device 5 and exercising 244 a spreading effect against the thermal insulation layer 4th in the tangential spreading direction TS by means of a second spreading device 52 the spreading device 5 include. The radial and tangential spreading effects can be set either one after the other or simultaneously with one another or alternately piece by piece in an iterative process until the desired spreading effect of the spreading device is achieved 5 is set or the heating mat 3 completely homogeneous on the inside 21 of the jacket pipe 2 is applied.

An dieser Stelle sei explizit darauf hingewiesen, dass Merkmale der vorstehend bzw. in den Ansprüchen und/oder Figuren beschriebenen Lösungen gegebenenfalls auch kombiniert werden können, um auch erläuterte Merkmale, Effekte und Vorteile entsprechend kumuliert umsetzen bzw. erzielen zu können.At this point, it should be explicitly pointed out that features of the solutions described above or in the claims and / or figures can optionally also be combined in order to also be able to implement or achieve cumulatively explained features, effects and advantages.

Es versteht sich, dass es sich bei dem vorstehend erläuterten Ausführungsbeispiel lediglich um eine erste Ausgestaltung der vorliegenden Erfindung handelt. Insofern beschränkt sich die Ausgestaltung der Erfindung nicht auf diese voranstehenden Ausführungsbeispiele.It goes without saying that the exemplary embodiment explained above is only a first embodiment of the present invention. In this respect, the configuration of the invention is not limited to these exemplary embodiments above.

Claims (32)

Eine Heizwalze (1) zur Bereitstellung einer gewünschten Oberflächentemperatur zur Temperierung einer um die Heizwalze (1) umlaufenden Materialbahn (20), wobei die Heizwalze (1) ein kreiszylindrisches Mantelrohr (2) aus wärmeleitendem Material, vorzugsweise Metall, und mindestens eine elektrische Heizmatte (3), die auf einer Innenseite (21) des Mantelrohres (2) in Kontakt zum Mantelrohr (2) angeordnet ist, umfasst, wobei auf einer nicht dem Mantelrohr (2) zugewandten Innenseite (31) der Heizmatte (3) eine Wärmeisolationsschicht (4) angeordnet ist und im Inneren des Mantelrohres (2) eine Spreizvorrichtung (5) auf einer Innenseite (41) der Wärmeisolationsschicht (4) angeordnet ist, die eine Vorspannung so über die Wärmeisolationsschicht (4) auf die Heizmatte (3) ausübt, sodass eine dem Mantelrohr (2) zugewandte Außenseite (32) der mindestens einen Heizmatte (3) dauerhaft gegen die Innenseite (21) des Mantelrohres (2) gedrückt wird.A heating roller (1) for providing a desired surface temperature for controlling the temperature of a material web (20) rotating around the heating roller (1), the heating roller (1) being a circular cylindrical jacket tube (2) made of a thermally conductive material, preferably metal, and at least one electrical heating mat ( 3), which is arranged on an inside (21) of the jacket tube (2) in contact with the jacket tube (2), with a heat insulation layer (4) on an inside (31) of the heating mat (3) not facing the jacket tube (2) ) is arranged and inside the jacket tube (2) a spreading device (5) on an inside (41) of the Thermal insulation layer (4) is arranged, which exerts a pre-tension on the heating mat (3) via the thermal insulation layer (4) so that an outer side (32) of the at least one heating mat (3) facing the jacket tube (2) permanently against the inner side (21 ) of the jacket pipe (2) is pressed. Die Heizwalze (1) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeisolationsschicht (4) die Innenseite (31) der Heizmatte (3) vollständig überdeckt.The heating roller (1) after Claim 1 , characterized in that the thermal insulation layer (4) completely covers the inside (31) of the heating mat (3). Die Heizwalze (1) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeisolationsschicht (4) dauerhaft mit der Heizmatte (3) verbunden ist.The heating roller (1) after Claim 1 or 2 , characterized in that the thermal insulation layer (4) is permanently connected to the heating mat (3). Die Heizwalze (1) nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeisolationsschicht (4) mit ihrer der Heizmatte (3) zugewandten Außenseite (42) auf die Heizmatte (3) vulkanisiert ist.The heating roller (1) after Claim 3 , characterized in that the heat insulation layer (4) with its outer side (42) facing the heating mat (3) is vulcanized onto the heating mat (3). Die Heizwalze (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeisolationsschicht (4) eine Schaumschicht, vorzugsweise eine Silikonschaumschicht, ist.The heating roller (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the heat insulation layer (4) is a foam layer, preferably a silicone foam layer. Die Heizwalze (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmeisolationsschicht (4) und die Heizmatte (3) jeweils eine Dicke (3d, 4d) in radialer Richtung des Mantelrohres (2) besitzen, wobei die Dicke (4d) der Wärmeisolationsschicht (4) mindestens die Dicke (3d) der Heizmatte (3) beträgt, vorzugsweise bis zu einem Faktor 1,5 dicker als die Heizmatte (3) ist, besonders bevorzugt um mehr als einen Faktor 1,5 dicker als die Dicke (3d) der Heizmatte (3) ist.The heating roller (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the thermal insulation layer (4) and the heating mat (3) each have a thickness (3d, 4d) in the radial direction of the casing tube (2), the thickness (4d) the thermal insulation layer (4) is at least the thickness (3d) of the heating mat (3), preferably up to a factor of 1.5 thicker than the heating mat (3), particularly preferably more than a factor of 1.5 thicker than the thickness ( 3d) the heating mat (3) is. Die Heizwalze (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Heizmatte (3) entlang ihrer Dicke (3d) eine Mitte (3m) besitzt, wobei zumindest ein Teil der Heizdrähte (35) in der Heizmatte (3) jenseits der Mitte (3m) in Richtung des Mantelrohres (2) angeordnet sind.The heating roller (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the heating mat (3) has a center (3m) along its thickness (3d), at least some of the heating wires (35) in the heating mat (3) beyond the Center (3m) are arranged in the direction of the jacket pipe (2). Die Heizwalze (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizvorrichtung (5) zylinderförmig geformt ist, vorzugsweise als rundgebogenes Blech, und mit ihrer Außenseite (5a) vollflächig auf der Wärmeisolationsschicht (4) aufliegt.The heating roller (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the spreading device (5) is cylindrical in shape, preferably as a curved sheet metal, and rests with its outer side (5a) over the entire surface of the thermal insulation layer (4). Die Heizwalze (1) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass auf die Außenseite (5a) der Spreizvorrichtung (5) ein oder mehrere Vertiefungen (53) zumindest teilweise umlaufend um die Außenseite (5a) in Ausrichtung senkrecht zur Mittelachse (MA) des Mantelrohres (2) angeordnet sind, vorzugsweise sind die Vertiefungen (53) umlaufende Schlitze oder Sicken in der Außenseite (5a) der Spreizvorrichtung (5).The heating roller (1) after Claim 8 , characterized in that on the outside (5a) of the spreading device (5) one or more depressions (53) are arranged at least partially circumferentially around the outside (5a) in alignment perpendicular to the central axis (MA) of the casing tube (2), preferably are the recesses (53) encircling slots or beads in the outside (5a) of the spreading device (5). Die Heizwalze (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizvorrichtung (5) eine erste Spreizeinrichtung (51) mit Spreizwirkung gegen die Wärmeisolationsschicht (4) in radialer Spreizrichtung (RS) und eine zweite Spreizeinrichtung (52) mit Spreizwirkung gegen die Wärmeisolationsschicht (4) in tangentialer Spreizrichtung (TS) umfasst.The heating roller (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the spreading device (5) has a first spreading device (51) with spreading effect against the thermal insulation layer (4) in the radial spreading direction (RS) and a second spreading device (52) with spreading effect against the thermal insulation layer (4) comprises in the tangential spreading direction (TS). Die Heizwalze (1) nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Spreizeinrichtung (51) ein radiales Spreizmittel (51a) umfasst, das nur entlang einer einzigen radialen Spreizrichtung (RS) zwischen den gegenüberliegenden Innenseiten (41) der Wärmeisolationsschicht (4) durch eine Mittelachse (MA) des kreiszylindrischen Mantelrohres (2) hindurch angeordnet ist.The heating roller (1) after Claim 10 , characterized in that the first expansion device (51) comprises a radial expansion means (51a) which only extends along a single radial expansion direction (RS) between the opposite inner sides (41) of the thermal insulation layer (4) through a central axis (MA) of the circular cylindrical jacket tube (2) is arranged therethrough. Die Heizwalze (1) nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das radiale Spreizmittel (51a) eine oder mehrere Stützelemente umfasst, die jeweils parallel zur einzigen radialen Spreizrichtung (RS) entlang einer Heizwalzenlänge (11) angeordnet sind.The heating roller (1) after Claim 11 , characterized in that the radial expansion means (51a) comprises one or more support elements which are each arranged parallel to the single radial expansion direction (RS) along a heating roller length (11). Die Heizwalze (1) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Stützelemente (51a) in Form von Rohren mit gleichen Abständen zueinander von einer Stirnseite (12a) des Mantelrohres (2) zur anderen Stirnseite (12b) des Mantelrohres (2) angeordnet sind.The heating roller (1) after Claim 12 , characterized in that the support elements (51a) are arranged in the form of tubes at equal distances from one another from one end face (12a) of the casing tube (2) to the other end face (12b) of the casing tube (2). Die Heizwalze (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass das erste Spreizmittel (51a) in radialer Richtung längenverstellbar ausgeführt ist.The heating roller (1) after one of the Claims 10 to 13th , characterized in that the first expansion means (51a) is designed to be adjustable in length in the radial direction. Die Heizwalze (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Spreizeinrichtung (52) ein tangentiales Spreizmittel (52b) umfasst, über das die Spreizvorrichtung (5) auf der Innenseite (41) der Wärmeisolationsschicht (4) aufliegt, um diese in tangentialer Spreizrichtung (TS) zu spreizen.The heating roller (1) after one of the Claims 10 to 14th , characterized in that the second spreading device (52) comprises a tangential spreading means (52b) via which the spreading device (5) rests on the inside (41) of the thermal insulation layer (4) in order to spread it in the tangential spreading direction (TS). Die Heizwalze (1) nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass das tangentiale Spreizmittel (52b) zwei gegenüberliegende Stützelemente (52c) umfasst, vorzugsweise Winkelprofile, die mit ein oder mehreren gegenseitigen distanzvariablen Verbindungen (52d) miteinander verbunden sind, mit deren Verstellung die gegenüberliegenden Stützelemente (52c) in tangentialer Spreizrichtung (TS) aufeinander zubewegt oder voneinander wegbewegt werden können.The heating roller (1) after Claim 14 or 15th , characterized in that the tangential expansion means (52b) comprises two opposing support elements (52c), preferably angle profiles, which are connected to one another with one or more mutually variable distance connections (52d), with the adjustment of which the opposing support elements (52c) in the tangential expansion direction ( TS) can be moved towards or away from each other. Die Heizwalze (1) nach einem der Ansprüche 10 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Spreizvorrichtung (5) so gestaltet ist, dass die radialen und tangentialen Spreizwirkungen unabhängig voneinander einstellbar sind.The heating roller (1) after one of the Claims 10 to 16 , characterized in that the spreading device (5) is designed so that the radial and tangential spreading effects can be set independently of one another. Die Heizwalze (1) nach einem der Ansprüche 14 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass elektrische Anschlüsse (33) der mindestens einen elektrischen Heizmatte (3) zwischen dem tangentialen Spreizmittel (52b) zur elektrischen Versorgung der Heizmatte (3) aus der Wärmeisolationsschicht (4) heraus- oder durch sie hindurch in einen Innenbereich des Mantelrohres (2) geführt werden.The heating roller (1) after one of the Claims 14 to 17th , characterized in that electrical connections (33) of the at least one electrical heating mat (3) between the tangential expansion means (52b) for the electrical supply of the heating mat (3) out of the thermal insulation layer (4) or through it into an inner region of the jacket pipe (2) are performed. Die Heizwalze (1) nach einem der Ansprüche 18, dadurch gekennzeichnet, dass elektrische Anschlüsse (33) der Heizmatte (3) durch die Spreizvorrichtung (5) in Richtung eines Stromversorgers (34) der Heizmatte (3) weitergeführt werden.The heating roller (1) after one of the Claims 18 , characterized in that electrical connections (33) of the heating mat (3) are continued through the spreading device (5) in the direction of a power supply (34) of the heating mat (3). Die Heizwalze (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass innerhalb des Mantelrohes (2) zwei Heizmatten (3) jeweils in Form von Halbzylindern (3a, 3b) auf der Innenseite (21) des Mantelrohres (2) angeordnet sind.The heating roller (1) according to one of the preceding claims, characterized in that two heating mats (3) each in the form of half-cylinders (3a, 3b) are arranged on the inside (21) of the jacket tube (2) within the jacket tube (2). Die Heizwalze (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Mantelrohr (2) zumindest eine Tiefenbohrung (23) parallel zur Außenseite (22) des Mantelrohres (2) umfasst, in der ein oder mehrere Temperatursensoren (6) zur Bestimmung einer Oberflächentemperatur an der Außenseite (22) des Mantelrohres (2) angeordnet sind.The heating roller (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the casing tube (2) comprises at least one deep bore (23) parallel to the outside (22) of the casing tube (2), in which one or more temperature sensors (6) for determination a surface temperature on the outside (22) of the jacket tube (2) are arranged. Die Heizwalze (1) nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass in der Tiefenbohrung (23) nur ein einziger Temperatursensor (6) in der Mitte zwischen den beiden Stirnseiten (12a, 12b) des Mantelrohres (2) angeordnet ist.The heating roller (1) after Claim 21 , characterized in that only a single temperature sensor (6) is arranged in the depth bore (23) in the middle between the two end faces (12a, 12b) of the casing tube (2). Die Heizwalze (1) nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Oberflächentemperatur der Außenseite (22) des Mantelrohres (2) über die Oberfläche um weniger als 5 °C variiert.The heating roller (1) according to one of the preceding claims, characterized in that the surface temperature of the outside (22) of the casing tube (2) varies by less than 5 ° C over the surface. Ein Vorwärm schrank (10) zum Temperieren einer durch den Vorwärm schrank (10) geleiteten Materialbahn (20) umfassend mindestens eine Heizwalze (1) nach einem der vorangegangenen Ansprüche.A preheating cabinet (10) for tempering a material web (20) passed through the preheating cabinet (10), comprising at least one heating roller (1) according to one of the preceding claims. Der Vorwärmschrank (10) nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialbahn (20) im Vorwärmschrank (10) mit der mindestens einen Heizwalze (1) auf eine Temperatur von 60 - 140 °C aufgewärmt wird.The preheating cabinet (10) after Claim 24 , characterized in that the material web (20) is heated in the preheating cabinet (10) with the at least one heating roller (1) to a temperature of 60-140 ° C. Der Vorwärmschrank (10) nach Anspruch 24 oder 25, dadurch gekennzeichnet, dass im Vorwärmschrank (10) mindestens zwei der Heizwalzen (1) angeordnet sind, wobei vor den Heizwalzen (1) zumindest eine erste Transportwalze (30a) zum Zuführen der Materialbahn (20) zu den Heizwalzen (1) und nach den Heizwalzen (1) zumindest eine zweite Transportwalze (30b) zur Ausleitung der Materialbahn (20) aus dem Vorwärmschrank (10) heraus angeordnet sind, vorzugsweise sind die Heizwalzen (1) und Transportwalzen (30a, 30b) im Vorwärmschrank (10) so angeordnet, dass die Materialbahn (20) S-förmig um die Heiz- und Transportwalzen (1, 30a, 30b) herumgeführt werden kann.The preheating cabinet (10) after Claim 24 or 25th , characterized in that at least two of the heating rollers (1) are arranged in the preheating cabinet (10), with at least one first transport roller (30a) in front of the heating rollers (1) for feeding the material web (20) to the heating rollers (1) and after the Heating rollers (1) at least one second transport roller (30b) for guiding the material web (20) out of the preheating cabinet (10) are arranged, preferably the heating rollers (1) and transport rollers (30a, 30b) are arranged in the preheating cabinet (10) in such a way that that the material web (20) can be guided around the heating and transport rollers (1, 30a, 30b) in an S-shape. Eine Anlage (100) umfassend eine Maschine (110) zur Materialbearbeitung und einen Vorwärmschrank (10) nach einem der Ansprüche 24 bis 26 zum Temperieren einer Materialbahn (20) für eine nachfolgende Bearbeitung der Materialbahn (20) in der Maschine (110).A system (100) comprising a machine (110) for material processing and a preheating cabinet (10) according to one of the Claims 24 to 26th for tempering a material web (20) for subsequent processing of the material web (20) in the machine (110). Die Anlage (100) nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass die Materialbahn (20) einen Verbundwerkstoff umfasst, vorzugsweise aus einem Verbundwerkstoff besteht, besonders bevorzugt eine Kunststofffolie ist.The plant (100) according to Claim 27 , characterized in that the material web (20) comprises a composite material, preferably consists of a composite material, particularly preferably a plastic film. Die Anlage (100) nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, dass die Maschine (110) eine Thermoformmaschine ist.The plant (100) according to Claim 27 or 28 , characterized in that the machine (110) is a thermoforming machine. Ein Verfahren (200) zum Herstellen einer Heizwalze (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 23 zur Bereitstellung einer gewünschten Oberflächentemperatur zur Temperierung einer um die Heizwalze (1) umlaufenden Materialbahn (20) umfassend die Schritte: - Anordnen (210) mindestens einer Heizmatte (3) auf einer Innenseite (21) eines kreiszylindrischen Mantelrohres (2) der Heizwalze (1) in Kontakt zum Mantelrohr (2); - Anordnen (220) einer Wärmeisolationsschicht (4) auf einer nicht dem Mantelrohr (2) zugewandten Innenseite (31) der Heizmatte (3); - Anordnen (230) einer Spreizvorrichtung (5) im Inneren des Mantelrohres (2) auf einer Innenseite (41) der Wärmeisolationsschicht (4); und - Ausüben (240) einer Vorspannung über die Wärmeisolationsschicht (4) auf die Heizmatte (3) mittels der Spreizvorrichtung (5), sodass die dem Mantelrohr (2) zugewandte Außenseite (32) der mindestens einen Heizmatte (3) dauerhaft gegen die Innenseite (21) des Mantelrohres (2) gedrückt wird.A method (200) for manufacturing a heating roller (1) according to one of the Claims 1 to 23 to provide a desired surface temperature for controlling the temperature of a material web (20) circulating around the heating roller (1), comprising the steps of: - arranging (210) at least one heating mat (3) on an inside (21) of a circular cylindrical jacket tube (2) of the heating roller (1) ) in contact with the jacket tube (2); - Arranging (220) a thermal insulation layer (4) on an inside (31) of the heating mat (3) not facing the jacket tube (2); - Arranging (230) a spreading device (5) inside the jacket tube (2) on an inside (41) of the thermal insulation layer (4); and - exerting (240) a pretension over the thermal insulation layer (4) on the heating mat (3) by means of the spreading device (5) so that the outer side (32) of the at least one heating mat (3) facing the jacket tube (2) is permanently against the inner side (21) of the jacket pipe (2) is pressed. Das Verfahren (200) nach Anspruch 30, wobei die Schritte des Anordnens (210, 220) der Heizmatte (3) und der Wärmeisolationsschicht (4) gemeinsam durchgeführt werden, da die Wärmeisolationsschicht (4) dauerhaft mit der Heizmatte (3), vorzugsweise mittels Vulkanisation, verbunden ist.The method (200) according to Claim 30 , wherein the steps of arranging (210, 220) the heating mat (3) and the thermal insulation layer (4) are carried out together, since the thermal insulation layer (4) is permanently connected to the heating mat (3), preferably by means of vulcanization. Das Verfahren (200) nach Anspruch 30 oder 31, wobei der Schritt des Ausübens (240) einer Vorspannung die Schritte des - Ausübens (242) einer Spreizwirkung gegen die Wärmeisolationsschicht (4) in radialer Spreizrichtung (RS) mittels einer ersten Spreizeinrichtung (51) der Spreizvorrichtung (5); und des - Ausübens (244) einer Spreizwirkung gegen die Wärmeisolationsschicht (4) in tangentialer Spreizrichtung (TS) mittels einer zweiten Spreizeinrichtung (52) der Spreizvorrichtung (5), umfasst.The method (200) according to Claim 30 or 31 wherein the step of exerting (240) a pretensioning comprises the steps of - exerting (242) a spreading effect against the thermal insulation layer (4) in the radial spreading direction (RS) by means of a first spreading device (51) of the spreading device (5); and - exerting (244) a spreading effect against the thermal insulation layer (4) in the tangential spreading direction (TS) by means of a second spreading device (52) of the spreading device (5).
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